11
32Напишите все возможные структурные формулы диенов формулы C5H8. Назовите их по международной номенклатуре.
33Каковы особенности электронного строения сопряженных диенов? Как это отражается на их свойствах?
34Напишите реакцию присоединения а) водорода, б) брома к бутадиену- 1,3. Назовите все продукты реакций.
35Напишите реакции взаимодействия HCl с диенами: а) бутадиеном-1,2;
б) бутадиеном-1,3; в) изопреном.
36Напишите схему полимеризации диенов: а) бутадиена-1,3; б) изопрена. Укажите области использования продуктов реакции.
37Напишите схему полимеризации 2-хлорбутадиена-1,3 (хлоропрена). Изобразите цис- и трансстроение полихлоропрена.
38В чем отличие натурального каучука, синтетического каучука и гуттаперчи? Изобразите пространственные формулы этих полимеров.
39Напишите реакции получения диеновых углеводородов: а) бутадиена -1,3; б) изопрена.
40Как можно получить бутадиен-1,2 из 1,3-дихлорбутана? Напишите реакцию, укажите ее тип.
6.5 АААААААААААААА АААААААААААА (ААААААААААААА)
Прежде всего необходимо отметить, что к алициклическим углеводородам относятся соединения, содержащие замкнутые циклические структуры неароматического характера. Размеры циклов могут быть различны, в одном соединении может быть несколько циклов. Необходимо рассмотреть простейшие малые и средние циклы, разнообразие их изомерии, номенклатуру. Особо следует остановиться на теории устойчивости малых циклов, исходя из их строения, сравнить банановую связь с σ- и π-связью, определить характерную особенность циклопропана - склонность к реакциям присоединения. Необходимо связать устойчивость средних и больших циклов с их химическими свойствами. Важно получить представление о терпенах, их классификации, свойствах и источниках получения.
Контрольные вопросы к теме "Алициклические углеводороды"
41 Приведите структурные формулы а) циклогексана; б) циклопентана; в) циклобутана; г) циклопропана. Напишите изомеры циклопентана к каждому циклоалкану по величине цикла. Назовите вещества.
42Напишите структурные формулы циклоалканов C7H14 с четырехчленным циклом. Назовите вещества.
43На примере бутилциклобутана покажите изомерию радикалов для циклоалканов.
44Приведите все виды изомерии для циклоалканов состава C6H12.
45Напишите реакции взаимодействия а) хлора, б) хлористого водорода,
в) водорода с метилциклопропаном.
12
46 Сравните устойчивость циклобутана и циклопентана и напишите реакции их хлорирования. Назовите продукты реакции.
47Напишите реакции взаимодействия брома с 2-метил-циклобутеном-1. Объясните тип реакции, укажите причину.
48Какова устойчивость циклогексана по сравнению с циклопентаном? Какие конформацими циклогексана известны?
49Приведите пример реакции замещения для циклогексана. Назовите продукт реакции.
50Приведите примеры формул терпенов (α-пинена, камфары). Укажите области их применения в технологии деревообработки.
6.6 ААААА (ААААААААААААА АААААААААААА)
Приступая к изучению ароматических углеводородов, необходимо отметить, что к аренам относится большая группа соединений карбоциклического ряда, молекулы которых содержат устойчивую циклическую группировку (бензольное кольцо), обладающую особыми физическими и химическими свойствами. Нужно рассмотреть электронное строение бензола, особенность строения замкнутого π-электронного облака, склонность к реакциям замещения. Необходимо сравнить возможности реакции замещения в бензоле и в его производных. Следует четко разделить заместители в зависимости от их ориентирующего влияния. Заместители I рода - (электронодонорные) орто- , пара ориентанты, заместители II рода (электроноакцепторные) - метаориентанты.
Контрольные вопросы к теме "Арены"
51 Изобразите электронное строение бензола. Почему бензол и его производные склонны к реакциям замещения?
52 Напишите все возможные структурные формулы аренов состава C8H10, назовите все вещества.
53 Напишите реакции а) хлорирования, б) сульфирования, в) нитрования бензола. Назовите продукты реакции.
54 В чем заключается правило ориентации в бензольном ядре? Напишите реакции нитрования а) бромбензола, б) толуола. Назовите продукты реакции.
55Напишите реакции окисления а) метилбензола, б) диметилбензолов.
56Исходя из бензола, получите о-нитрохлорбензол. Объясните последовательность реакций с помощью правила ориентации.
57Напишите реакцию получения о-хлорбензойной кислоты из толуола. Укажите последовательность реакций.
58Напишите формулы изомеров тринитробензола. Как получить это вещество?
13
59В чем состоит согласованная и несогласованная ориентация? Приведите примеры.
60Какое из приведенных соединений наиболее активно в реакциях замещения:
а) о-хлор-нитробензол; б) м-нитробромбензол; в) 1,3,5-трихлорбензол. Ответ объясните с помощью правила ориентации.
7КИСЛОРОДСОДЕРЖАЩИЕ ОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ
Ворганических кислородсодержащих веществах кислород с углеродом образует различные группы, в которых углерод затрачивает на соединение с атомами кислорода одну, две или три валентные связи:
| |
| |
– C=O |
– C –OH |
C=O |
| |
| |
| |
ОН |
cпиртовая |
карбонильная |
карбоксильная |
группа |
группа |
группа |
Спиртовая группа содержится в спиртах, карбонильная – в альдегидах
икетонах, карбоксильная – в карбоновых кислотах.
7.1АААААА. АААААА. ААААААА ААААА
Взависимости от количества гидроксильных групп спирты разделяются на одноатомные, двухатомные, трехатомные и т.д. Особо важное значение имеют одноатомные спирты и некоторые двух- и трехатомные.
Наиболее употребительная номенклатура спиртов – рациональная и международная.
По тривиальной номенклатуре названия спиртов образуются от названий соответствующих радикалов:
CH3OH |
CH3–CH2–OH |
метиловый спирт |
этиловый спирт |
По международной номенклатуре названия спиртов производятся от названий углеводородов с присоединением окончания "ол", в конце ставится цифра, обозначающая номер атома углерода, при котором стоит гидроксильная группа.
|
CH3 |
CH3–CH2–CH2–OH |
| |
пропанол-1 |
CH3–C–CH3 |
|
| |
|
OH |
|
2-метилпропанол-2 |
14
Надо обратить особое внимание на умение правильно называть спирты по международной номенклатуре. Следует учесть, что для фенолов, ароматических спиртов, альдегидов и кислот очень употребительны тривиальные названия, но применяется и международная номенклатура.
Для спиртов характерна изомерия углеводородного скелета и изомерия положения гидроксила (спирты первичные, вторичные, третичные).
При рассмотрении физических свойств, следует обратить внимание на аномалии в температурах кипения спиртов, зависящие от их ассоциации, вызванной водородными связями. В связи с этим необходимо усвоить понятие "водородная связь".
Спирты отличаются амфотерными свойствами, т.е. они взаимодействуют с сильными кислотами и щелочными металлами.
Обратите особое внимание на реакции образования и свойства сложных и простых эфиров как веществ, имеющих широкое применение. Учесть, что для спиртов важными являются реакции окисления. Они протекают различно для первичных, вторичных и третичных спиртов и используются для их идентификации (установления строения). Следует внимательно рассмотреть свойства, основные способы получения и применения метилового, этилового, пропиловых и высших жирных спиртов. Необходимо также знать свойства и применение аллилового спирта, этиленгликоля и глицерина.
Ароматические соединения с гидроксилом, стоящим у бензольного кольца, называются фенолами, у нафталинового кольца – нафтолами.Они вступают во все реакции, характерные для спиртов. Кроме того, эти вещества отличаются значительно более кислыми свойствами по сравнению с алифатическими спиртами. Так, например, они реагируют со щелочами, давая феноляты. Необходимо также учесть способность водородов ароматических колец фенолов и нафтолов вступать в реакции электрофильного замещения (галогенирования, нитрования, сульфирования и др.). При этом гидроксил действует как ориентант первого рода.
Следует обратить особое внимание на простые эфиры и эпоксиды, являющиеся мономерами для получения важного класса полимеров – эпоксидных смол, из которых получают клей превосходного качества, каучук и другие ценные продукты.
Контрольные вопросы к теме "Спирты. Фенолы. Простые эфиры"
61 В чем различия в структуре и свойствах первичных, вторичных, третичных спиртов? Напишите формулы спиртов: бутанол-1, пентанол-2, 2-метилпентанол-2 и реакции их окисления. Назовите полученные соединения.
62 Напишите основные химические реакции, в которые вступают спирты на примере изопропилового спирта.
63 Напишите изомерные спирты состава C4H10O и назовите их. Какие из этих спиртов окисляются до альдегидов?
15
64 Какие спирты получаются при гидратации следующих углеводородов: 2-метилпентен-2, изобутилен; бутен-1? Что такое простые эфиры?
65Напишите структурные формулы изомерных простых эфиров C5H12O. Назовите спирты, из которых получаются эти эфиры; напишите реакции их получения.
66Что такое реакция этерификации? Напишите уравнение реакции получения изопропилпропионата.
67Напишите уравнения реакций, в которых может вступать этиленгликоль.
68Химические свойства трехатомных спиртов.
69В чем различие фенолов и спиртов? Напишите реакции фенольного гидроксила на примере одного из изомерных метилфенолов.
70Напишите реакции замещения в ароматическом ядре фенола. Каковы правила замещения в ароматическом ядре?
7.2 ААААААААА А АААААА
Общеупотребительные названия альдегидов происходят от названия предельных кислот, в которые они превращаются при окислении. Для составления названия по международной номенклатуре к названию углеводорода с тем же числом углеродных атомов прибавляется окончание "аль" или "ал"
H–C=O |
CH3–C=O |
| |
| |
H |
H |
метаналь |
этаналь |
Названия кетонов по рациональной номенклатуре производят от названий радикалов, входящих в их молекулу, с добавлением окончания "кетон"
CH3–C=O |
CH 3–C=O |
| |
| |
CH3 |
C2H5 |
диметилкетон |
метилэтилкетон |
ацетон |
|
По международной номенклатуре названия кетонов производят, прибавляя к названию соответствующего углеводорода окончание "он".
Двойная связь углерод-кислород вследствие большой разницы в электроотрицательности и наличия подвижной π-связи сильно поляризована. Карбонил, в свою очередь, сильно влияет на соседние углеводородные радикалы, особенно на метильные и метиленовые.
Следует учесть, что взаимное влияние остальных групп в карбонильных соединениях делает их очень подвижными, способными к реакциям присоединения, замещения, конденсации, полимеризации. Обратите внимание на различия в реакционноспособности альдегидов и кетонов.