Файл: Билет 32Алкены. Реакции.docx

4. Пронумеровать главную цепь, чтобы старшая характеристическая группа получила наименьший номер. Или нумерацию производят так, чтобы сумма всех локантов была минимальной. В гетероциклических соединениях нумерацию атомов в цикле начинают с гетероатома.

5. Перечислить префиксы в алфавитном порядке с указанием локантов и использованием умножающих префиксов, причем умножающие префиксы не влияют на алфавитную последовательность.

6. Составить полное название соединения. Локанты перечисляются через запятую, между локантами и префиксами или суффиксами ставится дефис. Локанты ставятся перед префиксами и после суффиксов.
Карбоновые кислоты. Строение карбоксильной группы как р,π-сопряженной системы. Кислотные свойства, образование солей. Делокализация заряда в анионах карбоновых кислот. Сравнение кислотных свойств в гомологическом ряду карбоновых кислот. Реакции карбоновых кислот с нуклеофильными реагентами; образование сложных эфиров, ангидридов, галогенангидридов и амидов.
Карбоновые кислоты – органические соединения, имеющие в своем составе карбоксильную группу (-СООН). Общая формула C_nH_2nO₂. Название = количество С + овая кислота (пентан+овая= пентановая кислота)

Строение карбоксильной группы:

Неподеленная пара электронов на p-орбитали атома кислорода ОН-группы взаимодействует с p-орбиталями двойной связи (С=О) с образованием р, π-сопряженной системы.

Кислотные свойства карбоновых кислот проявляются в реакциях с основаниями с образованием солей. Чтоб назвать соль отнять от названия кислоты -вая и прибавить –ат, н-р, пропановая→пропаноат.

Кислотные свойства выражены сильнее чем у спиртов и фенолов, за счет образования стабильного карбоксилат аниона, где отрицательный заряд делокализован (распределен) по р, π-сопряженной системе.

Сравнение кислотных свойств в гомологическом ряду карбоновых кислот:

Электроноакцепторные заместители усиливают кислотность карбоновых кислот

---

, т.к. стабилизируют сопряженный анион.

Электронодоноры дестабилизируют сопряженный анион и поэтому ослабляют кислотность карбоновых кислот.

Реакции карбоновых кислот с нуклеофильными реагентами – реакции электрофильного замещения S_N имеют общий механизм:
1. Образование сложных эфиров – реакция со спиртами:
2. Получение ангидридов в присутствии водоотнимающего катализатора (P₂O₅, H₂SO₄)
3. Получение галогенангидридов:
4. Получение амидов (лучше использовать NaNH₂ так как это очень сильное основание):

Билет 30

Классификация реакций органических соединений по xaрaктеру изменения связей в реагирующих веществах,

Реакционный центр в молекуле – атом или группа атомов, непосредственно участвующих в данной химической реакции.

Субстрат – исходное вещество, которое преобразуется реагентом в результате химической реакции.

Реагент – исходное вещество, атакующие субстрат в результате химической реакции.

Типы реагентов:

Электрофил — частица с недостатком электронной плотности. Заряженные Е⁺: Н⁺, Br⁺, ⁺NO2, ⁺CH₃; Нейтральные Е: δ+ CH3→Cl δ-.

Электрофильный центр — атом в электрофильном реагенте, имеющий вакантную орбиталь или несущий частичный положительный заряд;

Нуклеофил — частица с избытком электронной плотности. Заряженные Nu^-: Н⁻, НО⁻, RO⁻, RCOO⁻, NC⁻, RS⁻; Нейтральные Nu: Н₂О:, :ОНR, :SНR, :NH3, бензол, алкены.

Нуклеофильный центр — атом в нуклеофильном реагенте, несущий неподеленную электронную пару или имеющий частичный отрицательный заряд.

Реакции по типу разрыва ковалентной связи:

1. 
   Гетеролиз – распад на ионы. Характерен для полярных ковалентных связей и протекает в присутствии полярных сольватирующих растворителей или под действием электрофилов и нуклеофилов;
   
2. 
   2. Гомолиз – распад на радикалы. Характерен для неполярных и мало полярных ковалентных связей и протекает в присутствии неполярных растворителей, под действием ультрафиолетового света, высокой температуры или очень реакционноспособных частиц – радикалов.
   

---

Реакции по направлению:

Присоединения A – реакции с разрывом π-связи;

Замещения S – реакции с заменой функциональных групп;

Элиминирования E – отщепления, н-р, дегидратация или дегидрогалогенирование;

Реакции по xaрaктеру изменения связей в реагирующих веществах:

Электрофильные (с учетом направления обозначаются: А_E, S_E) – реакции, в которых реагентом является электрофил.

Нуклеофильные (с учетом направления обозначаются: А_N, S_N) – реакции, в которых реагентом является нуклеофил.

Радикальные (с учетом направления обозначаются: А_R, S_R) – реакции, в которых реагентом является радикал.

Реакции по числу молекул, принимающих участие в стадии, определяющей скорость реакции:

Мономолекулярные реакции – реакции, скорость которых зависит только от концентрации субстрата.

Механизм S_N1– механизм реакции нуклеофильного замещения, промежуточной стадией которого является образование устойчивого карбокатиона.

Механизм Е₁ — механизм реакции элиминирования, при котором образованию π-связи предшествует образование устойчивого карбокатиона.

Бимолекулярные реакции – реакции, скорость которых зависит от концентрации субстрата и реагента

Механизм S_N2 – механизм реакции нуклеофильного замещения, при котором происходит одновременное образование связи атома углерода с нуклеофилом и удаление уходящей группы.

Механизм Е₂ — механизм реакции элиминирования, при котором происходят одновременно атака СН-кислотного центра основанием и удаление уходящей группы.
Окисление и восстановление альдегидов и кетонов. Окисление альдегидов комплексными соединениями серебра и меди (II). Восстановление гидридами и комплексными гидридами металлов. Каталитическое гидрирование.
Окисление и восстановление альдегидов и кетонов.

Окисление альдегидов комплексными соединениями серебра и меди (II) с получением карбоновых кислот.

Восстановление гидридами металлов (Н^-М⁺) с последующим гидролизом для получения спиртов:

Наиболее часто используют комплексные гидриды, н-р, LiAlH_4. Реакции необходимо проводить в безводной среде

---

, так как гидриды очень бурно реагируют с водой.

Каталитическое гидрирование

---

Билет 10Химическая кинетика.

Химическая кинетика – раздел химии, изучающей протекание химических реакций.

Механизм реакции — подробное описание всех элементарных стадий⁴ процесса превращения исходных веществ в продукты. Если сложить все стадии химической реакции, то мы получим получение конечных продуктов реакции из исходных реагентов, это будет называться схемой реакции.

Простые реакции — реакции, протекающие в одну стадию. Все элементарные стадии таких реакций одинаковы и сразу приводят к конечным продуктам.

NO₂ + NO₂ ⇄ N₂O₄

Сложные реакции — реакции, включающие в себя несколько различных стадий, т. е. прежде чем образуются конечные продукты должно произойти несколько различных элементарных стадий. Н-р, как на рисунке.

- Параллельные реакции – реакции, имеющие одни и те же исходные вещества, но различные продукты реакции. Н-р, при нитровании хлорбензола получается несколько продуктов.

- Последовательные реакции – реакции для которых, образующиеся продукты реакций, являются исходными веществами для получения последующих продуктов. Характерно для радикальных реакций, в пример можно привести хлорирование метана.

СН₄ → СН₃Cl → СН₂Cl₂ → СНCl₃ → СCl₄

Сопряженные реакции – несколько реакций, одна из которых обуславливает протекание другой.

2Н₂ + О₂ = Н₂О (САМОПРОИЗВОЛЬНАЯ)

2CO + O₂ = 2CO₂ (протекает только при наличии первой)

Молекулярность реакции — число частиц (атомов, молекул или ионов), одновременно участвующих в элементарной стадии химического превращения. Н-р, для следующей реакции 2Н₂ + О₂ = Н₂О, молекулярность равна 2+1=3.

Скорость химических реакций — количество вещества, прореагировавшего или образовавшегося за единицу времени в единице объема (в случае гомогенных реакций, когда реагирующие вещества находятся в одной фазе) или на единице поверхности раздела фаз (в случае гетерогенных реакций, когда реагирующие вещества находятся в различных фазах).

---