Файл: 1 лист. Реакции к основным темам курса 10 класса (для запоминания), проф класс.doc

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.01.2024

Просмотров: 60

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
2Сr2О7: а) первичные окисляются в 2 стадии до кислот т.к. имеют 2 атома [Н] на углероде при ОН-группе: 1стад. 2 стад.

R - СН2 – ОН + [О] → R - СН2 = О (альдегид); …+ [О] → R – СООН (кислота);

б) вторичные окисляются до кетонов т.к. имеют1 атом [Н] на углероде при ОН-группе: 1стад.

R - СН – ОН + [О] → R - С = О

│ │

R' R'

5. р. дегидратации в присутствии раствора Н2SO4 (Al2O3, H3PO4 конц) зависит от температуры:

а) при t > 1500С – внутримолекулярная 2О отрывается от 1 молекулы):

СН3 – СН2 – СН2ОН (+Н2SO4) → СН3 – СН = СН2 + Н2О, продукт - алкен

б) при t < 1500С – межмолекулярная 2О отрывается от 2 молекул):

СН3 – СН2 –– ОН + СН3 – СН2 –– ОН (+Н2SO4) → СН3 –СН2 - О – СН2 – СН3+ Н2О,

продукт – простой эфир.

Различные классы спиртов дегидратируются при различных условиях:

первичные: СН2 – СН2 (конц. Н2SO4 при нагревании) → СН2 = СН2

│ │

Н ОН

вторичные: СН2 – СН – СН3 (конц. Н2SO4 при подогреве) СН2 = СН

│ │ │

Н ОН СН3

СН3 СН3

│ │

третичные: СН2 – С – СН3 (конц. Н2SO4 на холоде) СН2 = С

│ │ │

Н ОН СН3

6.Галогенирование: в присутствии PCl5, SOCl2 или HCL

СН3 – СН2 – ОН + SOCl2 → СН3 – СН2 – Cl + SO2 + HCL

6. Получение: а) СН3 – СН=СН2 + НОН → СН3 – С (СН3)Н - ОН (из алкенов);

5 лист

б) R – Br + NaOH (раствор) → R – ОН + NaBr (щелочной гидролиз галогеналканов); в) R – СНО + 2[Н] → R - СН2 – ОН (из альдегидов);

г) С≡О + 2Н2 (t, p, ZnO) → СН3ОН (из синтез-газа);

д) С6Н12О6 (брожение) → С2Н5ОН + 2СО2↑. см. продолжение.

7. качественные реакции на: а) предельные одноатомные спиртыCuO, t

С2Н5ОН + CuO → СН3 – СНО + Cu + Н2О

б) предельные многоатомные спиртыCu (ОН)2, свежеприготовленный раствор


2 СН2 – ОН + Cu (OН)2 → (СН2 – О)2Cu + 2 Н2О

│ │

СН2 – ОН СН2 – ОН – ярко-синий раствор.
2. Ароматические спирты – фенолы (циклические, непредельные).

Общая формула – R-(ОН)m или СпН2п-6-mH)m,

М (СпН2п-6-mН)m)= (14п-6 +16m) г/моль,

SP2 – гибридизация

1. подвижность атома водорода и выраженные кислотные свойства

а) реакции с Ме: С6Н5ОН + К → С6Н5ОК + 0,5Н2 ↑;

б) реакции со щелочами: С6Н5ОН + КОН → С6Н5ОК + НОН;

в) реакция с р-ром карбоната натрия (фенол в нём растворяется, но в отличие от обычных кислот не образует диоксида углерода):

С6Н5ОН(aq) + CO32-(aq) −→ C6H5O-(aq) + HCO3-(aq)

2. реакции с хлор-альдегидом: С6Н5ОН + СН3ССlO → С6Н5 – О – C(CH3)O + HCl;

3. р. электрофильного замещения протекают легче, чем у аренов:

С6Н5ОН + СН3 – С = О −→С6Н5 – О – С = О + НСl

│ │

Cl СН3

а) реакция с раствором бромной воды – 1-я качественная реакция на фенолы

С6Н5ОН + 3 Br2 → С6Н2(ОН)Br3↓ + 3НBr – 2,4,6 – трибромфенол (белая эмульсия)

б) реакция нитрования - С6Н5ОН + 3 НО – NO2 → С6Н2(ОН)(NO2)3 + 3 НОН

в присутствии Н2SO4 получается 2,4,6 – тринитрофенол,

в) получение фенолформальдегидной смолы – р. поликонденсации

С6Н5ОН (фенол) + НСНО (формальдегид) →С6Н4(ОН) – СН2ОН - 1-я стадия;

n С6Н4(ОН) – СН2ОН + n С6Н5ОН →( С6Н4(ОН) – СН2 – С6Н4(ОН))n + n НОН.

4. реакция с раствором FeCl3 – 2-я качественная реакция на фенолы

3 C6Н5ОН + FeCl3 → (С6Н5О-)3Fe + 3НCl (ярко-фиолетовый раствор).

4. Получение: а) из каменноугольной смолы;

б) С6Н5 Br + КОН → С6Н5ОН + КBr

в) С6Н5 – СН (СН3)2 + 2 [О] → С6Н5 – ОН + (СН3)2СО.
3. Альдегиды. Общая формула – R-С = О или СпН2п О.МrпН2п

О) =(14п+16)



Н

SP2 – гибридизация
1.Реакции нуклеофильного присоединения:
6 лист

а) R – СНО + НСN −KCN→ R – CH(OH) – C ≡ N;

б) R – СНО + R'OH −H+→ R – CH – OH −R'OH→ R – CH - OR' + H2O

│ │

OR' (полуацеталь) OR' (ацеталь);

см. дальше

╔O ╔O

в) R – СНО + NaHSO3 (:S – ONa) → R – CH – S - ONa

│ │ O╝

OH OH

г) р. восстановления R – СНО + H2LiAlH4→ R – CH2 – OH

Внимание: водород легко присоединяется по связи С=С и очень трудно – по связи С=О. LiAlH4 восстанавливает связи С=О до С – ОН, не затрагивая связь С=С.

О ОН

║ │ │

СН3 – С – Н + Н – О – СН3 → СН3 – СН – О – СН3, LiAlH4 - алюмогидрид лития.

2. Окисление: легко окисляются в кислоты – качественные реакции на альдегиды – реакции «серебряного» и «медного» зеркала

а) R – CHO + 2 [Aq(NH3)2]OH → R – COO – NH4 + 2Aq + 2NH3↑ + H2O:

реактив [Aq(NH3)2]OH – реактив Толленса

б) R – CHO + 2 Cu(OH)2 → R – COOH + Cu2O↓ + 2H2O:

реактив Cu(OH)2 – реактив Фелинга

или упрощённо - R – CHO + [О] → R – CОOН

3. Получение: а) из спиртов R–СН2-ОН + CuО −t→ R–СНО + Н2О + Cu

б) из дигалогензамещённых алканов:

R – CHCl2 + 2 NaОН → R – CHO + 2 NaCl + Н2О
4. Кетоны. Общая формула – R-С = О или СпН2п О. МrпН2пО) =(14п+16)



R

SP2 – гибридизация
1. Химические свойства отличаются от свойств альдегидов:

а) менее активны в реакциях нуклеофильного присоединения, чем альдегиды (с цианидом водорода в присутствии цианида калия)

R – С=О + НСNKCN→ R – C (OH) – C ≡ N;

│ │

R R

б) присоединение реактива Гриньяра – RMqBr с образованием третичного спирта

R – С=О + RMqBr2HCl→ R – C (OH) – R + MqCl2 + HBr

│ │

R R

в) гидрирование кетонов с образованием вторичных спиртов
7 лист

R – С=О + Н2− → R – CН (OH)

│ │

R R

г) окисление с трудом, не взаимодействуют с соединениями серебра и меди

2. Иодоформный тест
– если карбонильная группа связана со 2-ым атомом углерода от конца углеродной цепи (со щелочным раствором иода)

СН3 – СО – R + I2OH-→ R – COO-(aq) + CHI3(тв), жёлтый осадок, такой же, как и для CH3 – CH (OH)R.
5. Карбоновые кислоты. Общая формула – R-С = О или СпН2пО.



МrпН2пО) =(14п+16) ОН

SP2 – гибридизация

1. Диссоциируют, т.е. являются донором катиона водорода – слабые электролиты, самая сильная из них – муравьиная НСООН

R – СООН ↔ R – СОО+ Н+, сл-но, характерны свойства, типичные для кислот – взаимодействие с Ме, основными оксидами, основаниями и солями слабых кислот.

2. р.замещения группы ОН на хлор, взаимодействие с хлоридом Р(V)

R – СООН + РСl5 → R – С = О + POCl3 + HCl



Сl

3.межмолекулярная дегидратация в присутствии Р2О5 или НРО3

R – СООН + Н – О – СО – R — Р2О5→ R – СО – О – СО - R + Н2О (ангидрид к-ты),

4. р. этерификации – образование сложных эфиров в присутствии Н2SO4

R – СООН + Н - О R′ −Н2SO4R – СО - О R′ + Н2О

остаток кислоты ↓ остаток спирта

5. получение амидов в реакциях с раствором аммиака, при нагревании

R – С = О + NH3t→ R – С = О + H2O

│ │

ОН NH2

6. р. замещения атома водорода у α–атома (С) на атом брома, в присутствии Ркр

СН3 – СН2 – СООН + Br2Ркр→ CH3 – CHBr – COOH + HBr;

7. р. дегидратации и гидрирование, в присутствии LiAlH4 (см. «альдегиды»)

R – С = О + 2 Н2LiAlH4→ R – СН2ОН + Н2О т.е. восстановление до спиртов.



ОН

8.Внимание: муравьиная кислота – самая сильная из органических кислот и

сильный восстановитель,

отсюда следует:

а) НСООН −Н2SO4СО2↑ + Н2О;

б) р. «зеркала» НСООН + 2 [Ag(NH3)2]OH −t→ 2 Ag↓ + (NH4)2CO3 + 2NH3 + H2O

или упрощенно НСООН + Ag2О −t→ 2Ag↓ + СО2↑ + Н2О;

в) НСООН + Cl2 → CO2↑ + 2HCl

9. Получение: а) из спиртов (окисление, т.е. + [О])

R – СН2 – ОН + [О] → R – СНО (альдегид) и дальше + [О] → R – СООН (кислота);

б) из альдегидов – р. «серебряного и медного зеркала»


8 лист.

R – СНО + [Ag(NH3)2]OH −t→ Ag↓ + R – СООNН4 + Н2О + NH3

б) из реактива Гриньяра (RMgBr) – р. элиминирования и гидратации (последовательное взаимодействие с СО2 и Н2О):

R – MgBr + CO2 → R – COO – MgBr…….. + H2O → R – COOH + Mg (OH) Br

в) из трихлорзамещенного алкана (последовательное замещение атомов хлора на группы ОН из щелочей и дегидратация)

R – С (Cl)3 + 2 NaOH → 3NaCl + RC(OH)3….→ R – COOH + H2O

RC (OH)3 – трёхатомный спирт – вещество очень слабое и нестабильное.

продолжение см. дальше

6. Сложные эфиры карбоновых кислот. Общая формула – R-С = О



О R

МrпН2п+1СОО)(СпН2п+1)′ = (14п+46)
1. р. гидролиза: а) кислотного СН3СООСН3 + НОН −H+→ СН3СООН + НОСН3

(кислота) (спирт)

б) щелочного СН3СООСН3 + NaOH → СН3СООNa + СН3ОН

р. гидролиза с Н2О идёт медленно, её катализируют (ускоряют) кислоты и щёлочи

2. р. восстановления, в присутствии LiAlH4 с образованием 2-х спиртов:

R – СОО - R+ 4 [Н+] −LiAlH4→ R – CH2 – OH + R′ОН (аналогично альдегидам);

3. Получение: а) р. этерификации R – СООН + НО RН2SO4R – СОО - R′ + Н2О

особенность: медленная реакция, обратимая, с низким выходом.

б) р. ацилирования спирта хлоридом кислоты

СН3СОCl + НОСН2СН3 → СН3СООСН2СН3 + HCl (р. быстрая, хороший выход).
Хлорангидриды и ангидриды кислот

Эти два вида производных карбоновых кислот химически очень активны. Хлорангидриды даже более активны, чем ангидриды, и более летучи, что делает обращение с ними очень трудным. Они вступают в быструю реакцию на холоде с водой, аммиаком и с их производными, спиртами и аминами. В каждом случае атом водорода реагирующей молекулы замещается ацильной группой – это реакции ацилирования, а хлорангидриды и ангидриды кислот-ацилирующие агенты.

С хлорангидридами:

а) вода: СН3СОCl + НОН → СН3СО – ОН (кислота) + HCl;

б) спирт: СН3СОCl + НОСН2