Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ярославский государственный технический университет Кафедра органической химии Перечень вопросов к диф. зачету по дисциплине Дисциплина Дополнительные главы органической химии Специальность ХТО, ХТЛ, ХТР 3 семестр 1. ГАЛОГЕНСОДЕРЖАЩИЕ СОЕДИНЕНИЯ Классификация, изомерия, номенклатура. Способы получения галогенопроизводных из алканов, алкенов, алкинов, ароматических соединений, спиртов и аминов. Химические свойства: реакции нуклеофильного замещения у насыщенного атома углерода в алкилгалогенидах, как метод создания связи углерод-углерод, углерод-азот, углерод-кислород, углерод-сера (получение алкилгалогенидов, спиртов, тиолов, простых эфиров, нитросоединений, аминов, нитрилов, сложных эфиров и др. ). Классификация механизмов реакций нуклеофильного замещения. Основные характеристики SN 1, SN 2 реакций. Энергетический профиль реакций. Реакции SN 2 -типа. Кинетика, стереохимия. Понятие о нуклеофильности. Влияние природы радикала и уходящей группы субстрата, природы нуклеофильного агента и растворителя на скорость SN 2 реакций. Реакции SN 1 -типа. Кинетика, стереохимия, зависимость SN 1 процесса от природы радикала, уходящей группы, растворителя. Карбокатионы, факторы, определяющие их устойчивость. Перегруппировки карбокатионов. Понятие о ионных парах. Реакции β-элиминирования. Классификация механизмов β-элиминирования: Е 1, Е 2. Направление элиминирования. Правило Зайцева. Стереохимия элиминирования: син- и анти-элиминирование. Конкуренция процессов Е 2 и SN 2, Е 1 и SN 1. Факторы, влияющие на эту конкуренцию. Использование реакций элиминирования для синтеза алкенов, диенов и алкинов. Общие представления о механизме нуклеофильного замещения в аренах. Механизм отщепления-присоединения на примере превращения галогенбензолов в фенолы и ароматические амины. Методы генерирования и фиксации дегидробензола. Строение дегидробензола. Механизм присоединения-отщепления SNAr, примеры реакций и активирующее влияние электроноакцепторных заместителей. Анионные σ-комплексы Мейзенгеймера и их строение. Магнийорганические соединения. Получение и строение магнийорганических соединений. Синтез спиртов и кислот 2. СПИРТЫ, ФЕНОЛЫ, ЭФИРЫ Классификация (одноатомные и многоатомные, первичные, вторичные, третичные спирты, непредельные спирты; одно и многоатомные фенолы). Номенклатура спиртов и фенолов Методы получения спиртов: гидролиз галогенопроизводных, гидратация непредельных соединений, восстановление карбонильных соединений, магнийорганический синтез. Свойства спиртов. Спирты, как слабые О-Н кислоты. Спирты, как основания Льюиса. Замещение гидроксильной группы в спиртах на галоген (под действием галогеноводородов, галогенидов фосфора, хлористого тионила). Механизм и стереохимия замещения, перегруппировки с гидридным перемещением. Межмолекулярная и внутримолекулярная дегидратация спиртов (образование простых эфиров и алкенов). Синтез Вильямсона. Окисление и дегидрирование спиртов. Особенности химического поведения многоатомных спиртов (гликоли, глицерин). Фенолы. Методы получения: щелочное плавление аренсульфонатов, замещение галогена на гидроксил, гидролиз солей арендиазония. Кумольный метод получения фенола в промышленности. Свойства: фенолы как ОН-кислоты, влияние заместителей на кислотность фенолов. Реакции электрофильного замещения в ароматическом ядре фенолов: галогенирование, сульфирование, нитрование и алкилирование. Карбоксилирование фенолятов щелочных металлов
по Кольбе. Формилирование фенолов по Реймеру-Тиману, механизм образования салицилового альдегида. Перегруппировка аллиловых эфиров фенолов (Кляйзен). Фенолформальдегидные смолы. Окисление фенолов, в том числе пространственно затрудненных. Простые эфиры. Методы получения: реакция Вильямсона, межмолекулярная дегидратация спиртов. Свойства простых эфиров: образование оксониевых солей, расщепление кислотами. Циклические простые эфиры. Оксираны. Способы получения. Раскрытие цикла в них под действием нуклеофильных агентов 3. КАРБОНИЛЬНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ Классификация, изомерия и номенклатура альдегидов и кетонов. Способы получения: гидролизом дигалогенопроизводных, окислением спиртов, через магнийорганические соединения, ацилированием ароматических соединений, оксосинтезом. Строение карбонильной группы, ее полярность и поляризуемость. Общие представления о механизме нуклеофильного присоединения по карбонильной группе альдегидов и кетонов. Кислотный и основной катализ. Присоединение воды, спиртов. Получение бисульфитных производных и циангидринов. Полимеризация альдегидов. Взаимодействие альдегидов и кетонов с азотистыми основаниями. Получение иминов. Оксимы, гидразоны, фенилгидразоны, семикарбазоны. Реакции альдегидов и кетонов с магнийоорганическими соединениями. Синтез спиртов. Кето-енольная таутомерия. Енолизация альдегидов и кетонов в реакциях галогенирования. Альдольно-кротоновая конденсация альдегидов и кетонов в щелочной среде, механизм реакций. Конденсация альдегидов и кетонов с активной метиленовой группой (реакции типа альдольной конденсации). Восстановление альдегидов и кетонов до спиртов, реагенты восстановления; восстановление С=О группы до СН 2 -группы: реакции Кижнера-Вольфа и Клемменсена. Окисление альдегидов, реагенты окисления. Диспропорционирование альдегидов по Канниццаро (прямая и перекрестная реакции). 4. КАРБОНОВЫЕ КИСЛОТЫ Классификация и номенклатура. Способы получения кислот из углеводородов, галогенопроизводных, спиртов, альдегидов и кетонов, из производных кислот (сложных эфиров, амидов, нитрилов). Химические свойства кислот. Кислотность и ее зависимость от структурных факторов. Получение функциональных производных кислот: галогенангидридов, сложных эфиров, амидов, нитрилов. Восстановление кислот и их производных. Декарбоксилирование кислот. Реакции замещения у -углеродного атома Использование производных кислот в органическом синтезе. Реакция ацилирования. Механизм реакции ацилирования, влияние различных факторов на прохождение этой реакции. Восстановление производных кислот. Полимеры на основе метакриловой кислоты и ее производных (нитрила, эфиров). Двухосновные алифатические и ароматические кислоты. Полиамиды (найлон) и полиэфиры (лавсан). Многоосновные ароматические кислоты и полиимиды на их основе. Галогензамещенные кислоты. 5. СУЛЬФОНОВЫЕ КИСЛОТЫ Химические свойства. Кислотность. Образование солей. Превращение в производные сульфокислот, сульфонилхлориды, эфиры, сульфониламиды. Реакция замещения сульфогруппы на OH, CN, H. Реакции ароматического электрофильного замещения в кольце – SE. Способы получения сульфоновых кислот и их производных. 6. АЗОТСОДЕРЖАЩИЕ ОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ Нитросоединения алифатического и ароматического ряда. Их получение нитрованием углеводородов и нуклеофильным замещением галогена в галогенопроизводных. Структура нитрогруппы и ее влияние на физические свойства нитросоединений. Химическое поведение (восстановление, образование ациформ). Амины, классификация (первичные, вторичные и третичные жирные, ароматические и смешанные амины). Получение аминов восстановлением азотсодержащих органических
соединений и нуклеофильным замещением галогена под действием аммиака и аминов. Химические свойства аминов: основность, алкилирование и ацилирование аминов, реакция с азотистой кислотой, особенности реакций электрофильного замещения в ароматических аминах. Диазосоединения, их получение реакцией диазотирования. Формы существования диазосоединений (соли диазония, диазогидраты, диазотаты). Реакции диазосоединений с выделением азота (замена диазогруппы на гидроксил, галогены, цианогруппу, водород нитрогруппу). Реакции диазосоединений без выделения азота (получение гидразинов и азосоединений). Азосоединения, их получение реакцией азосочетания и реакцией восстановления. Понятие об азо- и диазосоставляющих. Азокрасители. Порядок и условия проведения экзамена по дисциплине «Дополнительные главы органической химии» В начале учебного семестра студентам разъясняется порядок допуска к диф. зачету по дисциплине. Диф. Зачет по дисциплине сдается до экзаменационной сессии по окончании теоретического и практического курса занятий. К зачету допускаются студенты, выполнившие лабораторные работы и сдавшие контрольные работы и расчетно-графические задания согласно учебному плану. Перечень вопросов к диф. зачету объявляется студентам не позднее, чем за десять дней до даты его первого приема. Составитель Е. М. Алов
Скачать презентацию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ярославский государственный
Вопросы к зачету.ppt