Ваше (жизненное) время ограничено… Не позволяйте шуму чужих

Ваше (жизненное) время ограничено… Не позволяйте шуму чужих мнений перебить ваш внутренний голос. И самое главное, имейте храбрость следовать вашему сердцу и интуиции. Они каким-то образом уже знают, кем вы действительно хотите стать. Все остальное вторично. Стив Джобс

Альдегиды и кетоны

3 Классификация

4 Номенклатура метаналь (формальдегид) этаналь (ацетальдегид) пропаналь (пропионовый альдегид) 2-хлорциклогексан­ карбальдегид

5 Номенклатура бутанон метилэтилкетон пропанон, диметилкетон (ацетон)

Методы получения Окисление спиртов

Методы получения Гидратация алкинов

8 Вакер-процесс

Методы получения Оксосинтез

Декарбоксилирование карбоновых кислот

Получение оксосоединений Гидролиз дигалогензамещенных RCHCl2 + 2 NaOH  RCHO + 2 NaCl + H2О

Физические свойства Низшие альдегиды имеют резкий запах Высшие гомологи имеют запах цветов и фруктов Низшие альдегиды и кетоны заметно растворимы в воде Растворимость резко уменьшается, когда число атомов углерода в молекуле равно или более пяти

Оксосоединения Реакции нуклеофильного присоединения

Альдольная и кротоновая конденсации

Механизм альдольной конденсации

Реакция Канниццаро

Окисление

Полимеризация альдегидов Линейная для формальдегида и уксусного альдегида n CH2O  (-CH2O-)n Тримеризация (обратимая реакция)

Карбоновые кислоты и их производные

Классификация

Названия Н-СООН метановая кислота, муравьиная СН3-СООН этановая кислота, уксусная СН3-СН2-СООН пропановая кислота, пропионовая, метилуксусная

Одноосновные предельные карбоновые кислоты СН3-СН(СН3)-СООН 2-метилпропановая кислота, диметилуксусная, изомасляная СН3-СН2-СН2-СН2-СООН пентановая кислота валериановая

Номенклатура

Способы получения Окисление алканов, алкенов, спиртов, альдегидов, алкилбензолов

Способы получения Гидролиз (омыление) нитрилов R-CN + 2 Н2О  R-СООН + NH3

Гидролиз тригалогенпроизводных Через реактивы Гриньяра R-Li + CO2  R-СООLi (литиевая соль кислоты)

Физические свойства Муравьиная и уксусная кислоты обладают раздражающим запахом Масляная, валериановая и капроновая кислоты имеют неприятный запах Высшие жирные и ароматические кислоты не имеют запаха, поскольку обладают малой летучестью

Физические свойства Алифатические кислоты по растворимости похожи на спирты: кислоты С1-С4 смешиваются с водой, растворимость валериановой кислоты незначительна, а высшие кислоты практически не растворимы в воде

Физические свойства Ароматические карбоновые кислоты – твердые соединения, плохо растворимые в воде

Строение СООН группы и основность кислот

Влияние заместителей на кислотность Электронодонорные заместители увеличивают отрицательный заряд и дестабилизируют анион – кислотность уменьшается

Влияние заместителей на кислотность Электроноакцепторные заместители, способствующие распределению отрицательного заряда в анионе, делают его более устойчивым и тем самым увеличивают кислотность

Химические свойства Кислотные свойства уксусная кислота 4,76 монохлоруксусная кислота 2,85 дихлоруксусная кислота 1,25 трихлоруксусная кислота 0,66 pKa

Химические свойства С основаниями С основными оксидами С активными металлами С солями

Химические свойства С основаниями

Реакция этерификации

Реакция Гелля-Фольгарда-Зелинского

Восстановление кислот Электролиз солей

Декарбоксилирование кислот

Декарбоксилирование карбоновых кислот

Химические свойства

Ацилирование спиртов

Сложные эфиры HCOOC2H5 - этилформиат, этиловый эфир муравьиной к-ты CH3COOCH3 - метилацетат, метиловый эфир уксусной к-ты CH3COOC4H9 - бутилацетат, уксуснобутиловый эфир CH3CH2COOCH3 - метилпропионат, метиловый эфир пропионовой кислоты

Сложные эфиры Многие обладают приятным фруктовым запахом Муравьиноамиловый - вишни Муравьиноэтиловый – рома Уксусноамиловый – банана Масляноэтиловый – абрикоса Маслянобутиловый – ананаса Изовалерияноэтиловый – яблока

Сложные эфиры Реакции гидролиза и алкоголиза

Превращение в амиды

ЖИРЫ

Нитрилы

Свойства нитрилов Гидролиз R-CN + 2 Н2О  R-СООН + NH3

Свойства нитрилов

ДИКАРБОНОВЫЕ КИСЛОТЫ

Способы получения

Способы получения

Поведение при нагревании

Поведение при нагревании

Поликонденсация

Ароматические кислоты С6Н5СООН бензойная кислота (бензенкарбоновая) 4-СН3-С6Н4СООН п-толуиловая кислота 4-НООС-С6Н4-СООН терефталевая кислота 3-НООС-С6Н4-СООН изофталевая кислота 2-НООС-С6Н4-СООН фталевая кислота

Поведение при нагревании

Поликонденсация

Непредельные одноосновные кислоты СН2=СН-СООН пропеновая, акриловая CН3-СН=СН2-СООН 2-бутеновая, кротоновая (транс) изокротоновая (цис) CН2=СН-СН2-СООН 3-бутеновая, винилуксусная СН2=С(СН3)-СООН метилпропеновая, метакриловая (-метилакриловая) C17H33COOH олеиновая

Химические свойства

Непредельные двухосновные кислоты НООС-СН=СН-СООН Фумаровая и малеиновая кислоты

Гидроксикислоты или Оксикислоты

Оксикислоты НО-СН2-СООН гликолевая, 2-гидроксиэтановая, оксиуксусная (одноосновная двухатомная кислота) СН3-СН(ОН)-СООН молочная, 2-гидроксипропановая, -оксипропионовая НО-СН2-СН2-СООН -оксипропионовая, 3-гидроксипропановая

Способы получения Гидролиз галоидосодержащих кислот Cl-СН2СООН + Н2О  НО-СН2-СООН + HCl

Способы получения Омыление оксинитрилов

Способы получения Присоединение воды к непредельным кислотам CН2=СН-СOOH + Н2О  HO-СН2-СН2-СООН

Химические свойства По карбоксильной группе По гидроксильной группе

Химические свойства -Оксикислоты

Химические свойства -оксикислоты HO-СН2-СН2-СOОН  СН2=СН-СOОН + H2O

Химические свойства - и -кислоты

Химические свойства При кипячении с разбавленными кислотами -кислоты расщепляются СН3-СН(ОН)-СООН  Н-СООН + СН3-СНО

Особый вид изомерии - стереоизомерия Стереоизомеры различаются пространственным расположением атомов или групп вокруг асимметрического центра и являются оптически активными соединениями - способны вращать плоскость поляризованного света

Конфигурации Конфигурация молекулы определяется расположением атомов в пространстве и не может быть изменена без нарушения связей между ними

Оптические изомеры Энантиомеры - соединения, являющиеся зеркальными отображениями друг друга (их называют хиральными) Например, бутанол-2 хирален, а этанол - ахирален, т.к. его молекула имеет плоскость симметрии

Оптическая изомерия

Основы стереохимии Атом углерода, у которого все заместители различные, называется асимметрическим

Оптическая изомерия

Оптическая изомерия Антипод - энантиомер Рацемическая смесь

Номенклатура изомеров Изомеры различают по знаку вращения плоскости поляризованного света: “+” - по часовой стрелке “-“ – против часовой стрелки правило Фишера – L или D-ряд (по глицериновому альдегиду)

Номенклатура изомеров Правило последовательности старшинства атомов и групп Кана-Ингольда-Прелога: Старшинство определяется атомными номерами - чем больше, тем старше

Номенклатура изомеров

Диастереомеры Если оптические изомеры не являются энантиомерами (зеркальными отображениями друг друга), то они диастереомеры

Стереоизомеры

Число оптических изомеров составляет N =2n

Диастереомеры В отличие от энантиомеров диастереомеры имеют различные физические (Тпл, Тк, n) и химические свойства Оптическое вращение у них может отличаться по направлению и по величине

Диастереомеры Различие в свойствах у диастереомеров используют для разделения рацемических смесей

Разделение рацемических смесей A1* + A2* + B*  A1*B* + A2*B* A1*B*  A1* + B*

Разделение рацемических смесей Кинетическое расщепление Основано на разной скорости реакции энантиомеров с хиральным агентом A1* + A2* + B*  A1*B* + A2*

Разделение рацемических смесей Физический способ Разная форма кристаллов у изомеров (Пастер пинцетом разделял соли виноградной кислоты)

Разделение рацемических смесей С помощью бактерий Они поедают один изомер, другой остается

Асимметрический синтез Асимметрический синтез - получение оптически активных соединений из оптически недеятельных

Асимметрический синтез Частичный асимметрический синтез проводят с участием оптически активного реагента Абсолютный асимметрический синтез - без участия оптически активного реагента

Частичный асимметрический синтез

Абсолютный асимметрический синтез

Контрольное задание № 4 Напишите схемы реакций: 1) Получения диметилового эфира щавелевой кислоты 2) Декарбоксилирования пропионовой кислоты 3) Получения гетероцепного полимера 4) «Серебряного зеркала» для бензальдегида 5) Хлорирования бутановой кислоты