ЭЛЕКТРОНОДОНОРНЫЕ ЗАМЕСТИТЕЛИ ЭЛЕКТРОНОАКЦЕПТОРНЫЕ ЗАМЕСТИТЕЛИ

Реакции электрофильного присоединения

-галогенирование СН₂ = СН₂ + Вг₂ → СН₂Вг - СН₂Вг (качественная реакция на двойную связь – обесцвечивание бромной воды)

- гидрирование СН₂ = СН₂ + Н₂ → СН₃ – СН₃

 

-гидрогалогенирование СН₂ = СН – СН₃ + НВг → СН₃ – СНВг – СН₃ ПРАВИЛО МАРКОВНИКОВА: атом Н из НХ

- гидратацияСН₂ = СН – СН₃ + Н₂О → СН₃ – СН(ОН) – СН₃ присоединяется к атому С с наибольшим числом

атомов Н.

Окисление

- реакция с КМпО₄ в нейтральной или слабощелочной среде

(качественная реакция на двойную связь – обесцвечивание раствора КмпО₄)

3 СН₂ = СН₂ + 2 КмпО₄ + 4 Н₂О→ 3 СН₂ – СН₂ + 2 МпО₂ +2 КОН

I I

ОН ОН ( этиленгликоль, этандиол – 1,2)

-реакция с окислителем в кислой среде ( полный разрыв двойной связи)

СН₃ – СН = СН – СН₂ - СН₃ + О → СН₃ – СООН + СН₃ – СН₂ – СООН

Полимеризация

п СН₂ = СН₂ → ( - СН₂ – СН₂ - )_п

 

Горение

С₂Н₄ + 3О₂ → 2СО₂ + 2Н₂О

 

ПРИМЕНЕНИЕ:

На основе реакции полимеризации непредельных углеводородов получают различные полимеры, которые используются в медицине при изготовлении медицинской техники и вспомогательного материала, изготовление системы для переливания крови, шовный материал.

 

 

ОПОРНЫЙ КОНСПЕКТ К ТЕМЕ «АЦЕТИЛЕНОВЫЕ УГЛЕВОДОРОДЫ. АЛКИНЫ»

 

АЛКИНЫ – непредельные углеводороды, содержащие тройную связь (С ≡ С). Общая формула С_пН_2п-2.

НОМЕНКЛАТУРА: аналогично алкенам, замена ен→ин (иногда используют рациональную на основе ацетилена). Например,

СН₃ – СН – С ≡ СН

I

СН₃ 3- метилбутин – 1.

ИЗОМЕРИЯ: структурная (углеродного скелета и положения тройной связи), СРАВНИ с алкенами - нет пространственной изомерии.

СТРОЕНИЕ: sр – гибридизация, угол между валентными орбиталями 180*. Группа - С ≡ С – имеет линейное строение ( σ – связь). Перпендикулярно этой плоскости две взаимноперпендикулярных π – связи образуют компактное облако, => в некоторых реакциях присоединения С ≡ С мало реакционноспосонна ( реакции идут в 2 стадии).

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА:

1.реакции электрофильного присоединения+ Вг₂

- галогенирование СН ≡ СН + Вг₂ → СНВг = СНВг --------à СН(Вг)₂ – СН(Вг)₂ ( качественная реакция на тройную связь – обесцвечивание

+ Н₂ бромной воды)

- гидрированиеСН ≡ СН + Н₂ → СН₂ = СН₂ -----à СН₃ – СН₃

+НВг

- гидрогалогенированиеСН ≡ СН + НВг → СН₂ = СНВг ---------à СН₃ – СН(Вг)₂ О

Н₂SО₄, Нg²⁺ //

- гидратация (реакция Кучерова): СН ≡ СН + Н₂О ----------- → {СН₂ = СН – ОН} → СН₃ – С

\

Н

(гомологи ацетилена гидратируются по правилу Марковникова и дают после изомеризации кетоны).

2.окисление

- реакция с КмпО₄ в нейтральной или слабощелочной среде

3С₂Н₂ + 8КмпО₄ + 4Н₂О → 3 Н₂С₂О₄ + 8МпО₂ + 8КОН (качественная реакция – обесцвечивание раствора КмпО₄)

-реакция с окислителями в кислой среде

R₁ – C ≡ C – R₂ + O → R₁ – COOH + R₂ – COOH (смесь карбоновых кислот)

 

3.кислотные свойства(отличие от алкенов)

R – C ≡ CH + NaH→ R – C ≡ CNa + H₂

HC ≡ CH + Ag₂O → AgC ≡ CАg↓ + H₂O (качественная реакция на концевую тройную связь - С≡ СН)

4.полимеризации

-циклическая полимеризация – тримеризация(600*С) → бензол

-линейная полимеризация – димеризация(80*С) → винилацетилен.

ПРИМЕНЕНИЕ: ацетилен и гомологи ацетилена используются для синтеза многих химических продуктов: пластмасс, каучука, уксусной кислоты.

ОПОРНЫЙ КОНСПЕКТ К ТЕМЕ «АРОМАТИЧЕСКИЕ УГЛЕВОДОРОДЫ»

 

АРОМАТИЧЕСКИЕ УГЛЕВОДОРОДЫ (АРЕНЫ) – органические соединения, в состав которых входит одно или несколько бензольных ядер, критерии ароматичности (правило Хьюккеля) - единая π – электронная система,

- плоский σ-скелет,

- число обобщенных р- электронов равно 4п+2 (п-число циклов, п=0,1,2,3…),=6,10,14…

НОМЕНКЛАТУРА: название заместителя+ бензол

ИЗОМЕРИЯ: положение заместителей (орто-, мета-, пара-).

СТРОЕНИЕ: sр² – гибридизация, каждый атом С образует 3σ – связи, валентный угол 120*, плоская молекула. 6 р – электронов образуют единую π – электронную систему. Ароматическая система характеризуются высокой устойчивостью, => характерны реакции электрофильного замещения.

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА:

 

1.реакции электрофильного замещения.

-алкилирование (в присутствии безводной соли: А1С1₃, FеС1₃ и т.д.)

-нитрование(в присутствии концентрированной Н₂SО₄)

-сульфирование(условия - Т = 25*С, SО₃)

-галогенирование(в присутствии безводной соли А1С1₃, FеС1₃ и т.д.)

 

2.реакции окисления.Арены устойчивы к окислению.

- в жестких условиях(О₂, V₂О₅, Т = 450*) → малеиновый ангидрид

-в обычных условиях окисление боковой цепи (КМпО₄, Н₂SО₄) → бензойная кислота, СО₂ и Н₂О.

 

3.реакции присоединения

- гидрирование (восстановление)(в присутствии металлических катализаторов Ni, Pt, Pd при Т = 300*С) → циклогексан

-галогенирование(в отсутствие катализатора, без доступа воздуха, Т = 20*) → гексахлорциклогексан

 

4.реакция боковой цепи – свободнорадикальное замещение (аналогично алканам)

ПРАВИЛА ЗАМЕЩЕНИЯ В ПРОИЗВОДНЫХ БЕНЗОЛА

ЭЛЕКТРОНОДОНОРНЫЕ ЗАМЕСТИТЕЛИ ЭЛЕКТРОНОАКЦЕПТОРНЫЕ ЗАМЕСТИТЕЛИ

(На1-, R-, NH₂-, OH-) (-COH, –COOH, - SO₃H, -NO₂)

способствуют протеканию реакции электрофильного замещения, усложняют протекане реакции электрофильного замещения,

вновь вводимый заместитель направляется в орто- и пара-положения вновь вводимый заместитель направляется в мета-положение

(образуется два изомерных соединений) (образуется одно соединение)

 

ОПОРНЫЙ КОНСПЕКТ К ТЕМЕ «ГАЛОГЕНПРОИЗВОДНЫЕ УГЛЕВОДОРОДЫ»

 

ГАЛОГЕНПРОИЗВОДНЫЕ УГЛЕВОДОРОДЫ – это углеводороды, у которых один или несколько атомов водорода замещены на галогены.

 

КЛАССИФИКАЦИИ

ПО ХАРАКТЕРУ РАДИКАЛА ПО ПРИРОДЕ УВ ХАРАКТЕРА ПО ЧИСЛУ АТОМОВ ГАЛОГЕНА

фторсодержащие алифатические монозамещенные

хлорсодержащие алициклические дизамещенные

бромсодержащие ароматические тризамещенные

иодсодержащие тетразамещенные и т.д.

Различают первичные, вторичные, третичные галогенпроизводные, в зависимости с каким атомом С связан галоген.

 

ИЗОМЕРИЯ: структурная (изомерия углеродной цепи, положение галогена, у непредельных положение - непредельных связей).

 

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА (очень реакционноспособны, кроме фторсодержащих), характерны реакции нуклеофильного замещения.