Материал: Органическая химия (110

гидрирование альдегидов и кетонов. Химические свойства: кислотность, замещение гидроксильной группы на галоген, дегидратация (внутри- и межмолекулярная). Окисление и восстановление.

Многоатомные спирты – двухатомные (этиленгликоль), трехатомные (глицерин). Специфические методы получения и свойства.

Методы введения гидроксильной группы в ароматическое кольцо. Химические свойства фенолов: взаимное влияние гидроксильной группы и ароматического ядра. Получение фенолятов, ацилирование и алкилирование по гидроксильной группе. Реакции по ароматическому кольцу.

Карбонильные соединения (альдегиды и кетоны). Строение карбо-

нильной группы. Номенклатура. Физические свойства. Методы получения: окисление простых С-Н-связей и окисление спиртов, озонолиз двойных связей и их расщепление, реакция Кучерова, пиролиз солей, восстановление карбоновых кислот и их производных, гидроформилирование. Химические свойства: реакции присоединения спиртов, синильной кислоты, аммиака, бисульфита натрия. Реакции замещения с образованием оксимов, гидразонов. Реакции с участием альфа-водородного атома: галогенирование, аль- дольно-кротоновая конденсация. Окисление (сравнение свойств альдегидов и кетонов). Реакции восстановления альдегидов и кетонов до спиртов и углеводородов.

Ароматические альдегиды и кетоны. Получение бензальдегида из толуола. Его реакция с аминами. Реакция Канниццаро. Получение жирноароматических кетонов по реакции Фриделя – Крафтса.

Карбоновые кислоты и их производные. Гомологический ряд одно-

основных карбоновых кислот; их номенклатура. Строение карбоксильной группы и карбоксилат-аниона. Физические свойства. Методы получения: окисление органических соединений, гидролиз нитрилов и других производных карбоновых кислот, действие реактива Гриньяра на диоксид углерода. Химические свойства: получение функциональных производных (соли, ангидриды, амиды, хлорангидриды, нитрилы, сложные эфиры). Свойства функциональных производных, их взаимные превращения. Реакция этерификации и гидролиз сложных эфиров, механизм этих реакций.

Ароматические кислоты: получение и свойства.

Методы получения дикарбоновых кислот; химические свойства. Углеводы. Нахождение в природе, фотосинтез, роль в живой природе.

Классификация. Отдельные представители альдопентоз (рибоза, дезоксирибоза, ксилоза) и альдогексоз (глюкоза, манноза, галактоза), их строение.

Установление строения глюкозы. Открытая и циклические формы. Глюкозидный гидроксил. Окисление, восстановление и ацилирование альдоз. Фруктоза как пример кетозы: строение, свойства. Кольчато-цепная тау-

26

томерия и мутаротация сахаров. Взаимные переходы между пентозами и гексозами, альдозами и кетозами. Связь конфигураций природных сахаров с глицериновым альдегидом.

Дисахариды: восстанавливающие и невосстанавливающие. Полисахариды: крахмал, клетчатка.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ

Предельные и непредельные углеводороды

1.Написать структурные формулы и номенклатурные названия со-

единений состава С6Н14. Указать в каждом из них первичный, вторичный, третичный и четвертичный атом углерода.

2.Указать реагенты, с которыми может реагировать 2-метилбутан: а) Cl2; б) HCl; в) I2; г) NaOH; д) О2. Написать уравнения реакций.

3.Написать формулу несимметрического диэтилэтилена и назвать его по номенклатуре ИЮПАК.

4.Получить всеми возможными способами 2,2,4-триметилпентан.

5.Написать схему озонирования несимметрического диэтилэтилена с последующим расщеплением озонида водой.

6.У каких из перечисленных соединений существует цис-транс- изомерия: бутен-1; бутен-2; 2-метилпропен; 2-метилбутен-1; 2-метилбутен-2?

7.Какой реагент можно использовать, чтобы отличить этилен от аце-

тилена: а) Br2; б) HBr; в) KMnO4; г) [Ag(NH3)2]OH?

8.Написать формулы и названия соединений состава С8Н10 и указать среди них соединения, которые при окислении KMnO4 образуют: а) монокарбоновые кислоты; б) дикарбоновые кислоты. Написать уравнения реакций.

9.Сколько структурных изомеров имеет углеводород нециклического

строения С5Н6 с одной двойной и одной тройной связью? Указать гибридизацию атомов углерода. Возможна ли геометрическая изомерия для какоголибо изомера?

10.Получить всеми возможными способами бутин-2 и написать для него реакцию Кучерова.

Ароматические углеводороды

1.Написать схему хлорирования о-нитротолуола в присутствии катализатора.

2.Какое из двух соединений – толуол или нитробензол – легче вступает в реакцию нитрования и почему? Привести схемы реакций.

27

3. Написать структурные формулы ароматических углеводородов со-

става С8Н10 и назвать их.

4. Осуществить превращения:

5.Как получить бензол из этина? Этин из бензола?

6.Какое соединение образуется при хлорировании этилбензола на свету? Привести уравнение реакции.

7.Осуществить превращения:

8.Установить строение углеводорода С8Н6, обесцвечивающего бромную воду, образующего белый осадок с аммиачным раствором окиси серебра, а при окислении дающего бензойную кислоту.

9.Привести схемы нитрования соединений: хлорбензола, о-нитро- этилбензола, нитробензола, фенола. Какие из них нитруются легче? Почему?

10.Установить строение ароматического углеводорода С8Н10, при окислении которого получается бензолдикарбоновая кислота, а при нитровании – только одно мононитропроизводное.

Спирты и фенолы

1.Написать схему получения этилового спирта: а) из этилена; б) из ацетилена; вторичного пропилового спирта из соответствующего непредельного соединения.

2.Написать схему реакции этерификации вторичного бутилового спирта уксусной кислотой.

3.Написать структурные формулы трех изомерных первичных амиловых спиртов.

4.Написать схему взаимодействия n-бромфенола с уксусным ангид-

ридом.

5.Написать схему реакции полного нитрования фенола.

6.Написать структурные формулы и названия спиртов состава С5Н11ОН. Указать первичные, вторичные, третичные спирты.

28

7.Как отличить этанол от этиленгликоля? Написать уравнения соответствующих реакций.

8.Получить бутанол-2 из бутанола-1.

9.Сколько имеется устойчивых изомерных двухатомных спиртов С5Н12О2 с разветвленной углеродной цепью?

10.В чем состоит различие химических свойств фенолов и ароматических спиртов? Привести уравнения соответствующих реакций.

Альдегиды и кетоны

1.Окислением каких спиртов можно получить 3,3-диметилбутаналь, пентанон-3?

2.Из бутина-1 получить бутанон и написать для него уравнения реакции с HCN, гидроксиламином.

3.Написать структурные формулы изомерных альдегидов и кетонов

состава С5Н10О и назвать их.

4.Написать реакцию конденсации этаналя с пропаноном с последующей дегидратацией полученного соединения и назвать его.

5.Написать реакцию образования циклического тримера этаналя.

6.Получить из пентанола-1 пентанон-2.

7.Получить 3-метилбутанон-2 и написать для него реакцию взаимодействия с гидразином, реакцию окисления.

8.Продукт окисления бензилового спирта вступил в реакцию с азотной кислотой. Написать реакции, назвать продукты.

9.Гидратацией соответствующего алкина получить 4,4- диметилпентанон-2. Написать для него реакцию с водородом. Назвать продукт.

10.Осуществить превращения:

Карбоновые кислоты и их производные

1.Привести уравнения реакций, характеризующих свойства пропеновой кислоты.

2.Привести формулы следующих кислот: акриловой, малеиновой, пальмитиновой. Назвать их по номенклатуре ИЮПАК. Указать тип кислоты по углеводородному радикалу, ее основность.

3.Привести уравнения реакций, характеризующих химические свойства бензол-1,4-дикарбоновой кислоты.

29

4.Что образуется при декарбоксилировании щавелевой кислоты?

5.Написать схему получения пропилового эфира уксусной кислоты.

6.Написать схему образования лактида молочной кислоты.

7.Получить 2-метилпропановую кислоту и написать реакции, характеризующие ее химические свойства.

8.Написать схемы реакций дегидратации, происходящих при нагревании α-, β- и γ-оксивалериановых кислот.

9.Привести уравнения реакций, характеризующих химические свойства бутандиовой кислоты.

10.Осуществить превращения:

Углеводы

1.Написать формулы α- и β-пиранозных форм рибозы. Подчеркнуть гликозидный гидроксил.

2.Привести формулы всех таутомерных форм фруктозы. Подчеркнуть гликозидный гидроксил.

3.Привести схемы реакций взаимодействия D-глюкозы с HCN, окисления D-фруктозы.

4.Привести формулу α-D-галактофуранозы. Отметить асимметрические атомы углерода. Подчеркнуть гликозидный гидроксил.

5.Написать схему образования восстанавливающего дисахарида, построенного из двух молекул α-D-галактопиранозы.

6.Составить схему реакции образования гликозида β-D- фруктопиранозы и этанола.

7.Написать формулы восстанавливающего и невосстанавливающего дисахаридов, построенных из остатков α-D-глюкопиранозы.

8.Составить схему реакции алкилирования мальтозы этанолом в присутствии хлороводорода.

9.Написать уравнения реакции образования: а) дикарбоновой кислоты при окислении глюкозы; б) этилгликозида.

10.Химические свойства моносахаридов на примере D-маннозы.

Амины, аминокислоты, белки

1. Привести уравнения реакций всех известных способов получения метиламина.

30