Основы органической химии, Юровская М.А., Куркин А.В., 2010

Основы органической химии, Юровская М.А., Куркин А.В., 2010.

  В учебном издании, написанном преподавателями кафедры органической химии химического факультета МГУ, изложен краткий курс органической химии, включающий сведения о строении, методах получения, свойствах и применении основных классов органических соединений. Рассмотрены особенности механизмов важнейших органических реакций (нуклеофильного замещения, элиминирования и др.). Приведены необходимые сведения о современных наиболее информативных физико-химических методах исследования органических соединений (масс-спектрометрия, спектроскопия ЯМР, ИК-спектроскопия и др.).
Для студентов вузов нехимических специальностей, а также студентов, обучающихся по программе бакалавриата.





Органическая масс-спектрометрия.
Для алканов наиболее информативным физико-химическим методом исследования строения является органическая масс-спектрометрия. Суть метода заключается в том, что пары вещества в высоком вакууме (1.3•10-5 - 1.7•10“ Па) бомбардируют пучком электронов средних энергий (25-70 эВ). При этом из молекул выбивается один из валентных электронов и возникает сильно возбужденный молекулярный ион (катион-радикал) М~, который претерпевает далее ряд последовательных распадов с образованием радикалов и положительно заряженных ионов. Направление фрагментации определяется строением исходной молекулы. Суммарный пучок ионов после ускорения в электростатическом поле поступает в перпендикулярно направленное магнитно поле, в котором ионы с разным отношением массы к заряду (m/z) дифференцированно отклоняются от первоначального направления. Поскольку заряд практически всегда равен единице, величина отклонения будет зависеть от массы иона. Разделенный поток попадает в детектор. В полученном масс-спектре каждому иону соответствует отдельный пик, положение которого на шкале масс зависит от величины m/z, а интенсивность - от степени распада по этому направлению. Таким образом, зная закономерности фрагментации молекул и массы этих фрагментов, можно воссоздать строение исходного органического соединения. Следует обратить внимание на то, что в масс-спектрометре могут регистрироваться только заряженные частицы (ионы), а не незаряженные радикалы.

Все рассмотренные ранее превращения алканов были связаны с гемолитическими (радикальными) процессами, однако специфические условия масс-спектрометрии создают возможность для другого пути распада молекулы - гетеролитического.

СОДЕРЖАНИЕ.
ВЕДЕНИЕ.
1. УГЛЕВОДОРОДЫ.
1.1. АЛКАНЫ.
Химические свойства алканов.
Органическая масс-сиектрометрия.
1.2. АЛКЕНЫ.
Химические свойства алкенов.
Окисление алкенов в жестких условиях.
Восстановление алкенов.
Гидроборирование алкенов.
Присоединение карбенов.
Реакции алкенов, не затрагивающие двойную связь.
1.3. ДИЕНЫ.
Сопряженные диены (1,3-диены).
УФ-Сиектроскопия.
Химические свойства 1,3-диенов.
Реакция Дильса-Альдера.
Полимеризация.
1.4. АЛКИНЫ.
Реакции ацетиленов с участием тройной связи.
Окисление алкинов.
Восстановление алкинов.
Гидроборирование алкинов.
2. АРОМАТИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ.
Спектроскопия ядерного магнитного резонанса.
Химические свойства аренов.
Восстановление ароматических систем.
Реакции с участием боковых цепей.
Галогенирование боковых алкильных цепей.
Электрофильное замещение в ароматическом ряду.
Нитрование.
Галогенирование.
Алкилирование по Фриделю-Крафтсу.
Ацилирование но Фриделю-Крафтсу.
Сульфирование ароматических соединений.
Влияние заместителей в бензольном дальне на ориентацию электрофильного замещения.
Синтезы ароматических альдегидов.
Синтез Гатгермана-Коха.
Метод Гагтермана.
Модификация Адамса.
Метод Реймера-Тимана.
Форматирование по Вильсмайсру.
3. НУКЛЕОФИЛЬНОЕ ЗАМЕЩЕНИЕ.
3.1. АЛИФАТИЧЕСКОЕ НУКЛЕОФИЛЬНОЕ ЗАМЕЩЕНИЕ.
Бимолекулярное нуклеофильное замещение 5N2.
Мономолекулярное нуклеофильное замещение 5N1.
Анхимерное содействие.
Амбидентные нуклеофилы.
3.2. ЭЛИМИНИРОВАНИЕ.
Бимолекулярное элиминирование Е2.
Мономолекулярное элиминирование (Е1).
Элиминирование по механизму Elcb.
3.3. АРОМАТИЧЕСКОЕ НУКЛЕОФИЛЬНОЕ ЗАМЕЩЕНИЕ.
Нуклеофильное замещение атома водорода.
Нуклеофильное замещение галогена.
Нуклеофильное замещение других групп.
Замещение неактивированного атома галогена в присутствии метал ли чссдай меди (реакция Ульмана).
Ариновый механизм.
4. МЕТАЛЛООРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ.
Магнийорганические соединения.
Цинкорганические соединения.
Натрийорганические соединения.
Литийорганические соединения.
5. СПИРТЫ.
5.1. ОДНОАТОМНЫЕ СПИРТЫ.
Кислотность спиртов.
Основность и нуклсофильностъ спиртов.
Реакции замещения гидроксильной группы.
Получение простых эфиров (нуклеофильное замещение гидроксильной группы на алкодаильную).
Замещение гидроксильной группы на галоген.
Окисление спиртов.
Дегидратация спиртов.
5.2. МНОГОАТОМНЫЕ СПИРТЫ.
6. ПРОСТЫЕ ЭФИРЫ.
а-Оксиды (эпоксиды, оксиды этилена, оксираны).
Краун-эфиры.
7. КАРБОНИЛЬНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ.
Реакции карбонильных соединений с нуклеофильными агентами.
Реакции с N-нуклеофилами.
Азины и гидразоны.
Оксимы.
Енамины.
Взаимодействие карбонильных соединений с реактивами Гриньяра.
Реакция Витгига.
Реакции карбонильных соединений со слабыми нуклеофилами.
Ацетали.
Реакция гарбонильных соединений с пентахлоридом фосфора.
Реакции карбонильных соединений, протекающие через стадию образования енольных форм.
Альдольно-кротоновые конденсации.
Конденсации в основных средах.
Конденсация в кислых средах.
Конденсации метилкетонов в кислых средах.
Конденсация разноименных карбонильных соединений.
Амбидентностъ енолят-анионов.
Другие реакции с участием енольных форм.
Реакция Манниха.
Окисление кетонов.
Окисление альдегидов.
Окисление диотсидом селена.
Окисление кетонов надкислотами.
Восстановление карбонильных соединений.
Восстановление карбонильных соединений
по Меервейну-Пондорфу-Верлею (гидридный перенос).
Окисление по Оппенауэру.
Реакция Тищенко.
Восстановление гарбонильных соединений
комплектными гидридами металлов.
7.1. а,в-НЕПРЕДЕЛЬНЫЕ КАРБОНИЛЬНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ.
Реакции со слабыми нуклеофилами.
Восстановление a,в-непредельных карбонильных соединений.
Диеновый синтез.
8. КАРБОНОВЫЕ КИСЛОТЫ.
Реакционная способность производных карбоновых кислот.
Эфиры карбоновых кислот (сложные эфиры).
Гидролиз сложных эфиров.
Реакции эфиров карбоновых кислот с аминами.
Восстановление сложных эфиров.
Взаимодействие сложных эфиров с реактивами Гриньяра.
Енолизация производных карбоновых кислот.
Сложноэфирная конденсация.
Конденсация сложных эфиров с кетонами.
Реакция Дарзана.
Амиды и нитрилы карбоновых кислот.
Гидролга амидов и нитрилов.
Восстановление амидов и нитрилов.
Взаимодействие амидов и нитрилов с реактивами Гриньяра.
Перегруппировка Гофмана.
Перегруппировка Курциуса.
Соли карбоновых кислот.
Галогенангидриды и ангидриды карбоновых кислот.
Ацилирование снамннов.
Взаимодействие галогсвангидридов кислот с реактивами Гриньяра.
Восстановление галогенангидридов кислот.
Реакция Геля-Фольгарда-Зелинского.
Кетены.
8.1. НЕПРЕДЕЛЬНЫЕ КАРБОНОВЫЕ КИСЛОТЫ.
8.2. ДИКАРБОНОВЫЕ КИСЛОТЫ.
Щавелевая кислота.
Малоновая кислота.
9. АМИНЫ.
Качественные реакции, свойственные аминам.
Разделение аминов.
Получение аминов.
Ацилирование аминов.
Алифатические диазосоединения.
Получение диазомстана.
10. ВОССТАНОВЛЕНИЕ АРОМАТИЧЕСКИХ НИТРОСОЕДИНЕНИЙ.
Азоксибсизол.
Азобензол.
Гидразобензол.
Ароматические амины.
11. АРОМАТИЧЕСКИЕ СОЛИ ДИАЗОНИЯ.
13.1. РЕАКЦИИ С ВЫДЕЛЕНИЕМ АЗОТА.
Замещение диазогруппы на фтор (реакция Шимана).
Замещение диазогруппы на хлор и бром.
Замещение диазогруппы на цианогруппу.
Замещение диазогруппы на нигрогруппу.
Замещение диазогруппы на иод.
Замещение диазогруппы на карбоксильную.
Реакция Мейервейна.
13.2. РЕАКЦИИ СОЛЕЙ ДИАЗОНИЯ, ИДУЩИЕ БЕЗ ВЫДЕЛЕНИЯ АЗОТА.
Реакции азосочетания.
Триазены.
Получение арилгидразинов.
Ароматическое нуклеофильное замещение, активируемое диазогруппой.
12. ФЕНОЛЫ И ХИНОНЫ.
Кислотность фенолов.
Реакции фенолов по гидроксильной группе.
Реакции по ароматическому ядру. Электрофильное галогенирование фенолов.
Взаимодействие с формальдегидом.
Окисление фенолов.
Восстановление фенолов.
Производные фенола как антиоксиданты.
Хиноны.
Окислительные свойства хинонов.
13. ГЕТЕРОЦИКЛИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ.
13.1. ПЯТИЧЛЕННЫЕ АРОМАТИЧЕСКИЕ ГЕТЕРОЦИКЛИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ.
Методы получения.
Химические свойства пятичленных гетероциклов.
Нитрование.
Сульфирование.
Галогенирование.
Формилирование (реакция Вильсмайсра-Хаака).
Ацилирование.
Кислотные свойства пиррола.
Индол.
Синтез индола.
Химические свойства индола.
13.2. ШЕСТИЧЛЕННЫЕ АРОМАТИЧЕСКИЕ ГЕТЕРОЦИКЛЫ. ПИРИДИН, ХИНОЛИН.
Методы синтеза.
Синтез Скраупа.
Синтез Дебнера-Миллера.
Химические свойства пиридина и хинолина.
Основность.
Окисление и восстановление.
Электрофильное замещение в пиридиновом ядре.
Химия N-оксида пиридина.
Нуклеофильное замещение в ряду пиридина.

Купить .





Теги: учебник по химии :: химия :: Юровская :: Куркин