СИНТЕТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ. ВВЕДЕНИЕ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

НЕФТИ И ГАЗА им. И.М.ГУБКИНА

 

 

В.И.КЕЛАРЕВ, О.В.МАЛОВА, Л.В.ЗИНОВЬЕВА

 

СИНТЕТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ. ВВЕДЕНИЕ

 

 

 

 

Москва 2003


МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

НЕФТИ И ГАЗА им. И.М.ГУБКИНА

 

 

В.И.КЕЛАРЕВ, О.В.МАЛОВА, Л.В.ЗИНОВЬЕВА

 

 

СИНТЕТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИИ.

ВВЕДЕНИЕ

Под ред. В.Н.Кошелева

Утверждено

Советом университета в качестве

Учебного пособия

 

Москва 2003


В.И.Келарев, О.В.Малова, Л.В.Зиновьева /под редакцией В.Н.Кошелева/. Синтетические методы органической химии. Введение. Учебное пособие. – М.: РГУ нефти и газа им. И.М.Губкина, 2003. –

Учебное пособие является введением к курсу «Синтетические методы органической химии» и предназначено для студентов факультета химической технологии и экологии. В пособии приведены основные правила работы в лаборатории органического синтеза, правила ведения и оформления лабораторного журнала, программа коллоквиумов и список рекомендуемой литературы для подготовки к сдаче коллоквиумов и выполнения лабораторных работ.

 

 

Рецензенты:

К.И.Кобраков – д.х.н., профессор,

Первый проректор Московского

Государственного текстильного

Университета им. А.Н.Косыгина

 

© Российский государственный университет нефти и газа им. И.М.Губкина

© В.И.Келарев, О.В.Малова, Л.В.Зиновьева


ПРЕДИСЛОВИЕ

В последние годы содержание курса органической химии в химико-технологических вузах значительно изменилось в качественном отношении, что связано с большими успехами как теоретической, так и синтетической органической химии. Лабораторные работы, выполняемые студентами 2-го и 3-го курса факультета химической технологии и экологии, в курсе «Синтетические методы органической химии», являются важнейшим этапом учебного процесса, на котором совершенствуется теоретическая и практическая подготовка будущих специалистов.

Основная задача курса «Синтетические методы органической химии» - закрепление полученных теоретических знаний и формирование экспериментальных навыков и приемов работы в лаборатории органического синтеза. Целью препаративной работы в лаборатории органической химии является получение определенных веществ заданной степени чистоты из соответствующих исходных продуктов. Студенты должны научиться выполнять относительно несложные синтезы органических соединений, познакомиться с основными методами их выделения, очистки и идентификации, а также научиться правильно вести записи в лабораторном журнале и работать с химической литературой.

В процессе изучения курса «Синтетические методы органической химии» студенты должны получить представление о главных методах синтеза основных функциональных производных углеводородов (галогенпроизводных, нитросоединений, спиртов, карбонильных соединений, карбоновых кислот, простых и сложных эфиров, аминов и т.д.), а также об основных физико-химических методах и приёмах эксперимента, которые необходимо знать при современном уровне развития органической химии.

Предлагаемое учебное пособие является введением в курс «Синтетические методы органической химии» и включает следующие разделы:

Основные правила работы в лаборатории органического синтеза; оказание первой помощи при несчастных случаях.

Правила ведения и оформления лабораторного журнала.

Рекомендации по составлению уравнений окислительно-восстановительных реакций в органической химии.

Рекомендуемая литература для подготовки к сдаче коллоквиумов и для выполнения лабораторных работ.

5. Программа коллоквиумов по курсу «Синтетические методы органической химии».

В приложении приведены рисунки основных приборов, применяемых при получении различных препаратов в лаборатории органической химии.
1. ПРАВИЛА РАБОТЫ В ЛАБОРАТОРИИ ОРГАНИЧЕСКОГО СИНТЕЗА

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Успешная работа в лаборатории органического синтеза возможна лишь при условии строгого соблюдения установленных правил работы, требований техники безопасности и гигиены труда. Режим работы в лаборатории определяется следующими основными правилами.

· Каждый студент должен работать на закрепленном за ним рабочем месте. Переход на другое место без разрешения преподавателя не допускается.

· Необходимо работать в хлопчатобумажном халате. Рабочее место следует содержать в чистоте, не загромождать его посудой и посторонними предметами.

· Во время работы в лаборатории следует соблюдать тишину, порядок и чистоту, не допускать торопливости, беспорядочности и неряшливости – они приводят к неудачам в работе, а иногда – к несчастным случаям с тяжелыми последствиями.

· Запрещается работать в лаборатории одному, а также в отсутствии преподавателя или лаборанта. Запрещается посещение студентов, работающих в лаборатории, посторонними лицами.

· Нельзя оставлять без присмотра горящие газовые горелки или включенные электроприборы.

· Категорически запрещается сливать в раковины жидкие органические вещества, концентрированные растворы кислот и щелочей. Указанные вещества необходимо сливать в предназначенные для них бутыли, находящиеся в вытяжном шкафу.

· Следует бережно и аккуратно обращаться с лабораторной химической посудой, приборами и оборудованием, а в случае затруднений – обращаться за советом к преподавателю или лаборанту.

· Запрещается переносить из одной лаборатории в другую приборы, реактивы и оборудование без разрешения лаборанта.

· Категорически запрещается оставлять действующие установки и приборы без присмотра.

· Нельзя нагревать полностью закрытые приборы с органическими веществами.

· При перегонках нельзя наглухо присоединять приемник; колбу заполнять не более чем наполовину и не отгонять до суха, т.е. оставлять на дне перегонной колбы 2-5 мл отгоняемой жидкости.

· При работе со стеклянными приборами соблюдать осторожность, не применять больших усилий при сборке и разборке пришлифованных частей прибора.

· Нельзя проводить какие бы то ни было опыты и реакции в грязной посуде. Посуду следует мыть сразу после окончания синтеза.

· После окончания работы необходимо выключить воду, газ и электроприборы, убрать в положенное место вымытую и высушенную посуду, поставить металлические штативы в установленное место на столе и вытереть поверхность стола.

 

ПРАВИЛА РАБОТЫ С ЛЕГКОВОСПЛАМЕНЯЮЩИМИСЯ ЖИДКОСТЯМИ, КИСЛОТАМИ И ЩЕЛОЧАМИ

Многие органические вещества являются огнеопасными, в особенности легко загораются летучие органические растворители – диэтиловый эфир, ацетон,…   · Нельзя нагревать на открытом огне, на сетке, вблизи открытого пламени или в открытых сосудах (колбах) диэтиловый…

ОКАЗАНИЕ ПЕРВОЙ ПОМОЩИ ПРИ ОЖОГАХ И ДРУГИХ НЕСЧАСТНЫХ СЛУЧАЯХ

· При ожогах кислотами необходимо сразу промыть обожженное место большим количеством воды, а затем 3%-ным раствором бикарбоната натрия. · При ожогах щелочами необходимо обильно промыть обожженное место проточной… · При попадании кислоты или щелочи в глаз необходимо немедленно промыть глаз большим количеством воды. Затем глаз…

ДЕЙСТВИЯ ПРИ ВОЗНИКНОВЕНИИ МЕСТНОГО ПОЖАРА

 

· При возникновении пожара необходимо: а) немедленно погасить газовые горелки и выключить электронагревательные приборы; б) убрать подальше от огня все горючие вещества и склянки с горючими жидкостями; в) очаг пожара спокойно, но быстро засыпать песком или потушить пламя с помощью углекислотного огнетушителя.

· Нельзя заливать водой загоревшиеся ЛВЖ (бензол, петролейный эфир, диэтиловый эфир, толуол, гексан и др.), так как это во многих случаях приводит к растеканию пламени и расширению зоны пожара.

 

 

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ СТУДЕНТАМИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ РАБОТ

 

Лабораторный практикум по органическому синтезу состоит из нескольких разделов. Перед началом выполнения каждого раздела проводится собеседование преподавателя со студентами (коллоквиум) и выдается задание на синтез конкретного соединения с указанием количества в граммах. После сдачи коллоквиума студент представляет преподавателю лабораторный журнал, где приводятся все необходимые расчеты заданного синтеза, план работы и рисунки (схемы) необходимых приборов.

К выполнению каждой работы можно приступать только после получения письменного разрешения преподавателя.

Приступая к выполнению синтетической работы необходимо:

А. Уяснить технику и методику выполняемой работы.

Б. Убедиться в правильности сборки прибора; проследить, чтобы внутреннее пространство приборов всегда было соединено с атмосферой. Показать собранный прибор преподавателю или лаборанту.

В. Проверить соответствие взятых веществ веществам, указанным в описании работы.

Г. Все стадии реакции, возможные побочные процессы, свойства исходных веществ и конечных продуктов, технические приемы работы должны быть выяснены до начала эксперимента.

Выполнение указанных правил не только обеспечивает личную безопасность работающего, одновременно оно является проявлением заботы о безопасности находящихся рядом товарищей.

 

3. ПРАВИЛА ОФОРМЛЕНИЯ И ВЕДЕНИЯ ЛАБОРАТОРНОГО (РАБОЧЕГО) ЖУРНАЛА

 

При выполнении лабораторных работ следует вести лабораторный (рабочий) журнал, в который записываются все расчеты, наблюдения, результаты опытов и схемы приборов. Перед выполнением экспериментальной синтетической работы необходимо:

А. Записать в лабораторном журнале порядковый номер работы, название синтеза, заданное количество синтезируемого препарата, литературный источник, из которого взята методика данного синтеза; указать дату начала проведения синтеза.

Б. Написать уравнение основной реакции (по которой производится расчет), а также уравнения промежуточных и побочных реакций, если они имеют место.

В. Произвести перерасчет количеств исходных веществ для синтеза (если преподавателем предложено исходить из иных количеств, чем указано в руководстве), сравнить рецептурные количества с количествами, рассчитанными теоретически, т.е. по уравнению реакции; уяснить необходимость избыточных количеств некоторых реагентов.

Г. Выписать в таблицу из справочника или практикума физические свойства (температура кипения, температура плавления, показатель преломления, плотность), а также молекулярные массы исходных веществ, принимающих участие в реакции. Для минеральных кислот и растворов щелочей обязательно указывается их концентрация и плотность раствора данной концентрации.

Д. В лабораторном журнале дать подробное описание плана выполнения синтеза, который не является простым переписыванием методики из практикума. В плане обязательно приводятся рисунки или схемы необходимых приборов и отмечается:

 

· Порядок сборки прибора, подготовка и последовательность загрузка исходных реактивов.

· Последовательность проведения химической реакции, описание условий проведения синтеза, характерные особенности реакций (изменение цвета, разогревание, выделение газа и т.д.).

· Порядок выделения и способ очистки продуктов реакции с указанием выходов неочищенных и очищенных препаратов.

· Константы (температура плавления для кристаллического вещества; температура кипения и показатель преломления для жидкого вещества) и выходы полученного вещества.

 

В лабораторном журнале необходимо точно отразить личные наблюдения и отклонения от методики, если они были. Следует указать продолжительность отдельных операций и ту стадию работы, на которой она была прервана, а также, сколько времени продолжался перерыв.

Е. Вычислить теоретический выход синтезируемого вещества.
По окончании экспериментальной работы полученный препарат (очищенный и охарактеризованный температурой плавления или температурой кипения и показателем преломления) представляются преподавателю вместе с записями в лабораторном журнале. После обсуждения результатов работы и, в случае признания их удовлетворительными, работа принимается преподавателем.

Для оформления работы по синтезу органического вещества в лабораторном журнале используется форма, представленная ниже.

ФОРМА И ПОРЯДОК ЗАПИСИ В ЛАБОРАТОРНОМ ЖУРНАЛЕ

 

Работа №

Тема:   Синтез(название синтезируемого соединения и его количество).

Очистка сырого продукта (методика).

 

Расчет теоретического выхода

 

Таблица: Основные константы и выход готового продукта

 

Таблица 2

: Основные константы и выход готового продукта

 

    Название вещества Константы вещества Выход вещества
полученного при синтезе по литературным данным   г % мас.
Т кип., °С; nD20 (для жидких веществ) Т пл., °С (для твердых веществ) от указанного в методике от теоретического
             

 

Окончание работы: ………

(Подпись преподавателя, подтверждающая сдачу препарата и зачет работы).

 

Ниже приведен конкретный пример расчета синтеза и составления плана его проведения.


 

ПРИМЕР ЗАПИСИ В ЛАБОРАТОРНОМ ЖУРНАЛЕ

 

Лабораторная работа № 1

 

Тема: методы получения галогенпроизводных.

СИНТЕЗ ИОДИСТОГО ЭТИЛА (Задание – синтезировать 45 г).

Литературный источник: Юрьев Ю.К. Практические работы по органической химии. Выпуск III. Изд-во МГУ, 1964. – С. 230-231.

Начало работы ………

 

Уравнение основной реакции:

 

2Р + 3I2 ® 2РI3

6C2Н5ОН + 2РI3 ® 6С2Н5I + 2Р(ОН)3

Суммарное уравнение:

 

6С2Н5ОН + 2Р + 3I2 ® 6С2Н5I + 2Н3РО3

 

Уравнение побочной реакции:

 

РI3 + Н3РО3 ® 3НI + Р2О3

 

Расчет количеств исходных веществ:

А. Расчет по уравнению реакции (или расчет теоретических количеств реагентов, необходимых для получения 45 г иодистого этила)

 

Этанол – мол. масса – 46;

Красный фосфор – атомная масса – 31;

Иод – мол. масса – 254.

Для синтеза 6 г-молей С2Н5I необходимо 6 г-молей С2Н5ОН

6 * 156 г С2Н5I -- 6 * 46 г С2Н5ОН

45 г С2Н5I -- Х г С2Н5ОН

Х = 13,3 г или ~ 0,3 г-моля этанола

 

Для синтеза 6 г-молей С2Н5I необходимо 2 г-атома фосфора

6 * 156 г С2Н5I -- 2 * 31 г Р

45 г С2Н5I -- Х г Р

Х = 3,0 г или ~ 0,1 г-атома фосфора

 

Для синтеза 6 г-молей С2Н5I необходимо 3 г-моля иода

6 * 156 г С2Н5I -- 3 * 254 г I2

45 г С2Н5I -- Х г I2

Х = 36,6 г или ~ 0,14 г-моля иода

Б. Перерасчет количеств веществ по практикуму (по методике).

 

В практикуме Ю.К.Юрьева для получения 25 г иодистого этила используется 25 г иода, 2,5 г красного фосфора и 25 мл ( ~ 20 г ) этанола (d = 0,79 г/cм3).

 

Для синтеза 25 г С2Н5I берется 25 г I2

45 г С2Н5I -- Х г I2

Х = 45 г или ~ 0,18 г-моля иода

 

Для синтеза 25 г С2Н5I берется 2,5 г Р

45 г С2Н5I -- Х г Р

Х = 4,5 г или ~ 0,14 г-атома фосфора

 

Для синтеза 25 г С2Н5I берется 20 г этанола

45 г С2Н5I -- Х г этанола

Х = 35,5 г или 0,77 г-моля этанола (45 мл)

 

Полученные данные заносятся в таблицу.

 

Таблица 1.

Характеристики и количества исходных веществ

 

  Название реактивов   Брутто формула   Мол. масса Основные константы Количества исходных реагентов
Ткип. оС Тпл. оС d420, г/см3 по уравнению реакции по методике избы-ток, г/моль
г г/моль г мл г/моль
  1. Этанол   2. Красный фосфор 3. Йод       С2Н5ОН   Р   I2           -   -   -     -   0,79   -   -   13,3   3,0   36,6     0,3   0,1   0,14   35,5   4,5       -   -   0,77   0,14   0,18   0,63   0,04

 

 

Описание хода синтеза (план синтеза)

1. Собирают прибор, состоящий из круглодонной колбы, снабженной обратным шариковым холодильником.

2. Иод взвешивают в бюксе или в плоскодонной колбе с притертой стеклянной пробкой.

3. В круглодонную колбу на 100-150 мл вносят 4,5 г красного фосфора и приливают 45 мл этанола. Колбу помещают в баню с холодной водой и постепенно при встряхивании присыпают 45 г иода ( ~ 15 мин).

4. Колбу закрывают обратным холодильником, пускают в холодильник воду и выдерживают реакционную смесь 2 ч при комнатной температуре, периодически встряхивая.

5. Реакционную смесь нагревают 2 ч на водяной бане при частом встряхивании.

6. Реакционную смесь охлаждают, заменяют обратный холодильник насадкой Вюрца с нисходящим холодильником и отгоняют иодистый этил на колбонагревателе с электрическим обогревом или сетке с газовой горелкой (приводится рисунок прибора).

7. Полученный дистиллят окрашен в коричневый цвет из-за примеси иода и содержит заметное количество этанола. Для удаления этих примесей сырой иодистый этил промывают в делительной воронке тремя порциями воды, к которой добавляют несколько мл раствора бисульфита натрия, а к последней порции – несколько капель раствора щелочи.

8. Сырой иодистый этил высушивают над гранулированным хлоридом кальция в конической колбе и перегоняют из колбы Вюрца на 50 мл, нагревая её на сетке газовой горелкой, собирая фракцию с Т.кип. 68-73оС.

Схема прибора – Круглодонная колба объемом 100-150 мл, снабженная обратным шариковым холодильником (приводится рисунок прибора).

 

Расчет теоретического выхода (проводится по уравнению основной реакции).

 

6С2Н5ОН + 2Р + 3I2 ® 6С2Н5I + 2Н3РО3

3С2Н5ОН + Р + 1,5I2 ® 3С2Н5I + Н3РО3

 

В реакцию берется 0,77 г-моля этанола, 0,14 г-атома фосфора и 0,18 г-моля иода. Расчет ведем по соединению, находящемуся в недостатке, т.е. заведомо прореагировавшему полностью. В данном случае таким соединением является иод (0,18 г-моля или 45 г).

 

1,5 * 254 г I2 -- 3 * 156 г С2Н5I

45 г I2 -- Х г С2Н5I

Х = 53,3 г иодистого этила

 

Таким образом, взяв в реакцию рассчитанные по методике количества реагентов, мы должны теоретически получить 53,3 г иодистого этила.

 

Таблица 2

Основные константы и выход готового продукта

 

    Название вещества Константы вещества   Выход вещества
полученного при синтезе по литературным данным     г % мас.
Ткип., °С nD 20 Ткип., °С nD 20 от указанного в методике от теоретического
  Иодистый этил   70-71   1,5133     1,5140   35,0    

 

 

Окончание работы…

 

ЛИТЕРАТУРА, РЕКОМЕНДУЕМАЯ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К СДАЧЕ КОЛЛОКВИУМОВ И ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

 

1. Петров А.А., Бальян Х.В., Трощенко А.Т. Органическая химия. – М.: высшая школа, 2001.

2. Березин К.Д., Березин Д.Б. Курс современной органической химии. – М.: Высшая школа, 2001.

3. Шабаров Ю.С. Органическая химия. – М.: Химия, 1994. Т.1,2.

4. Нейланд О.Я. Органическая химия. – М.: Высшая школа, 1990.

5. Робертс Д., Кассерио М. Основы органической химии. – М.: Мир, 1978. Т. 1,2.

6. Днепровский А.С., Темникова Т.Н. Теоретические основы органической химии. – Л.: Химия, 1991.

7. Органикум / Перевод с немецкого Е.В.Ивойловой. – М.: Мир, 1992. Т. 1,2.

8. Лабораторные работы по органической химии /Под ред. О.Ф.Гинзбурга и А.А.Петрова. – М.: Высшая школа, 1991.

9. Лабораторные работы по органическому синтезу /О.А.Птицина, Н.В.Куплетская, В.К.Тимофеева, Н.В.Васильева, Т.А.Смолина. – М.: Просвещение, 1979.

10. Артеменко А.И., Тикунова И.В., Ануфриев Е.К. Практикум по органической химии. – М.: Высшая школа, 2001.

11. Голодников Г.В., Мандельштам Т.В. Практикум по органическому синтезу. – Л.: ЛГУ, 1976.

12. Юрьев Ю.К. Практические работы по органической химии. Выпуск I-II. – М.: МГУ, 1964.

13. Юрьев Ю.К. Практические работы по органической химии. Выпуск III. – М.: МГУ, 1964.

14. Юрьев Ю.К., Левина Р.Я., Шабаров Ю.С. Практические работы по органической химии. Выпуск IY. – М.: МГУ, 1969.

15. Левина Р.Я., Скварченко В.Р., Шабаров Ю.С. Практические работы по органической химии. Выпуск Y. – М.: МГУ, 1978.

16. Агрономов А.Е. Избранные главы органической химии. – М.: МГУ, 1978.

17. Агрономов А.Е., Шабаров Ю.С. Лабораторные работы в органическом практикуме. – М.: Химия, 1976.

18. Фьюзон Р. Реакции органических соединений. – М.: Мир, 1966.

19. Вейганд Д., Хильгетаг Г. Методы эксперимента в органической химии. – М.: Химия, 1968.

20. Бюллер К., Пирсон Д. Органические синтезы. – М.: Мир, 1973. Ч. 1,2.

21. Берлин А.Е. Техника лабораторных работ в органической химии. – М.: Химия, 1973.

22. Гордон Л., Форд Р. Спутник химика. – М.: Мир, 1976.

23. Артеменко А.И., Малеванный В.А., Тикунова И.В. Справочное руководство по химии. – М.: Высшая школа, 2001.

 

 

ПРОГРАММА КОЛЛОКВИУМОВ ПО КУРСУ

«СИНТЕТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ

МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ НИТРОСОЕДИНЕНИЙ

Нитрующие агенты – азотная кислота, нитрующая смесь, нитраты металлов и серная кислота, оксиды азота, смеси азотной кислоты с уксусной кислотой или… Нитрование алканов и циклоалканов – нитрование азотной кислотой в жидкой фазе… Получение нитроалканов реакцией нуклеофильного замещения – условия проведения реакций; связь между типом реакций…

ЛИТЕРАТУРА

 

1. Юрьев Ю.К. Практические работы по органической химии. Выпуск 3. – Москва: Изд-во МГУ, 1964.

2. Лабораторные работы по органической химии/ Под ред. О.Ф.Гинзбурга и А.А.Петрова. – Москва: Высшая школа, 1982.

3. Органикум. Т.1/ Перевод с немецкого. – Москва: Мир, 1992.

4. Голодников Г.В., Мандельштам Т.В. Практикум по органическому синтезу. – Ленинград: Изд-во ЛГУ, 1976.

5. Агрономов А.Е. Избранные главы органической химии. – Москва: Изд-во МГУ, 1978.

 

 

МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ ГАЛОГЕНПРОИЗВОДНЫХ

Общие представления о реакциях галогенирования органических соединений – реакции прямого и непрямого галогенирования. Агенты галогенирования –… Галогенирование алканов и их производных; свободно-радикальный механизм… Присоединение галогеноводородов к непредельным соединениям. Механизмы реакций присоединения галогеноводородов к…

ЛИТЕРАТУРА

1. Юрьев Ю.К. Практические работы по органической химии. Выпуск 3. – Москва: Изд-во МГУ, 1964.

2. Лабораторные работы по органической химии/ Под ред. О.Ф.Гинзбурга и А.А.Петрова. – Москва: Высшая школа, 1982.

3. Органикум. Т. 1/ Перевод с немецкого. – Москва: Мир, 1992.

4. Голодников Г.В., Мандельштам Т.В. Практикум по органическому синтезу. – Ленинград: Изд-во ЛГУ, 1975.

5. Агрономов А.Е. Избранные главы органической химии. – Москва: Изд-во МГУ, 1978.

РЕАКЦИИ АЛКИЛИРОВАНИЯ И АЦИЛИРОВАНИЯ

Алкилирование спиртов и фенолов алкилгалогенидами (синтез Вильямсона) и диалкилсульфатами – условия проведения реакций, влияние строения… Ацилирование спиртов и фенолов галогенангидридами и ангидридами кислот.… Методы получения амидов карбоновых кислот – ацилирование аммиака и аминов галогенангидридами и ангидридами карбоновых…

ЛИТЕРАТУРА

 

1. Лабораторные работы по органической химии/ Под ред. О.Ф.Гинзбурга и А.А.Петрова. –Москва: Высшая школа, 1982.

2. Голодников Г.В., Мандельштам Т.В. Практикум по органическому синтезу. – Ленинград: Изд-во ЛГУ, 1976.

3. Органикум. Т.1, Т.2/ Перевод с немецкого. – Москва: Мир, 1992.

4. . Юрьев Ю.К., Левина Р.Я., Шабаров Ю.С. Практические работы по органической химии. Выпуск 4. – Москва: Изд-во МГУ, 1969.

5. Агрономов А.Е. Избранные главы органической химии. – Москва: Изд-во МГУ, 1978. – С. 339-358 (алкилирование и ацилирование по Фриделю-Крафтсу).

 

РЕАКЦИИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ

Понятие о восстановлении и окислении в органической химии.

Восстановление С=С-связей действием химических средств восстановления – восстановление алкенов, сопряженных диенов, a,b-непредельных альдегидов,… Каталитическое гидрирование алкенов и их производных; правило Лебедева.… Восстановление спиртов и фенолов до углеводородов. Восстановление альдегидов и кетонов до спиртов – действие…

ЛИТЕРАТУРА

 

1. Юрьев Ю.К., Левина Р.Я., Шабаров Ю.С. Практические работы по органической химии. Выпуск 4. – Москва: Изд-во МГУ, 1969.

2. Лабораторные работы по органической химии/ Под ред. О.Ф.Гинзбурга и А.А.Петрова. – Москва: Высшая шола, 1982.

3. Органикум. Т.1, Т.2/ Перевод с немецкого. – Москва: Мир, 1992.

4. Голодников Г.В., Мандельштам Т.В. Практикум по органическому синтезу. – Ленинград: Изд-во ЛГУ, 1976.

5. Агрономов А.Е. Избранные главы органической химии. – Москва: Изд-во МГУ, 1978. – С. 372-388 (восстановление ароматических нитросоединений).

РЕАКЦИИ ОКИСЛЕНИЯ

 

Понятие о реакциях окисления и восстановления в органической химии.

Наиболее важные агенты окисления – перманганат калия в щелочной, нейтральной и кислой среде; хромовый ангидрид; бихроматы калия и натрия; азотная кислота; озон; пероксид водорода; оксид серебра; диоксиды свинца и селена; тетраацетат свинца; иодная кислота; надкислоты.

Окисление непредельных соединений по С=С-связи – получение a-окисей (реакция Н.А.Прилежаева); гидроксилирование (действие КМnО4 в щелочной среде, пероксида водорода в присутствии ОsО4); окисление с расщеплением углеродного скелета по С=С-связи (озонирование, действие сильных окислителей).

Окисление ароматических соединений – синтез хинонов, окислительное расщепление ароматических колец.

Окисление боковых цепей в ароматических соединениях – синтез карбоновых кислот, альдегидов, кетонов и спиртов бензилового типа.

Окисление активированных метильных и метиленовых групп в алкенах.

Окисление спиртов – окисление первичных спиртов до карбоновых кислот, окисление первичных и вторичных спиртов в карбонильные соединения, каталитическое дегидрирование спиртов, расщепление a-гликолей.

Окисление альдегидов кислородом воздуха и химическими реагентами (перманганат калия в щелочной и кислой средах; азотная кислота; оксид серебра; диоксид селена). Окисление кетонов – окислительное расщепление (правило А.Н.Попова); действие гипобромида и гипохлорида натрия, надкислот (реакция Байера-Виллингера), диоксида селена.

 

ЛИТЕРАТУРА

 

1. Ю.К.Юрьев, Р.Я.Левина, Ю.С.Шабаров. Практические работы по органической химии. Выпуск IV. Москва: Изд-во МГУ, 1969.

2. Органикум. Т.1, Т.2./ Перевод с немецкого. – Москва: Мир, 1992.

3. Голодников Г.В., Мандельштам Т.В. Практикум по органическому синтезу. – Ленинград: Изд-во ЛГУ, 1976.

 

 

СИНТЕЗЫ С УЧАСТИЕМ МАГНИЙОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

 

Получение магнийорганических соединений. Влияние природы и строения галогенопроизводных на легкость образования реактивов Гриньяра. Побочные реакции, протекающие при получении магнийорганических соединений. Активирование магния. Строение магнийорганических соединений.

Реакции магнийорганических соединений как оснований – взаимодействие с реагентами, содержащими подвижный атом водорода (водой, спиртами, аминами, карбоновыми кислотами, С-Н-кислотами).

Реакции магнийорганических соединений как нуклеофильных реагентов:

1. Реакции нуклеофильного замещения при насыщенном атоме углерода – взаимодействие с алкил-, аллил- и бензилгалогенидами; a-окисями, ортоэфирами, галогенами и галогенидами металлов.

2. Реакции нуклеофильного присоединения – синтез первичных, вторичных и третичных спиртов взаимодействием с альдегидами и кетонами. Побочные реакции при взаимодействии реактивов Гриньяра с карбонильными соединениями. Взаимодействие магнийорганических соединений с функциональными производными карбоновых кислот (сложными эфирами, хлорангидридами, ангидридами, солями, нитрилами) – синтез вторичных и третичных спиртов, альдегидов и кетонов.

Радикальные реакции магнийорганических соединений – взаимодействие с кислородом и серой, реакции в присутствии хлорида кобальта.

 

ЛИТЕРАТУРА

 

1. Ю.К.Юрьев. Практические работы по органической химии. Выпуск I-II. Москва : Изд-во МГУ, 1964.

2. А.Е.Агрономов. Избранные главы органической химии. Москва : Изд-во МГУ, 1978.

3. Органикум. Т.1, Т.2./ Перевод с немецкого. – Москва: Мир, 1992.

4. Г.В.Голодников, Т.В.Мандельштам. Практикум по органическому синтезу. Ленинград : Изд-во ЛГУ, 1976.

5. Щербаков А.А., Зиновьева Л.В., Кошелев В.Н. Элементорганические соединения. – М.: РГУ нефти и газа, 1997.

 

 

РЕАКЦИИ КОНДЕНСАЦИИ КАРБОНИЛЬНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Карбонильные и метиленовые компоненты, их относительные реакционные способности. Альдольно-кротоновая конденсация, условия проведения реакций.… Конденсация алифатических нитросоединений с альдегидами и кетонами – синтез… Реакции с использованием в качестве карбонильной компоненты формальдегида – конденсация с альдегидами и кетонами,…

РЕАКЦИИ СУЛЬФИРОВАНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

Сульфирующие агенты – серная кислота различных концентраций, олеум, серный ангидрид, комплексы серного ангидрида, кислые сульфаты и полисульфаты… Сульфирование алканов – сульфирование серной кислотой и олеумом,… Сульфирование ароматических углеводородов и их производных. Сульфирование серной кислотой и олеумом. Механизм…

ЛИТЕРАТУРА

 

1. Юрьев Ю.К. Практические работы по органической химии. Выпуск III. – Москва: Изд-во МГУ, 1964.

2. Агрономов А.Е. Избранные главы органической химии. – Москва: Изд-во МГУ, 1978. – С. 207-261.

3. Лабораторные работы по органической химии / Под редакцией О.Ф.Гинзбурга и А.А.Петрова. – Москва: Высшая школа, 1982.

4. Голодников Г.В., Мандельштам Т.В. Практикум по органическому синтезу. – Ленинград: Изд-во ЛГУ, 1976.

5. Органикум. Т. 1, Т. 2./ Перевод с немецкого. – Москва: Мир, 1992.

 

 

ДИАЗОТИРОВАНИЕ И СИНТЕЗЫ С УЧАСТИЕМ ДИАЗОСОЕДИНЕНИЙ

Реакции диазотирования ароматических аминов. Диазотирующие агенты.Условия диазотирования и контроль за ходом реакции. Роль температуры и кислотности… Строение и таутомерные формы ароматических диазосоединений. Гетеролитический и… Азосочетание и его механизм. Условия сочетания с аминами и фенолами. Азокрасители (гелиантин, конго, п-нитроанилиновый…

ЛИТЕРАТУРА

 

1. Агрономов А.Е. Избранные главы органической химии. – Москва: Изд-во МГУ, 1978.

2. Органикум. Т.1, Т.2. / Перевод с немецкого. – Москва: Мир, 1992.

3. Голодников Г.В., Мандельштам Т.В. Практикум по органическому синтезу. – Ленинград: Изд-во ЛГУ, 1976.

4. Лабораторные работы по органической химии/ Под редакцией О.Ф.Гинзбурга и А.А.Петрова. – Москва: Высшая школа, 1982.