В О Р О НЕ Ж С К И Й ГО СУД АРСТВ Е ННЫ Й УНИ В Е Р С И ТЕ Т И НСТИ ТУТ М Е Ж Д УНАР О Д НО ГО О Б Р АЗО В АНИ Я

Ж - 138

Т .В .П ол я кова , Л .А .С битнева

О Р ГА Н ИЧЕС КА Я ХИМ ИЯ

У Ч Е Б НО Е П О С О Б И Е Д Л Я И НО С ТР АННЫ Х У Ч А Щ И Х С Я

Ц Е НТ Р О В Д О В У ЗО В С К О Й П О Д ГО Т О ВК И

И НО С ТР АННЫ Х ГРА Ж Д АН

В оронеж 2004

2

ББК 24.2 П 49 П ол я кова Т .В . О рган и чес к ая хи м и я: Учебное пособие дл я студентов-иностра нцев центров довузовской подготовки иностра нны х гра жда н./Т .В . Пол я кова , Л .А . С битнева – В оронеж: В оронеж. гос. ун-т, 2004. – 71 с. Р еда ктор – О .Н . О л ейникова Р ецензент – Л .В . М оисеева , доц., ка нд. х им . на ук (В ГУ, г. В оронеж)

ББК 24.2

Д а нное учебное пособие, предна зна ченное дл я довузовской подготовки иностра нны х гражда н по специа л ьностя м естественно-на учного профил я , соста вл енное в соответствии с требова ния м и обра зова тел ьного ста нда рта М инвуза по курсу «Хим ия » с учетом язы ковы х возможностей иностра нны х уча щ их ся , состоит из трех гл а в, вкл ю ча ю щ их основны е положения теоретического учебного м а териа л а , определ ения , формул ы , ура внения реа кций и номенкл а туру орга нических вещ еств, а та кже вопросы дл я са моконтроля . П особие может испол ьзова ться ка к дл я а удиторны х за ня тий, та к и дл я са мостоятел ьной ра боты .

© ИМ О В оронежского государственного университета , 2004

3

Глава I П редм ет о рган и чес к о й хи м и и

В се вещ ества дел я т на орга нические и неорга нические. О рга нические вещ ества всегда

содержа т а том ы угл ерода . Поэтому можно ска за ть, что о рган и чес к и м и вещ ес т вам и н азывают с я вещ ес т ва, в с о с тав к о т о рых вхо ди т углеро д. (Некоторы е соединения углерода – оксиды , угол ьна я кислота , ка рбона ты и ка рбиды м ета л л ов – относятся к неорга ническим вещ ества м ). О рган и чес к ая хи м и я – эт о хи м и я с о еди н ен и й углеро да. Кроме углерода орга нические вещ ества почти всегда содержа т водород и очень ча сто –

кисл ород и а зот; зна чител ьно реже – га л огены , серу, фосфор и некоторы е м ета л л ы . О рга нических вещ еств очень м ного (примерно пя ть м ил л ионов, в деся ть ра з бол ьш е,

чем неорга нических ), и все они состоя т из небол ьш ого числ а х им ических эл ем ентов. Т а кое м ногообра зие орга нических вещ еств объясня ется свойством а томов угл ерода

соединя ться друг с другом (иногда с другими а том а м и), обра зуя цепи – откры ты е ил и за м кнуты е (кол ьцевы е).

В а л ентность угл ерода в орга нических молекул а х ра вна четы рем , та к ка к его а том обра зует четы ре кова л ентны е связи.

С а м ы е просты е по соста ву орга нические соединения – углеводороды . О ни состоя т из двух эл ем ентов – углерода и водорода .

Н а пример: 62 HC - эта н, 66HC - бензол .

§ 1. Тео ри я хи м и чес к ого с т ро ен и я о рган и чес к и х вещ ес т в Т еорию х им ического строения орга нических вещ еств ра зра бота л в 1861 году русский

учены й А .М . Бутл еров. О сновны е положения теории следую щ ие.

1. А том ы в мол екул а х связа ны друг с другом в определ енном поря дке. П оряд ок связ и а т омов в м олек уле на з ы ва ет ся х и м и чес к и м ст ро ени ем .

2. С троение м олекул ы вы ра жа ю т структурной формулой. В структурной формуле кова л ентную свя зь м ежду а том а м и обозна ча ю т с помощ ью черточки (–). Ст рук т урна я формула по ка з ы ва ет поряд ок (пос лед ова т ельност ь) соед и нени я а т омов и к ра т но ст ь связей м еж д у ни м и (о д и на рны е, д войны е, т ройны е). Н а пример:

43HC → H

HCCCHH

−−≡−

молекул ярна я структурна я формул а формул а

3. А том ы и группы а томов в мол екул е вза им но вл ия ю т друг на друга (изменя ю т свойства других а томов, но и са м и при этом изменя ю тся ).

4. Свойства вещ ества за вися т от: - соста ва молекул ы (ка чественного и кол ичественного); - х им ического строения мол екул ы ; - вза им ного вл ия ния а томов в молекуле.

4

С помощ ью теории строения А .М . Бутлерова можно объяснить, на пример, почему вещ ества с одина ковы м соста вом могут им еть ра зны е свойства . Т а кие вещ ества в орга нической х им ии на зы ва ю т изомера м и.

Соста в молекул одина ковы й ОHC 62 ОHC 62

С троение мол екул ра зное HH

HOCCHHH

−−−− HH

HCOCHHH

−−−−

спирт эф ир Э ти вещ ества – спирт и эф ир – им ею т ра зны е ф изические и х им ические свойства . И зо м еры – эт о вещ ес т ва, и м еющ и е о ди н ак о вый с о с тав, н о разн о е с т ро ен и е

м о лек ул и поэтому ра зны е х им ические свойства . Д о ра зра ботки теории строения систем а тизация (кл а ссифика ция ) огромного числ а

орга нических вещ еств бы л а невозможна . В на стоя щ ее врем я орга нические вещ ества кл а ссифицирую т (систем а тизирую т) на основе строения их молекул .

В опрос ы и за да ния.

1. Ка кие вещ ества на зы ва ю тся орга ническим и? 2. Ка кие х им ические эл ем енты ча щ е всего вх одят в соста в орга нических вещ еств? 3. Чем можно объяснить м ногообра зие орга нических вещ еств, состоя щ их из небол ьш ого числ а х им ических эл ем ентов?

4. Ка кую ва л ентность проявл я ет углерод в орга нических вещ ества х ? 5. Ка к на зы ва ю тся вещ ества , которы е состоят из двух эл ем ентов – углерода и водорода ?

6. Ка кую на учную теорию ра зра бота л в 1861 году русский учены й Бутлеров? 7. Что на зы ва ется х им ическим строением молекул ы ? 8. Что пока зы ва ет структурна я формул а молекул ы ? 9. Ка к обозна ча ю т связь в структурной формуле?

10. Чем молекул ярна я формул а молекул ы отл ича ется от структурной? 11. Ка к а том ы в молекуле вл ия ю т друг на друга ? 12. О т ка ких ф а кторов за вися т свойства вещ ества ? 13. Н а зовите основны е положения теории строения орга нических вещ еств (ба зовы е

слова : х им ическое строение, структурна я формул а , вл ия ние а томов, свойства вещ ества ).

14. Что та кое изомеры ? 15. Ка к в на стоя щ ее врем я систем а тизирую т орга нические вещ ества ?

§ 2. Клас с и фи к аци я о рган и чес к и х вещ ес т в

О снову кл а ссиф икации орга нических вещ еств соста вл я ю т три гл а вны е х а ра ктеристики. 1. Т ип скел ета молекул ы (ча щ е всего скел ет мол екул ы – это углеродна я цепь, но иногда в соста в цепи вх одят гетероа том ы : кисл ород, а зот и др.).

2. Т ип х им ических связей (просты е, кра тны е). 3. Т ип ф ункциона л ьны х групп.

П о т и пу с к елета м о лек улы орга нические вещ ества дел я тся на а цикл ические, ка рбоцикл ические и гетероцикл ические. Аци к ли чес к и е соед и нени я – это вещ ества , скел ет которы х состоит из откры ты х цепей –

прям ы х ил и ра зветвл ённы х . Ц епи могут бы ть углеродны м и ил и содержа щ им и гетероа том ы .

5

Ка рбоци к ли чески е с оед и нени я – это вещ ества , скел ет которы х состоит из за м кнуты х углеродны х цепей. В гет еро ци к ли чес ки х со ед и нени ях за м кнуты е цепи скел ета содержа т кроме угл ерода

а том ы других эл ем ентов. Н а пример:

СССС −−− С

ССССС

−−− СОСС −−−

нера зветвл енны й ра зветвл енны й нера зветвл енны й скел ет угл еродны й скел ет углеродны й скел ет с гетероа томом

СССС

−−

NСССС −

ка рбоцикл ический скел ет гетероцикл ический скел ет (ка рбоцикл ическа я цепь) (гетероцикл ическа я цепь) П о т и пу хи м и чес к и х с вязей м ежду ат о мам и с к елета (цепи) орга нические вещ ества

дел я тся на предел ьны е, непредел ьны е и а ром а тические. П ред ельны е (на сы щ енны е) соединения содержа т в цепи тол ько просты е (одина рны е)

σ -связи. Непред ельны е (нена сы щ енны е) вещ ества содержа т в цепи не тол ько просты е, но и

кра тны е (двойны е ил и тройны е) связи:

СССС −−

ССС −= ССССС −

а цикл ическое а цикл ическое ка рбоцикл ическое предел ьное вещ ество непредел ьное вещ ество непредел ьное вещ ество В а ром а т и ческ и х соед и нени ях м ежду а том а м и за м кнутой цепи обра зуется особы й вид

связи – а ром а тическа я связь. (Э тот вид связи м ы ра ссмотрим позже, при изучении бензол а ). О чень ча сто а ром а тические соединения содержа т бензол ьны е кол ьца :

бензол другие а ром а тические соединения

П о т и пу фун к ци о н альн ых групп, вх одя щ их в соста в молекул ы , орга нические

вещ ества дел я тся на кл а ссы . В ещ ества , которы е содержа т о д и на к овую функ ци о на льную группу, относятся к о дн о м у

к ла с су орга нических вещ еств.

6

Н а пример, вещ ества , содержа щ ие ф ункциона л ьную группу HO

C− , относя тся к

кл а ссу а л ьдегидов:

HO

CCH −3 HO

CCCH −=2

а цикл ический а цикл ический а ром а тический предел ьны й а л ьдегид непредел ьны й а л ьдегид а л ьдегид В ещ ества одного кл а сса им ею т определ енны е х им ические свойства , х а ра ктерны е дл я

да нной функциона л ьной группы . Х и м и ческ и е свойс т ва соед и нени я опред еляют ся в первую очеред ь т и пом

функ ци она льной группы и к ра т нос т ью связей, а т а кж е вли яни ем эт и х групп и связей д руг на д руга . К функциона л ьны м группа м относятся а том ы га логенов ( )IBrClF −−−− ,,, , нитрогруппа

( )2NO− , а м иногруппа ( )2NH− , гидроксил ьна я группа ( )OH− , ка рбонил ьна я ( )OC = ,

а л ьдегидна я

−

HO

C и ка рбоксил ьна я

−

OHO

C группы .

§ 3. О с н о вн ые к лассы о рган и чес к и х вещ ес т в 1. Углево до ро ды – са м ы е просты е орга нические вещ ества , они не содержа т

функциона л ьны х групп. Но м ногие орга нические вещ ества можно ра ссм а трива ть ка к производны е углеводородов, у которы х а том ы водорода за м ещ ены другими а том а м и ил и функциона л ьны м и группа м и. А на зва ния угл еводородов – это основа номенкл а туры орга нических вещ еств. П оэтому в первую очередь м ы позна комимся с углеводорода м и. Соста в угл еводородов можно вы ра зить общ ей формулой mnHC ил и RH , где R - углеводородны й ра дика л . Углево до ро дн ый ради к ал – эт о час т и ца, к о т о рая с о держи т н еспарен н ые

элек т ро н ы и обра зуется при отры ве а томов водорода от молекул ы угл еводорода . Н а пример:

HHCH

HHCсвяз ира з ры в →•×ו − +•H HC

H

H

•××

молекул а углеводорода а том углеводородны й ра дика л м ета на ( )4CH водорода м етил ( 3CH• ил и 3CH− )

Угл еводород Угл еводородны й ра дика л 62 HC эта н 52 HC− этил

83HC пропа н 73HC− пропил

66 HC бензол 56HC− ф енил

7

2. Гало ген о про и зво дн ые углево до ро до в ра ссм а трива ю т ка к производны е углеводородов, в молекул а х которы х а том водорода за м ещ ен на га логен . О бщ а я формул а :

HalR − , где R - ра дика л , IBrClFHal ,,,− . В на зва ния х вещ еств га логен обозна ча ю т приста вкой.

ClCHCH 23 −

СHСHHС

BrСHССH

−

х л орэта н бромбензол 3. Спи рт ы содержа т гидроксил ьную группу OH− . Соста в спиртов вы ража ется общ ей

формулой: OHR − . В на зва ния х спиртов функциона л ьную группу OH− обозна ча ю т суффиксом –о л.

OHHC −52 OHHC −73 эта нол пропа нол

4. Альдеги ды содержа т а л ьдегидную группу HO

C− . Соста в а л ьдегидов вы ража ется

общ ей формулой: HO

CR − . В на зва ния х а л ьдегидов функциона л ьную группу

обозна ча ю т суффиксом –аль.

HO

CH − HO

CCHCH −− 23

м ета на л ь пропа на л ь 5. Кет о н ы содержа т ка рбонил ьную группу OС = . Соста в кетонов вы ража ется

общ ей формулой: O

RCR ′−−. В на зва ния х кетонов функциона л ьную группу обозна ча ю т

суффиксом –о н .

OCHCCH 33 −−

O

CHCCHCH 323 −−−

пропа нон бута нон

6. Карбо н о вые к и с ло ты содержа т ка рбоксил ьную группу ОHO

C− . Соста в

ка рбоновы х кислот вы ра жа ю т общ ей формулой: ОHO

CR − . На зва ния кислот обра зую тся

та к: к на зва нию соответствую щ его углеводорода приба вл я ю т суфф икс – о вая и слово к и сло та.

( )HCOOHОHO

CH − ОHO

CCHCH −− 23

м ета нова я кислота пропа нова я кислота

8

7. Ни тро с о еди н ен и я содержа т нитрогруппу 2NO− . Соста в нитросоединений вы ража ется общ ей формулой: 2NOR − . В на зва ния х нитросоединений функциона л ьную группу 2NO− обозна ча ю т приста вкой -н и тро .

252 NOHC − 256 NOHC − нитроэта н нитробензол 8. Ам и н ы содержа т а м иногруппу 2NH− . Соста в а м инов вы ра жа ется общ ей формулой

2NHR − . В на зва ния х а м инов функциона л ьную группу 2NH− обозна ча ю т суффиксом -ам и н .

23 NHCH − 273 NHHC − м етил а м ин пропил а м ин 9. П ро с тые эфи ры состоят из двух угл еводородны х ра дика л ов, связа нны х а томом

кислорода . Соста в просты х эф иров вы ража ется общ ей формулой: ROR −−′ .

523 HCOCH −− 5252 HCOHC −− м етоксиэта н (м етил этиловы й эф ир) этоксиэта н (диэтиловы й эф ир) 10. Сло жн ые эфи ры состоят из двух угл еводородны х ра дика л ов, связа нны х группой

−−

ОO

C . Соста в сложны х эф иров вы ража ется общ ей формулой: RО

OCR

′−− .

С л ожны е эф иры можно ра ссм а трива ть ка к производны е ка рбоновы х кисл от, у которы х

а том H за м ещ ен на ра дика л R′ .

33 CHО

OCCH

−−

5223 HCО

OCCHCH

−−−

м етил эта ноа т этилпропа ноа т 11. В соста в орга нических соединений может вх одить нескол ько функциона л ьны х

групп – одина ковы х ил и ра зны х . Если вещ ество содержит нескол ько ф ункциона л ьны х групп, то кл а сс вещ ества определ я ется ста рш ей группой. (С а м а я ста рш а я функциона л ьна я

группа – ка рбоксил ьна я ОHO

C− , за тем идут а л ьдегидна я , ка рбонил ьна я и

гидроксил ьна я группы ).

OHCH

OHCHOHCH

−−−

2

2

2

2

NHCOOHCH −

пропа нтриол а м иноэта нова я кислота

В опросы и за да ния. 1. Ка кие х а ра ктеристики молекул соста вл я ю т основу кл а ссифика ции орга нических вещ еств?

2. Чем отл ича ю тся а цикл ические вещ ества от цикл ических ?

9

3. Чем отлича ю тся ка рбоцикл ические соединения от гетероцикл ических ? 4. Чем предел ьны е вещ ества отл ича ю тся от непредел ьны х ? 5. Ка кой вид связи обра зуется в а ром а тических соединения х ? 6. Ка кие цепи – откры ты е ил и за м кнуты е – соста вл я ю т скел ет а ром а тических соединений?

7. Ка кие вещ ества на зы ва ю т а цикл ическим и? 8. Ка кие вещ ества на зы ва ю т нена сы щ енны м и? 9. Ка кие а том ы обра зую т скел ет гетероцикл ических соединений?

10. Чем отлича ю тся орга нические вещ ества ра зны х кл а ссов, на пример спирты и а л ьдегиды ?

11. О т чего в первую очередь за вися т х им ические свойства вещ ества ? 12. Н а зовите функциона л ьны е группы , которы е могут вх одить в соста в орга нических

вещ еств. 13. Н а зовите основны е кл а ссы орга нических вещ еств. 14. Ка ка я функциона л ьна я группа вх одит в соста в:

а ) ка рбоновы х кислот; б) кетонов; в) а м инов?

15. Ка к в на зва ния х вещ еств обозна ча ю т: а ) гидроксил ьную группу; б) ка рбонил ьную группу; в) нитрогруппу?

16. Н а пиш ите общ ие формул ы просты х эф иров, сложны х эф иров, га логенопроизводны х угл еводородов, а л ьдегидов.

17. Ка ка я ча стица на зы ва ется углеводородны м ра дика л ом ? 18. Ка кое м иним а л ьное числ о функциона л ьны х групп может содержа ть орга ническое

вещ ество?

§ 4. Но м ен к латура о рган и чес к и х вещ ес т в В 1957 году в П а риже бы л а приня та м еждуна родна я номенкл а тура «Пра вил а

ИЮ П А К». Э та номенкл а тура бы л а ра зра бота на дл я того, чтобы ка ждое орга ническое вещ ество им ело на зва ние, понятное дл я л ю дей, говоря щ их на ра зны х язы ка х и живущ их в ра зны х стра на х .

В основу м еждуна родной номенкл а туры положены на зва ния предел ьны х а цикл ических углеводородов – а л ка нов (м ета н, эта н, пропа н и т.д.)

Д л я того, чтобы на зва ть орга ническое вещ ество по пра вил а м ИЮ П А К, поступа ю т следую щ им обра зом .

1. В структурной формуле вещ ества вы бира ю т главн ую цепь – са мую дл инную углеродную цепь, содержа щ ую м а ксим а л ьное числ о кра тны х связей и ф ункциона л ьны х групп (кроме га л огенов и группы 2NO− , которы е не определ я ю т вы бор гл а вной цепи). Назван и е главн о й цепи – эт о к о рен ь н азван и я вещ ес т ва. 2. Фун к ци о н альн ые группы и к рат н ые с вязи гл а вной цепи обозна ча ю т с помощ ью

с уффи к с о в.(Т а бл ица 1.) Суф фиксом –ен обозна ча ю т двойную связь, суфф иксом –и н – тройную . О дина ковы е суф фиксы в на зва ния х сум мирую т:

CCC −= CCC == OHCCC −−

OHOHOHCCC −−

пропен пропа диен пропа нол пропа нтриол

10

3. Зам ес т и т ели – углеводородны е ра дика л ы , а та кже а том ы га логенов и нитрогруппу 2NO− – обозна ча ю т при с т авк ам и .

HHCCl

Cl−−

дих лормета н м етилпропа н нитробензол Если молекул а содержит нескол ько функциона л ьны х групп, то вы бор гл а вной цепи

определ я ет ста рш а я группа . В этом случа е другие функциона л ьны е группы счита ю т за м естител я м и и обозна ча ю т приста вка м и, а ста рш ую группу – суфф иксом (та бл ица 1).

Т а бл ица 1

Фун к ци о н альн ые группы, рас по ло жен н ые в по рядк е ум ен ьш ен и я с тарш и н с т ва

Ф ормул а Н а зва ние П риста вка (есл и группа в цепи

м л а дш а я )

Суф фикс (есл и группа в цепи ста рш а я )

OHO

С− Ка рбоксил ьна я --- -ова я кисл ота

HO

С− А л ьдегидна я оксо- -а л ь

OC = Ка рбонил ьна я оксо- -он

OH− Гидроксил ьна я окси- -ол

2NH− А м иногруппа а м ино- -а м ин

П римеры :

2NHCC −− OHO

CCNH −−2

этил а м ин а м иноэта нова я кислота ( 2NH− ста рш а я группа ) 2NH− м л а дш а я группа , за м естител ь

OHO

С− - ста рш а я группа

OHССС −−

OHOССС −−

пропа нол -1 оксипропа нон ( OH− ста рш а я группа ) OH− м л а дш а я группа

OC = ста рш а я группа

4. Нумерацию а томов в гл а вной цепи на чина ю т с того конца , к которому бл иже ста рш а я функциона л ьна я группа .

11

Есл и ф ункциона л ьной группы нет, то на чина ю т нумерацию оттуда , где бл иже кра тны е свя зи.

В молекул а х предел ьны х вещ еств цепь нумерую т с того конца , где бл иже за м естител и. З а м естител и перечисл я ю т по а л ф а виту.

П римеры :

ClCHOHCHCHCHCCCHC

CH

3

3

765432

3

13

−−=−−− OHO

CC

CH

C

OH

CC

CH123

3

45

3

−−−−

3,3диметил -6-х лоргептен-4-он-2 3,4-диметил -4оксипента нова я кислота

§ 5. Ти пы и зо м ери и В орга нических вещ ества х одни и те же а том ы могут соединя ться друг с другом в

ра зной посл едова тел ьности. В этом сл уча е обра зую тся изомеры . Есть 4 типа изомерии: а ) изомерия скел ета ; б) изомерия положения (за м естител я ил и кра тной связи); в) геометрическа я (цис-тра нс); г) оптическа я (зерка л ьна я ). Н а пример:

3223 CHCHCHCH −−− 3

33

CHCHCHCH −−

эти 2 изомера им ею т

бута н- 104HC м етилпропа н- 104HC ра зны й скел ет м олекул

33 CHCHCHCH −=− 322 CHCHCHCH −−= эти 2 изомера им ею т ра зное положение двойной 84HC бутен-2 84 HC бутен-1 связи

Из ом ери я с к елет а и и зо м ери я полож ени я – это ст рук т урны е ви д ы изомерии, та к ка к

изомеры им ею т ра зны е структурны е формул ы . Геомет ри ческ а я и опт и ческ а я – это прос т ра нс т венны е ви д ы изомерии. Изомеры этих

видов им ею т одина ковы е структурны е формул ы , но отл ича ю тся положением а томов в простра нстве. На пример:

HHCC

CHCH=

33

3

3

CHHCC

HCH= геометрические изомеры

В опросы и з а да ния.

1. Н а зва ния ка ких вещ еств положены в основу м еждуна родной номенкл а туры ИЮ П А К?

2. Н а зва ние ка кой ча сти мол екул ы я вл я ется корнем на зва ния вещ ества ? 3. Ка к в на зва ния х вещ еств обозна ча ю т двойную и тройную связи?

12

4. Ка к в на зва ния х вещ еств обозна ча ю т функциона л ьную группу, котора я вх одит в соста в гл а вной цепи?

5. Ка кие функциона л ьны е группы не определ я ю т вы бор гл а вной цепи? 6. Ка кие ча сти мол екул ы обозна ча ю т в на зва ния х вещ еств с помощ ью приста вок? 7. Ка ка я группа определ я ет вы бор гл а вной цепи в молекуле, котора я содержит нескол ько ф ункциона л ьны х групп?

8. Ка к в на зва нии м ногофункциона л ьной молекул ы обозна ча ю тся : а ) ста рш а я группа ; б) м л а дш а я группа ?

9. Ка ка я функциона л ьна я группа всегда я вл я ется ста рш ей среди других групп? 10. О ткуда на чина ю т нумера цию гл а вной цепи в мол екул а х , которы е: а ) содержа т

одну функциона л ьную группу; б) нескол ько ф ункциона л ьны х групп? 11. С ка кого конца на чина ю т нумера цию гл а вной цепи в м олекул а х , которы е: а ) не

содержа т функциона л ьны х групп; б) не содержа т кра тны х связей и функциона л ьны х групп?

§ 6. Ти пы о рган и чес к и х реак ци й

1. О рга нические реа кции по харак теру и зм ен ен и я о рган и чес к ого вещ ес т ва в результате реак ци и дел я т на три основны х типа : за м ещ ения , ра зложения и присоединения . Реа к ц иям и з а м ещ ени я на зы ва ю тся реа кции, в резул ьта те которы х один ил и нескол ько

а томов орга нического вещ ества за м ещ а ю тся другими а том а м и (ил и группа м и а томов):

HClClCHClCH +→+ 324 В реа к ци ях ра з лож ени я молекул а исх одного вещ ества ра спа да ется на нескол ько

м еньш их мол екул :

4283125 HCHCHC +→ В реа к ци ях при со ед и нени я молекул а орга нического вещ ества присоединя ет одну ил и

нескол ько других молекул :

BrHCHBrHC 5242 →+ К реа кция м присоединения относя тся и реа кции полим ериза ции, в которы х нескол ько

орга нических молекул (мономеров) соединя ю тся в одну бол ьш ую м а кромолекул у (полим ер):

( )nCHCHCHnCH −−−→= 2222

2. П о м ехан и зм у орга нические реа кции дел я тся на ра дика л ьны е и ионны е. М ех а низм реа кции определ я ется тем , в ка кие промежуточны е ча стицы превра щ а ю тся

орга нические вещ ества в процессе реа кции. Ра д и к а льны е реа к ци и идут с уча стием свобод ны х ра д и к а лов, и о нны е - с уча стием и онов. Ха ра ктер обра зую щ их ся в процессе реа кции ча стиц за висит от того, ка ким обра зом

ра зры ва ю тся кова л ентны е связи орга нической мол екул ы . Р а дика л ы обра зую тся , есл и при ра зры ве кова л ентной связи общ а я эл ектронна я па ра

дел ится и у каждой ча стицы оста ется неспа ренны й эл ектрон:

13

BABA ×+→× ••

HHHCHHCH

HH+→×× •••

молекул а а том ра дика л м етил м ета на водорода ( )3СH− (Р а дика л ы эл ектронейтра л ьны .) Если при ра зры ве связи общ а я эл ектронна я па ра не дел ится , а перех одит к одной из

ча стиц, обра зую тся ионы :

[ ] [ ]−•

+• ×+→× BABA

ка тион а нион

[ ]

H

ClCHClCH

H−

••

••

•••

+••

••

••

••

×+→×× 3

х лормета н м етил ка тион х лора нион В опросы и з а да ния.

1. Н а ка кие типы дел я т орга нические реа кции по х а ра ктеру изменения вещ еств в резул ьта те реа кций?

2. Ка к изменя ется орга ническое вещ ество в реа кция х за м ещ ения ? 3. Ка кие реа кции на зы ва ю тся реа кция ми ра зложения ? 4. Что происх одит с молекулой орга нического вещ ества в реа кция х присоединения ? 5. К ка кому типу реа кций относятся реа кции пол им еризации? 6. Чем определ я ется м ех а низм орга нических реа кций? 7. Н а ка кие типы дел я тся орга нические реа кции по их м ех а низму? 8. О т чего за висит х а ра ктер, обра зую щ их ся в процессе реа кции ча стиц? 9. Ка к ра зры ва ется кова л ентна я связь в том случа е, когда обра зую тся ра дика л ы ?

10. Ка к ра зры ва ется кова л ентна я связь в том случа е, когда обра зую тся ионы ?

14

Глава II Углево до ро ды

§ 7. Класс и фи к аци я углево до ро до в Углево до ро ды – это орга нические вещ ества , молекул ы которы х содержа т тол ько

а том ы угл ерода и водорода . О бщ а я формул а углеводородов mn HC . П о харак теру с вязей м ежду а том а м и угл ерода угл еводороды дел я тся на : а ) предельн ые (на сы щ енны е), в мол екул а х которы х м ежду а том а м и угл ерода все связи

одина рны е (σ -связи), а оста л ьны е связи угл ерода на сы щ ены водородом :

HHHCCH

HH−−−

HHHHHССCCH

HHHH−−−−−

б) н епредельн ые (нена сы щ енны е), в мол екул а х которы х м ежду а том а м и угл ерода есть

кра тны е свя зи (двойны е ил и тройны е):

HHHHCCCH

H−−=−

HHCCCH

H−−≡−

в) аро мат и чес к и е, в молекул а х которы х содержится бензол ьное я дро (связь

а ром а тическа я ):

CHCHHCCHHC

CH

П о с т ро ен и ю углеро дн о й цепи углеводороды дел я тся на : а ) аци к ли чес к и е, м олекул ы которы х содержа т неза м кнутую углеродную цепь:

3

323

СHCHCHCHСH −−−

3

33

СHCHCCHСH −=−

б) ци к ли чес к и е, мол екул ы которы х содержа т за м кнутую углеродную цепь:

CHCH

CHCH

2

2

В опрос ы и за да ния.

1. Что та кое углеводороды ? 2. Н а пиш ите общ ую формулу углеводородов. 3. Н а ка кие группы дел я тся угл еводороды :

- по х а ра ктеру связей м ежду а том а м и угл ерода ; - по строению угл еродной цепи?

15

4. Н а зовите вид связи м ежду а том а м и углерода : - в предел ьны х углеводорода х ; - в непредел ьны х угл еводорода х ; - в а ром а тических углеводорода х .

5. Ка кие угл еводороды на зы ва ю тся : - предел ьны м и; - непредел ьны м и; - а ром а тическим и; - а цикл ическим и ; - цикл ическим и?

§ 8. Алк ан ы

Алк ан ы – это предел ьны е а цикл ические углеводороды . А л ка ны обра зую т гомологический ряд с общ ей формулой 22 +nn HC , где n – числ о

а томов углерода . Г о м о ло ги – это вещ ества , пох ожие по строению и свойства м , но отлича ю щ иеся друг от

друга на одну ил и нескол ько групп 2CH− . Группа 2CH− на зы ва ется гом ологи чес к ой ра з нос т ью . Гомологи, ра сположенны е в порядке увел ичения их молекул ярной м а ссы , обра зую т

гом ологи чес к ий ряд . Гомологический ряд а л ка нов:

4CH - м ета н 146HC - гекса н

62HC - эта н 167HC - гепта н

83HC - пропа н 188HC - окта н

104HC - бута н 209 HC - нона н

125HC - пента н 2210HC - дека н и т.д. И зо м ери я а л ка нов структурна я , за висит от строения углеродной цепи. Н а пример, пента н ( 125 HC ) им еет три изомера :

ССССС −−−− С

СССС −−−

СССС

С−−

н-пента н 2м етил бута н 2,2диметил пропа н Но м ен к латура. На зва ния гомологов м ета на обра зую тся та к: 1) вы бира ется са м а я дл инна я нера зветвл енна я цепь а томов углерода – это гл а вна я цепь.

В се боковы е цепи счита ю т ра дика л а м и:

3

3

3223

CHCHCHСHСHСHСHСH

−−−−−

ра дика л ы гл а вна я цепь 2) а том ы углерода в гл а вной цепи нумерую т с того конца , к которому бл иже ра дика л

ил и более ра зветвл енна я цепь:

16

36

25

343231

33

CH

CH

CHCHHCHCHCCHCH

−−−−

3523

3

123

2

45

3

6

CHHCCHHCHCHCHCHCHC −−−−−

1) на зы ва ю т ра дика л ы в а л ф а витном порядке (м етил , этил ), одина ковы е ра дика л ы

суммирую т с помощ ью преф иксов (ди-, три-, тетра -), ука зы ва ю т цифрой м есто положения ра дика лов;

2) на зы ва ю т гл а вную цепь:

333

3

123

2

45

3

6

CHCHCHHCHCHCHCHCHC −−−−−

31

22

3342536

52

CHCH

CHCHHCHCHCHC

−−−−

2,3,5 триметилгекса н 3м етил -4этил гекса н Э лек т ро н н о е с т ро ен и е. А том углерода в орга нических вещ ества х на х одится в возбужденном состоя нии и

им еет 4 неспа ренны х эл ектрона , которы е уча ствую т в обра зова нии свя зей. 222 221 pSSС − 312 221 pSSC −∗

2 ↓↑ ↑ ↑ Е+ 2 ↑ ↑ ↑ ↑

S р S р ва л ентны е эл ектроны

норм а л ьное состояние а том а возбужденное состояние а том а (2 неспа ренны х эл ектрона ) (4 неспа ренны х эл ектрона ) В а л ка на х кажды й а том угл ерода обра зует с другими а том а м и четы ре кова л ентны е σ -

связи. Н а пример, в мол екуле мета на ( )4CH эти свя зи углерод обра зует с а том а м и водорода . В обра зова нии σ -связей уча ствую т орбита л и ра зны х типов ( S и p ), поэтому происх одит гибридиза ция ( )3Sp этих орбита л ей. О рбита л и четы рех ва л ентны х неспа ренны х −S и −p эл ектронов а том а углерода

смеш ива ю тся и вы ра внива ю тся по ра змеру, форме и энергии. В резул ьта те обра зую тся четы ре а сим м етричны е, одина ковы е гибридны е орбита л и. Гибридны е орбита л и ра спол а га ю тся в простра нстве под углом 82109 ′o (это ва л ентны й угол ).

гибридны е ( )3Sp орбита л и

17

Гибридны е орбита л и а том а углерода и S -орбита л и а томов водорода перекры ва ю тся и обра зую т σ4 -связи. М ол екул а 4CH им еет форму пира м иды .

Фи зи чес к и е с во йс т ва. В обы чны х условия х первы е четы ре чл ена гомологического

ряда а л ка нов ( )41 СС − - га зы , да л ее ( )175 СС − - жидкости, на чина я с 18С и вы ш е – тверды е вещ ества . А л ка ны пра ктически не ра створя ю тся в воде. О ни бесцветны , им ею т сл а бы й за па х , х орош о горят. Хи м и чес к и е с во йс т ва. А л ка ны я вл я ю тся х им ически м а лоа ктивны м и вещ ества м и. Д л я

а л ка нов х а ра ктерны реа кции за м ещ ения , ра зложения , горения . 1. Р еа кции за м ещ ения идут по м есту ра зры ва м а л опол ярной связи HC − . Га логены

( )BrFCl ,, постепенно за м ещ а ю т водород в мол екул е а л ка на , обра зую тся га логенопроизводны е а л ка нов. Р еа кция идет на свету ил и при вы сокой темпера туре.

HClClCHClCH светhv + →+ 3,

24 М ех а ни з м реа к ци и з а м ещ ени я. Р еа кция идет по ра дика л ьному м ех а низму. П од

действием света молекул а х лора ( 2Cl ) ра спа да ется на свободны е ра дика л ы :

••∗ → ClClCl светhv 2,

ра дика л ы им ею т неспа ренны е эл ектроны Р а дика л •Сl отры ва ет от мол екул ы 4CH а том водорода с одним эл ектроном . В

резул ьта те обра зуется свободны й орга нический ра дика л •3CH и мол екул а HCl :

ClHHCH

HClHHCH

H ⋅∗•

•∗•

•∗

•∗ +→+ ил и HClCHClCH +→+ •• 34

Свободны й ра дика л •3CH вза имодействует с другой молекул ой х л ора , обра зуя

га логенопроизводное соединение и ра дика л х лора :

•∗••∗• +→+ ClClCHClClCH 33

х лормета н ра дика л В молекуле ClCH 3 эл ектронна я плотность связи ClC − смещ ена к х лору

( )СlC Э ОЭ О > . Хлор приобрета ет ча стичны й отрица тел ьны й за ряд, а углерод – ча стичны й

18

положител ьны й за ряд: −+

→δδСlС . Пол ярна я связь

−+→

δδСlС смещ а ет эл ектронную плотность

в связя х HC − от водорода к углероду: −+ →→ δδ ClH

CH

H .

Свойство а том а (ил и группы а томов) вы зы ва ть в цепи σ -связей смещ ение эл ектронной плотности на зы ва ется и н дук т и вн ым эффек т о м (I).

•Сl им еет отрица тел ьны й индуктивны й эф ф ект (-I), он смещ а ет эл ектронную плотность от а том а углерода к себе.

•3CH им еет положител ьны й индуктивны й эф ф ект (+I), он смещ а ет эл ектронную плотность от себя .

В сл едствие индуктивного эф ф екта связи HC − в молекул е ClCH3 будут более

пол ярны м и, чем в мол екуле 4CH . Поэтому за м ещ ение других а томов H происх одит л егче, чем в м ета не:

HClClCHClClCH +→+ 2223

дих л ормета н

HClCHClClClCH +→+ 3222 трих лорм ета н

HClCClClCHCl +→+ 423 тетра х лормета н П оследова тел ьную цепь реа кций м ета на с х лором можно пока за ть сх емой:

4322342222 CClCHClClCHClCHCH ClClClCl → → → → ++++

2. Р еа кции термического ра зложения : а ) полное ра зл ожение (ра зры ва ю тся все связи HC − и СС − ):

24 2HCCH t +→o

;

б) неполное ра зл ожение (крекинг); (в этом сл уча е происх одит ра зры в связи СС − , обра зуется смесь а л ка нов и а л кенов с м еньш ей молекул я рной м а ссой):

2233,

3223 CHCHCHCHCHCHCHCH katt =+− →−−−o

; бута н эта н этен

в) дегидрирова ние – отщ епление водорода (ра зры ва ю тся связи HC − ):

HH

HCHCHCHCHCHCHCHCH 23333 +−=−→−−−.

бута н бутен-2

2224 32 HHCCH +→ м ета н этин

19

3. А л ка ны горя т: QOHCOOHС ++→+ 22262 6472 А л ка ны не способны к реа кция м присоединения , та к ка к все ва л ентности угл ерода

на сы щ ены . П о лучен и е алк ан о в. С а м ы й простой а л ка н – м ета н 4CH - обра зуется в природе в

резул ьта те ра зложения оста тков ра стител ьны х и животны х орга низмов. М ета н в бол ьш ом количестве (80% - 97%) содержится в природном га зе. Д ругие а л ка ны можно получить из неф ти.

М ета н получа ю т: а ) синтезом из просты х вещ еств (угл ерода и водорода ):

QCHHС tkat + →+ 4,

22o

б) вза имодействием ка рбида а л ю м иния с водой:

( ) ↑+→+ 43234 3412 CHOHAlOHCAl .

Гомологи м ета на получа ю т: а ) вза имодействием га л огенопроизводны х а л ка нов с м ета л л ическим на трием :

NaBrCHCHCHCHNaNa

BrCHCHBrCHCH

2322323

23 +−−−→+−−−−

ил и NaBrHCNaBrHC 222 10452 +→+ Э ту реа кцию впервы е провел фра нцузский учены й А . В ю рц в 1855г. О на им еет

пром ы ш л енное зна чение и на зы ва ется «реа кцией В ю рца ». б) гидрирова нием а л кенов (присоединением 2H ):

33222 CHCHHCHCH −→+= этен эта н

В опросы и з а да ния.

1. Что та кое а л ка ны ? 2. Н а пиш ите общ ую формулу чл енов гомологического ряда а л ка нов. 3. Н а пиш ите мол екул ярную и структурную формул ы седьмого чл ена

гомологического ряда а л ка нов и на зовите его. 4. Ука жите, ка кие из следую щ их вещ еств я вл я ю тся гомолога м и м ета на : 42 HC , 83HC ,

2210HC , 126HC , 63HC , 87HC , 209HC . 5. О т чего за висит изомерия а л ка нов? 6. Н а пиш ите и на зовите формул ы двух изомеров и двух гомологов дл я вещ ества :

3

323

3

CHCHCCHCH

CH−−− .

7. Д а ны формул ы вещ еств. С кажите, это формул ы ра зны х ил и одина ковы х вещ еств?

20

а )

HHCHHHCCH

HH

−−−−−

3

3

CHHCH

CH−− 323 CHCHCH −−

б) C

CCCCC

−−− CCCC

CC−−−

CC

CCCC

−

8. С кажите, скол ько вещ еств предста вл ено следую щ им и формул а м и? Н а зовите эти вещ ества .

а ) HH

HCCClHH

−−− ClH

HCCHHH

−−− HH

HCCHClH

−−−

HH

ClCCHHH

−−− HCl

HCCHHH

−−−

б) 3223 CHCHCHCH −−− 3

33 CH

CHCHCH −

3

22

3

CHCHCH

CH−

33

3

CHCHCHCH

9. Р а сска жите об эл ектронном строении м ета на по пл а ну:

– норм а л ьное и возбужденное состояние а том а угл ерода ; – ва л ентны е эл ектроны ; – 3Sp -гибридизация ; – число гибридны х орбита л ей; – положение гибридны х орбита л ей в простра нстве; – ва л ентны й угол ; – обра зова ние σ -свя зей.

10. С кажите, ка кие реа кции (присоединения ил и за м ещ ения ) х а ра ктерны дл я а л ка нов? 11. С кажите, почему а л ка ны не способны к реа кция м присоединения ? 12. По ка кому м ех а низму (ра дика л ьному ил и ионному) идут реа кции за м ещ ения в

а л ка на х ? 13. Ка ка я свя зь ( CC − ил и HC − ) ра зры ва ется в реа кция х за м ещ ения а л ка нов? 14. Что обозна ча ет стрел ка м ежду а том а м и в формул е BrCHCH →→ 23 : смещ ение

а томов ил и см ещ ение эл ектронной плотности по цепи σ -связей?

§ 9. Непредельн ые (н ен асыщ ен н ые) углево до ро ды

Непредельн ым и на зы ва ю тся углеводороды , в мол екул а х которы х м ежду а том а м и углерода есть кра тны е связи (двойны е ил и тройны е).

21

П ростейш им и предста вител я м и непредел ьны х углеводородов я вл я ю тся алк ен ы, они содержа т одну двойную свя зь ( )СС = . Углеводороды , содержа щ ие две двойны е связи ( )ССС == , на зы ва ю тся ди ен ам и . Углеводороды , содержа щ ие в цепи тройную связь ( )СС ≡ , на зы ва ю тся алк и н ам и .

Алк ен ы.

Алк ен ы – непредел ьны е а цикл ические угл еводороды , содержа щ ие одну двойную связь.

О ни обра зую т гомологический ряд с общ ей формулой nn HC 2 , где 2>n .

42HC - этен 22 CHCH =

63HC - пропен 32 CHCHCH −=

84 HC - бутен 322 CHCHCHCH −−=

105 HC - пентен и та к да л ее.

Но м ен к латура: 1) вы бира ется са м а я дл инна я цепь с двойной связью – это гл а вна я цепь; 2) нумеруется цепь с того конца , где бл иже на х одится двойна я свя зь; 3) на зы ва ю тся ра дика л ы в а л ф а витном порядке, одина ковы е суммирую тся ,

ука зы ва ется их м естоположение (ка к у а л ка нов). З а тем на зы ва ется углеводород, обра зую щ ий гл а вную цепь. Суф фиксом -ен обозна ча ется двойна я связь, а цифрой положение этой свя зи в цепи.

335

1234

CHCHCCCCС =−−

523

654321

HCCHCCCCCC −−−=−

2,3диметилпентен-1 3м етил -4этилгексен-2 Э лек т ро н н о е с т ро ен и е ра ссмотрим на примере этена ( )42HC . В молекуле этена

HHСС

HH= угл ерод обра зует три σ -связи и одну π -связь. Известно, что а том угл ерода

на х одится в возбужденном состоя нии и им еет на внеш нем уровне четы ре неспа ренны х эл ектрона :

312 221 pSSC −∗ ↑ ↑ ↑ ↑

О дна p -орбита л ь каждого а том а углерода обра зует π -связь:

↑ ↑ ↑ ↑ S p

Д ве другие p -орбита л и и S -орбита л ь каждого а том а углерода смеш ива ю тся и вы ра внива ю тся по форме и энергии (происх одит 2Sp гибридизация ). В резул ьта те гибридизации обра зую тся три гибридны е орбита л и, которы е ра спол а га ю тся в простра нстве под углом o120 (ва л ентны й угол ).

( p -орбита л ь , котора я обра зует π -связь)

22

Гибридны е 2Sp -орбита л и

Гибридны е орбита л и ка ждого а том а угл ерода обра зую т три σ -свя зи: две σ -связи с

водородом ( )HС − и одну σ -свя зь с другим а томом углерода ( )CC − . В се σ -связи л ежа т в одной плоскости (рис. а ).

π -связь обра зуется с помощ ью чисты х (негибридны х ) p -орбита л ей каждого а том а углерода . p -орбита л и ра спол а га ю тся перпендикул я рно плоскости σ -связей. Э ти орбита л и перекры ва ю тся два ра за : на д и под плоскостью σ -связей, та к обра зуется π -связь. П лоскость π -связи перпендикул ярна плоскости σ -связей(рис. в).

рис. а рис. в Т а ким обра зом , двойна я связь в мол екуле этена обра зова на с помощ ью одной σ -связи

и одной π -связи

=CC

σ

π. Э нергия π -связи м еньш е, чем энергия −σ свя зи. Поэтому

π -связь л егко ра зры ва ется , и вследствие этого а л кены я вл я ю тся х им ически а ктивны м и вещ ества м и.

И зо м ери я: а ) структурна я – за висит от строения цепи и положения двойной свя зи. Н а пример, изомеры бутена 84HC

- по строению цепи

3

32

CHCHCCH −=

322 CHCHCHCH −−=

2м етил пропен бутен-1

- по положению двойной свя зи

322 CHCHCHCH −−= 33 CHCHCHCH −=− бутен-1 бутен-2 б) геометрическа я (простра нственна я ) – за висит от положения в простра нстве

за м естител ей относител ьно условной плоскости π -связи.

плоскость σ -связи плоскость π -связи

23

Н а пример, в мол екуле этена HH

ССHH

= а том ы водорода могут бы ть за м ещ ены

ра зны м и группа м и (за м естител я м и). З а м естител и, на пример группы 3CH , могут ра спол а га ться в простра нстве по-ра зному: по одну сторону ил и по ра зны е стороны относител ьно условной плоскости π -связи:

HHСССHСH

=33 π

3

3

СHHСС

HСH=π

цис-изомер (цис-бутен-2) тра нс-изомер (тра нс-бутен-2) В молекул е цис-изомера за м естител и ра сположены по одну сторону относител ьно

плоскости π -связи, в молекуле тра нс-изомера – по ра зны е стороны . Фи зи чес к и е с во йс т ва. В обы чны х условия х а л кены ( )42 CC − - га зы , ( )155 CC − -

жидкости, на чина я с 16С - тверды е вещ ества . А л кены не ра створя ю тся в воде. Хи м и чес к и е с во йс т ва. Д л я а л кенов х а ра ктерны реа кции присоединения ,

полим еризации, окисления . 1. Р еа кции присоединения идут по м есту ра зры ва непрочной π -связи: а ) присоединение водорода (гидрирова ние), в резул ьта те реа кции обра зую тся а л ка ны :

HHCHCHHCHCH kat

22222 −→+=;

эта н б) присоединение га логенов (га логенирова ние), в резул ьта те реа кции обра зую тся

га логеноводороды :

BrBrCHCHCHBrCHСHCH 32232 −−→+−=

;

пропен бромна я 1,2 дибромпропа н вода

Бромна я вода (ра створ бром а в воде) им еет коричневы й цвет. В резул ьта те реа кции присоединения бромна я вода обесцвечива ется . Э ту реа кцию испол ьзую т дл я ка чественного определ ения а л кенов;

в) присоединение га логеноводородов, в резул ьта те реа кции обра зую тся га логенопроизводны е углеводородов:

Cl

CHCHCHHClCHСHCH 3323 −−→+=−

2 х лорпропа н.

24

П рисоединение идет по прави лу М арк о вн и к о ва: вод ород при соед и няет ся к более ги д рогени з и рова нном у а т о м у углерод а , то есть к тому а тому угл ерода , которы й связа н с бол ьш им числом а томов водорода . Э то объясня ется тем , что ра дика л •3CH проявл я ет положител ьны й индуктивны й

эф ф ект, он смещ а ет эл ектронное обл а ко σ -свя зи от себя . В резул ьта те этого посл едний а том углерода приобрета ет ча стичны й отрица тел ьны й за ряд ( )−δ , а центра л ьны й а том углерода - ча стичны й положител ьны й за ря д ( )+δ :

−+

=→δδ

23 CHCHCH В одород из молекул ы HCl идет к отрица тел ьно за ряженному а тому углерода , а х лор –

к положител ьно за ряженному а тому углерода м олекул ы пропена :

HClCHCHCHClHCHCHCH 2323 −−→+=→ −+−+ δδ

;

г) присоединение воды (гидра тация ), в резул ьта те реа кции обра зую тся спирты :

OHCHCHCHHOHCHCHCH 3323 −−→+=−

пропен пропа нол -2

Р еа кция идет по пра вилу М а рковникова . 2. Р еа кция пол им ериза ции. П о ли м ери заци я – эт о послед ова т ельное со ед и нени е о д и на к овы х молек ул в более

к рупны е. Исх одное вещ ество в полим еризации на зы ва ется м о н о м еро м , продукт реа кции –

по ли м еро м . Пол им еризация идет по м есту ра зры ва двойной связи ( π -свя зи):

( )nCHCHCHnCH −−−→= 2222 этен (мономер) полиэтен ил и полиэтил ен (пол им ер)

nCHCHCH

CHCHnCH

−−−→=−

3

223

пропен полипропен

3. Р еа кция окисления . А л кены л егко окисл я ю тся ра створом 4KMnO . В резул ьта те реа кции ф иолетовы й ра створ 4KMnO обесцвечива ется :

OHOHCHCH

MnOKOHOHKMnOCHCH 2222422 322423

−++→++=

эта ндиол -1,2

25

С х ем а реа кции:

OHOHCHCH

OHOCHCH 22222

−→++=

эта ндиол -1,2 Э ту реа кцию испол ьзую т дл я ка чественного определ ения а л кенов. 4. А л кены горя т:

QOHCOOHC ++→+ 22242 223 П о лучен и е. В чистом виде а л кены в природе не встреча ю тся из-за своей а ктивности.

Их получа ю т ра зны м и способа м и: 1) из предел ьны х углеводородов при термическом ра зл ожении (крекинге) неф ти,

на пример:

→ 84104188 HCHCHС t +o

2) дегидра та цией спиртов (дегидра тация – это отщ епление воды от молекул ы вещ ества ):

OHHOHCHCHCHCHCHCH katt

223,

23 +=−→−−o

3) дегидрирова нием а л ка нов (а л ка н м инус 2H ):

→

HHHCHCHCHCHCHCH kat

23232 +−=−−

В опросы и з а да ния.

1. Ка кие углеводороды на зы ва ю тся непредел ьны м и? 2. Ка кие вещ ества на зы ва ю тся а л кена м и? 3. Н а пиш ите общ ую ф ормул у а л кенов. 4. Укажите, ка кие из вещ еств я вл я ю тся гомолога м и этена : 83HC , 147HC , 148 HC ,

105 HC , 2612HC , 108 HC , 64 HC . На пиш ите сокра щ енны е структурны е формул ы гомологов этена (двойна я связь – у первого а том а углерода , цепь – прям а я ).

5. Ка кие виды изомерии х а ра ктерны дл я а л кенов? 6. У ка ких соединений им ею тся цис-тра нс-изомеры : а ) 32 CHCHCH −= ; б) 523 HCCHHCCH −=− ; Н а пиш ите формул ы цис-, тра нс- изомеров.

7. С кол ько вещ еств предста вл ено сл едую щ им и формул а м и: 1) 2

33

CHCHCHCHCH

−=;

2) 323

2

CHCHCCHCH

−−−; 3) 2

3

23CHC

CH

CHCH=

−; 4) 2

3

3 CHCHCHCHCH

=− ;

пропен

26

5) 322

2

CHCHCHCHCH

−−−; 6)

CHCHCHCHCH

−− 22

23 ; 7) 3

32 CH

CHCHCHCH −= ;

8) 33

3 CHCHCCHCH

−= ; 9) 3

33 CH

CHCCHCH −− ; 10)

33

2

CHCHCHCHCH =−

?

Н а зовите эти вещ ества .

8. Н а пиш ите структурны е формул ы вещ еств: а ) 3-м етил гептен-4; б) 3,4-диметилпентен-1.

9. Р а сскажите об эл ектронном строении этена по пл а ну:

− возбужденное состоя ние а том а углерода , ва л ентны е эл ектроны ; − гибридиза ция одной −S и двух −p орбита л ей; − положение гибридны х орбита л ей в простра нстве, ва л ентны й угол ; − обра зова ние σ связей ( HC − и CC − ); − обра зова ние π связи ( )CC

π= .

10. Ка ка я связь прочнее: σ ил и π ? 11. С кажите, ка кие из реа кций х а ра ктерны дл я а л кенов:

− присоединения ; − за м ещ ения ; − полим ериза ции; − окисл ения ?

12. Ка кие реа кции (с ка ким и вещ ества м и) испол ьзую т дл я ка чественного определ ения а л кенов?

13. Что та кое реа кция полим ериза ции? 14. П очему а л кены в чистом виде не встреча ю тся в природе?

§ 10. Алк ади ен ы Алк ади ен ы – непредел ьны е а цикл ические углеводороды , содержа щ ие две двойны е

связи. О ни обра зую т гомологический ря д с общ ей формулой 22 −nnHC , где 3>n .

43HC - пропа диен 22 CHCCH ==

64HC - бута диен 22 CHCHCHCH =−=

85 HC - пента диен и та к да л ее.

И зо м ери я: структурна я – за висит от строения цепи и положения двойны х свя зей. Н а пример, изомеры пента ндиена :

CСCCC =−=

C

СCCC −== CCСCC −−==

2м етил бута диен-1,3 3м етил бута диен-1,2 пента диен-1,2

27

CСCCC −=−= CCСCC =−−= CCСCC −==− пента диен-1,3 пента диен-1,4 пента диен-2,3

Д иены , в которы х две двойны е связи ра здел ены тол ько одной σ -связью ( )СС − ,

на зы ва ю тся сопряж енны м и . Бол ьш ое пра ктическое зна чение им ею т сопряженны е диены :

- бута диен-1,3 ( )22 CHCHCHCH =−=

- 2 м етил бута диен-1,3

=−=

3

22

CHCHCHCCH

.

О ни испол ьзую тся дл я получения ка учука . Но м ен к латура:

1) вы бира ется са м а я длинна я цепь, содержа щ а я две двойны е связи; 2) нумеруется цепь та к, чтобы сумм а номеров а томов углерода с двойны м и связя ми

бы л а м иним а л ьной; 3) да л ьш е, ка к у а л кенов, но оконча ние – диен.

3

1234

3

5

CHHCHCHCСHC =−=−

4 м етил пента диен-1,3 Фи зи чес к и е с во йс т ва. При обы чны х условия х бута диен-1,3 – га з, другие диены –

жидкости. Хи м и чес к и е с во йс т ва (пох ожи на свойства а л кенов). Ха ра ктерны е реа кции дл я сопряженны х диенов. 1. Р еа кции присоединения идут по м есту ра зры ва π -связей. Д иены могут присоединя ть водород, га логены , га логеноводороды , воду. Р еа кции

присоединения в сопряженны х диена х им ею т особенность: обы чно присоединение происх одит по конца м молекул ы , а двойна я свя зь перемещ а ется в центр:

а ) присоединение га логенов (водорода )

BrBrCHCHCHCHBrCHCHСHCH 22222 −=−→+=−=

бута диен-1,3 1,4 дибромбутен-2 П ри избы тке бром а реа кция идет да л ьш е, ещ е одна молекул а бром а присоединя ется по

м есту ра зры ва оста вш ейся двойной связи; б) присоединение га логеноводородов:

33

2322

CHCHClCHCHCCHHClCHСHСCH −=−→+=−=

2м етил бута диен-1,3 3м етил -1х лорбутен-2 2. Р еа кция пол им ериза ции:

а ) ( ) [ ]ntkat CHCHCHCHCHCHСHCHn −−=−− →=−= 22,

22o

бута диен-1,3 бута диеновы й ка учук (синтетический ка учук)

28

б) nCH

CHCHCCHCH

CHCHCCHn

−−=−−→

=−=

3

22

3

22

2м етил бута диен-1,3 м етил бута диеновы й ка учук (на тура л ьны й ка учук) П о лучен и е.

1. Д егидрирова нием бута на получа ю т бута диен-1,3:

2223223 2HCHCHCHCHCHCHCHCH kat +=−=→−−−

2. Д егидрирова нием 2м етил бута на получа ю т 2м етил бута диен-1,3

33

222323 2CHCH

HCHCHCCHCHCHCHCH kat +=−=→−−−

В опрос ы и за да ния. 1. Ка кие углеводороды на зы ва ю тся а л ка деина м и? 2. Ка ка я из приведенны х общ их формул соответствует гомологическому ряду а л ка диенов: а ) 22 +nn HC ; б) 22 −nnHC ; в) nn HC 2 ?

3. О т чего за висит изомерия а л ка деинов? 4. Н а пиш ите структурны е изомеры гекса диена и на зовите их .

5. Н а зовите вещ ества по формул а м : а ) 3

322

CHCHCHССCH −−==

;

б) 3

23

CHCHCСHСHCH ==−−

; в) Cl

CHCHСCH 22 =−=;

г) BrBr

CHССCH 22 =−=.

6. Н а пиш ите структурны е формул ы вещ еств: а ) 2,3диметил бута диен-1,3; б) 2м етилпента диен-1,3.

7. Ка кую особенность им ею т реа кции присоединения в сопряженны х а л ка деина х ?

8. Н а пиш ите ура внение полим ериза ции 2х л орбута диена -1,3.

§ 11. Ц и к ли чес к и е углево до ро ды

Ц и к ли чес к и е углево до ро ды – это углеводороды с за м кнутой цепью . П о х а ра ктеру связей в цепи цикл ические угл еводороды дел я тся на а ли ци к ли чес ки е (в

цепи есть просты е ил и двойны е связи) и а ро м а т и чески е (содержа т бензол ьное кол ьцо).

22

2

CHCH

CH

2

2

2

CHHСCHHC

CH

CHCHHC

CHCHCCH

3−

а л ицикл ические угл еводороды а ром а тический углеводород А л ицикл ические углеводороды могут бы ть: а ) пред ельны е (в угл еродной цепи тол ько просты е σ -связи):

29

22

22

CHCHCHCH

2

22

22

2

CHCHCHCHCH

CH

циклоа л ка ны б) непред ельны е (в углеродной цепи есть одна ил и нескол ько двойны х связей):

циклоа л кен циклоа л ка диен П о соста ву а л ицикл ические угл еводороды отлича ю тся от а цикл ических угл еводородов

за м кнутой цепью и м еньш им на два числом а томов водорода . О бщ ие формул ы : - а л ка нов 22 +nnHC циклоа л ка нов nn HC 2 - а л кенов nn HC 2 циклоа л кенов 22 −nnHC - а л ка диенов 22 −nnHC циклодиенов 42 −nn HC Но м ен к латура а л ицикл ических углеводородов строится та к же, ка к и а цикл ических ,

но с доба вл ением приста вки ци к ло -. Нумерацию в цикле производят та ким обра зом , чтобы за м естител и получил и на им еньш ие номера .

Н а пример:

1.2диметил - 3м етил - цикл опен- 1м етил 3этилцикл огексен-1 цикл огекса н циклопентен та диен-1,3 И зо м ери я структурна я . Изомеры ра злича ю тся числ ом а томов углерода в цикле,

строением (видом ) и ра сположением за м естител ей в цикле. В ка честве примера ра ссмотрим изомеры циклопента на :

1,2диметил циклопента н м етил - 1,1диметил - этилцикло- цикл опропа н циклобута н циклопропа н пропа н Р а ссмотрим х им ические свойства цикл ических углеводородов на примере

циклоа л ка нов. 1. Р еа кция за м ещ ения (ка к у а л ка нов):

HClClHCClHC +→+ 1162126 ;

30

2. Д егидрирова ние ( 2H− ) циклоа л ка нов:

2

22

,22

2

CHCHCHCHCH

CHkatt →

o

CHCHHC

HCHHC

CH

↑+ 23

циклогекса н бензол

3. Р еа кции присоединения водорода , га логенов идут по м есту ра зры ва связи СС − (ра зры ва ется за м кнута я угл еродна я цепь):

а ) 323222

2,

CHCHCHHCHCH

CHkatt −− →+

o

циклопропа н пропа н

б)

2

32223,

222

22

CHCHCHCHCHCHHCHCH

CHСHkatt −−−− →+

o

циклопента н пента н

В опрос ы и за да ния. 1. Ка кие вещ ества на зы ва ю тся цикл ическим и угл еводорода м и? 2. Н а ка кие группы дел я тся цикл ические углеводороды по х а ра ктеру связей? 3. Ка кие связи (кра тны е ил и просты е) им ею т: - предел ьны е а л ицикл ические угл еводороды ; - непредел ьны е а л ицикл ические углеводороды ? 4. Чем отлича ю тся а л ицикл ичекие углеводороды от а цикл ических углеводородов?

5. С ка жите, ка ка я из следую щ их формул : 22 −nnHC , nnHC 2 , 42 −nn HC , я вл я ется общ ей формулой:

- циклоа л ка нов; - циклоа л кенов; - циклодиенов?

6. Н а зовите следую щ ие вещ ества : а )

2

2

2

2

CHCH

CHBrCHCH

; б)

2

32

2

CHCHCHCH

CHCH

CH

−;

в) CHCHCHHC

CH

2

.

7. Соста вьте структурны е формул ы трех изомеров циклогекса на и на зовите их .

31

§ 12. Алк и н ы Алк и н ы – непредел ьны е а цикл ические угл еводороды , содержа щ ие одну тройную связь

( )−≡− СС . О ни обра зую т гомологический ряд с общ ей формулой 22 −nn HС , где 2>n .

22 HC – этин CHCH ≡

43HC – пропин 3CHCCH −≡

64 HC – бутин и та к да л ее. И зо м ери я – структурна я , за висит от строения цепи и положения тройной связи. Н а пример, пентин им еет три изомера :

ССССС −−−≡ ССССС −−≡− С

СССС ≡−−

пентин-1 пентин-2 3м етил бутин-1 У а л кинов геометрической изомерии нет. Но м ен к латура – ка к у а л кенов, тол ько суфф икс -ен изменя ется на -и н .

3

3

4321

CHHCHCCCH −−≡

3

6321

3

2

54

23

HCCCCH

HCHCCHCH

≡−

−−−

3м етил бутин-1 4этилгексин-2 Э лек т ро н н о е с т ро ен и е ра ссмотрим на примере этина 22 HC . В м олекуле этина

HCCH −≡− углерод обра зует две σ -связи ( CH − и CC − ) и две π -связи

( CC ππ

−− ). Д ве π -связи обра зую тся с помощ ью двух «чисты х » (негибридны х )

орбита л ей:

↑ ↑ ↑ ↑ О ста вш иеся орбита л и ( S -орбита л ь и p -орбита л ь) подверга ю тся гибридизации ( Sp -

гибридизации), в резул ьта те чего обра зую тся две гибридны е орбита л и, которы е ра спол а га ю тся в простра нстве под углом o180 (ва л ентны й угол ).

гибридны е Sp -орбита л и Гибридны е орбита л и каждого а том а углерода обра зую т две σ -связи: одну σ -связь с

водородом )( HС σ и одну σ -связь с другим а томом углерода )( СС σ . В се σ -связи

л ежа т на одной прямой. М ол екул а им еет л инейную форму ил и HCCH −−−

Д ве p -орбита л и каждого а том а углерода перекры ва ю тся и обра зую т две π -свя зи, плоскости которы х ра спол а га ю тся перпендикул ярно друг другу.

2 p -орбита л и, которы е обра зую т 2 π -связи

32

HCCH σπ

π

σ≡

Т а ким обра зом , тройна я связь в молекуле этина обра зова на с помощ ью одной σ -связи

и двух π -свя зей. Т ройна я связь прочнее двойной связи, ра сстояние м ежду а том а м и углерода в этине

м еньш е, чем в этене. В сл едствие этого связь углерода с водородом в молекуле этина будет сил ьно пол ярной ( )HC ← и водород может за м ещ а ться на м ета л л . Фи зи чес к и е с во йс т ва подобны свойства м а л ка нов и а л кенов. П ри обы чны х условия х

а л кины ( )42 СС − - га зы , ( )165 СС − - жидкости, на чина я с 17C - тверды е вещ ества . А л кины нера створим ы ил и м а л ора створим ы в воде. Хи м и чес к и е с во йс т ва подобны свойства м а л кенов. Д л я а л кинов х а ра ктерны реа кции

присоединения , пол им еризации, окисления . Но в отличие от а л кенов а л кины вступа ю т в реа кции за м ещ ения .

1. Р еа кции присоединения протека ю т в две ступени: сна ча л а идет присоединение по м есту ра зры ва одной π -связи с обра зова нием производны х а л кенов, за тем по м есту ра зры ва второй π -связи с обра зова нием производны х а л ка нов;

а ) присоединение водорода (гидрирова ние):

HHCHCCHHCHCCH =−→+≡− 323 (перва я ступень)

пропен

HHCHCHCHHCHCHCH 23223 −−→+=−

(втора я ступень)

пропа н б) присоединение га л огенов (га логенирова ние):

2222 CHBrCHBrCHBrCHBrCHCH BrBr − →= →≡ ++

1,2 дибромэтен 1,1,2,2 тетра бромэта н в) присоединение га л огеноводородов:

ClCHCCHHClCHCCH 233 =−→+≡−

(перва я ступень)

2х лорпропен

32323 CHCClCHHClCHCClCH −−→+=− 2,2дих лорпропа н Р еа кция идет по пра вилу М а рковникова ;

σ σ

π

33

г) присоединение воды (гидра тация ), в резул ьта те реа кции обра зуется а л ьдегид:

OH

CHCH

HOHCH

HCH

HOHOHCHCH kat −−→

=→+≡ )(2 ил и

HO

CCH −3

непредел ьны й спирт а л ьдегид (эта на л ь) Ка к видно из ура внения , промежуточны м продуктом я вл я ется непредел ьны й спирт.

Спирты , у которы х группа OH на х одится при угл ероде с двойной свя зью , неустойчивы (неста бил ьны ). В одород гидроксил ьной группы перех одит к соседнему угл ероду (пока за но стрел кой), в резул ьта те обра зуется устойчивое соединение – а л ьдегид.

2. Р еа кция пол им ериза ции. П олим ериза ция этина и его гомологов в за висимости от условий может прох одить по-

ра зному. Т а к, на пример, под действием солей никел я и темпера туры соединя ю тся три молекул ы этина (происх одит тримериза ция ) и обра зуется бензол :

→≡ kattCHHCo

3

CHCHHCCHHC

CH

66HC - бензол

3. Р еа кция окисл ения ра створом 4KMnO , в резул ьта те реа кции ф иолетовы й ра створ

4KMnO обесцвечива ется . С х ем а реа кции окисления этина :

[ ]OHO

CCHOO

OHCHHC −→++≡ 203

эта ндиова я кислота

4. Р еа кция горения :

QOHCOOHC ++→+ 22222 2452

5. Р еа кция за м ещ ения (кислотны е свойства а л кинов). Под вл ия нием тройной свя зи в а л кина х связь м ежду углеродом и водородом ста новится сил ьно пол ярной ( HC ←≡ ). П оэтому водород может за м ещ а ться на м ета л л ы Cu, Ag (ка к в кислота х ), при вза имодействии а л кинов с а м м иа чны м и ра створа м и гидроксидов ил и оксидов этих м ета л лов. В резул ьта те реа кции обра зую тся соли – а цетил ениды . С х ем ы реа кций: а ) OHCCuCuCCuOHCHHC 222 +≡→+≡ а цетил енид м еди-1 б) OHCAgAgCOAgCHHC 22 +≡→+≡ а цетил енид серебра

.

34

За пом нит ь!

1.А л кины и а л кены обесцвечива ю т бромную воду и ра створ 4KMnO (ка чественны е реа кции на непредел ьны е соединения ).

2.А л ка ны не обесцвечива ю т бромную воду и ра створ 4KMnO . П о лучен и е алк и н о в. 1. М ногие а л кины получа ю т отщ еплением двух молекул HalH − (га л огеноводорода ) от дига логенопроизводны х угл еводородов:

BrBrBr

CHCCHCHCCHCHCHCH HBrHBr ≡− →=− →−− −− 32323

2. С а м ы й простой а л кин – этин – получа ю т: а ) при крекинге м ета на :

2224 32 HHCCH t +→o

; б) в резул ьта те гидролиза ка рбида ка л ьция 2CaC :

↑+→+ 22222 )(2 HCOHCaOHCaC . В опрос ы и за да ния.

1. Ка кие углеводороды на зы ва ю т а л кина м и? 2. Н а пиш ите общ ую формулу а л кинов. 3. Ука жите, ка кие из вещ еств я вл я ю тся гомолога м и этина : 63HC , 64HC ,

125 HC , 43HC , 84HC , 85 HC , 62HC , 105 HC . 4. О т чего за висит изом ерия а л кинов? 5. С кол ько вещ еств предста вл ено сл едую щ им и формул а м и :

1) 2

323

CHCCCHCHCH

−≡−

; 2)

3

32 CH

CHCHCH

CCH

−; 3)

3

23

CHCHCCHCHCH ≡−−−

;

4) 32

23

CHCHCHCCCH

−

−≡−? Н а зовите эти вещ ества .

6. Н а пиш ите один изомер и один гомолог а л кина 85 HC . Н а зовите их .

7. В ещ ество им еет формул у: 33

33

CHCCCHCHCHCHCH

≡−

−−−. С ка жите, ка кое

на зва ние этого вещ ества я вл я ется верны м : а ) 2,3 диметилгексин-4 б) 4,5 диметил гексин-2?

8. Н а пиш ите структурны е формул ы вещ еств: а ) 3,3 диметилпентин-1 ; б) 4 м етил пентин-2.

9. Р а сскажите об эл ектронном строении этина по пл а ну: − возбужденное состояние а том а угл ерода , ва л ентны е эл ектроны ; − гибридиза ция одной −S и одной −p орбита л ей;

35

− положение гибридны х орбита л ей в простра нстве, ва л ентны й угол ; − обра зова ние σ - связей ( HC − и CC − ) ; − обра зова ние двух π -свя зей и их положение в простра нстве.

10. Ка ка я связь прочнее: двойна я , одина рна я ил и тройна я ? 11. В ка кой молекул е - 22 CHCH = ил и CHHC ≡ - связь м ежду а том а м и углерода и водородом я вл я ется более пол я рной?

12. С кажите, ка кие из реа кций х а ра ктерны дл я а л кинов: – присоединения ; – за м ещ ения ; – обмена ; – окисл ения ; – полим еризации?

13. Н а пиш ите ура внения реа кций, с помощ ью которы х можно осущ ествить сл едую щ ие превра щ ения :

а ) HO

CCHHCCaC −→→ 3222 ;

б) ( )nCHCHCHClCHCHCHCHCl

−−−→=→≡→ 224;

в) этин → этен → х лорэта н.

§ 13. Аро мат и чес к и е углево до ро ды (арен ы). Б ен зо л Арен ы – ка рбоцикл ические угл еводороды , в молекул а х которы х содержа тся ядра

(кол ьца ) бензол а . Бенз ольны м яд ро м (к ольцом ) на зы ва ется циклическое соединение ш ести а томов

угл ерода с особы м (а ром а тическим ) х а ра ктером связи

ССССС

С

.

бензол ьное я дро П о соста ву а ром а тические угл еводороды относя тся к нена сы ш енны м (непредел ьны м )

соединения м , но они проя вл я ю т свойства , х а ра ктерны е дл я на сы щ енны х (предел ьны х ) соединений. Т а ка я особенность а ром а тических вещ еств объясня ется х а ра ктером связи в бензол ьном я дре.

А ром а тические углеводороды могут бы ть: - моноцикл ические (содержа т одно бензол ьное я дро); - полицикл ические (содержа т нескол ько бензол ьны х я дер).

36

П римеры пол ицикл ических а ренов:

на ф та л ин а нтрацен

Б ен зо л. П ростейш им предста вител ем моноцикл ических а ренов я вл я ется бензол 66HС .

Гомологический ря д бензол а им еет общ ую формулу 62 −nn HС , где n>6. Гомологи можно ра ссм а трива ть ка к производны е бензол а , у которы х один ил и нескол ько а томов водорода за м ещ ены ра зл ичны м и ра дика л а м и. Н а пример:

м етил бензол этил бензол

( )87356 HCCHHС − ( )1085256 HCHCHС − Но м ен к лат ура и и зо м ери я. Н а зва ния а ром а тических углеводородов происх одят от

слова «бензол» с ука за нием ра дика лов и их положения . И зо м ери я с т рук турн ая за висит от строения цепи (видов ра дика лов) и положения

ра дика лов. П ример 1. Изомеры соста ва 129 HС с ра зны м и вида м и ра дика л ов:

1м етил 2этил бензол пропилбензол 1,3,5триметил бензол П ример 2. Изомеры соста ва 108 HС с ра зны м положением ра дика лов:

1,2диметил бензол 1,3диметил бензол 1,4диметил бензол (орто-диметил бензол ) (м ета -диметил бензол ) (па ра -диметил бензол )

37

Э лек т ро н н о е с т ро ен и е мол екул ы бензол а . В первы е структуру бензол а предложил нем ецкий учены й Кекуле в 1865 г.

О на им ел а вид: Кажды й а том угл ерода образует три σ -связи (две связи СС − и одну свя зь HС − ) и

одну π -связь

=CC

σ

π.

Т а ка я структура не м огл а объяснить свойства бензол а . Т а к, на пример, бензол не обесцвечива ет бромную воду и ра створ 4KMnO (ка чественны е реа кции на двойную связь), реа кции присоединения к бензолу идут тол ько при определ енны х условия х . О бъяснение этому да л а современна я на ука .

Кажды й а том углерода в молекул е бензол а на х одится в состоянии 2Sp -гибридиза ции, то есть им еет три гибридны е орбита л и. О ни ра спол а га ю тся в простра нстве в одной плоскости под углом o120 (ка к в а л кена х ).

С∗ р -орбита л ь дл я π -свя зи

S p

Д ве гибридны е орбита л и ка ждого а том а углерода обра зую т σ -связи с двум я соседним и

а том а м и углерода , а третья – с а томом водорода . О бра зуется пра вил ьны й ш естиугол ьник, где все ш есть а томов углерода и все σ -связи ( СС − и HС − ) л ежа т в одной плоскости.

Ш есть негибридизирова нны х (чисты х ) p -орбита л ей ш ести а томов углерода ,

ра сположенны е перпендикул ярно плоскости молекул ы , перекры ва ю тся на д и под плоскостью молекул ы . Э л ектронна я плотность ра спредел я ется ра вномерно м ежду всеми а том а м и углерода . О бра зуется едина я π -свя зь дл я всех ш ести а томов угл ерода . В бензол е нет просты х ил и двойны х связей – его за м кнута я π - систем а симметрична . Т а кой вид связи на зы ва ется а ром а тической связью .

↑ ↑ ↑ ↑

38

А ром а тическую систему изобража ю т окружностью в центре ш естиугол ьника .

Фи зи чес к и е с во йс т ва. Бензол – жидкость, им еет х а ра ктерны й за па х , в воде

пра ктически не ра створяется . Бензол я вл я ется х орош им ра створител ем дл я многих орга нических вещ еств. Хи м и чес к и е с во йс т ва. По х им ическим свойства м а рены за ним а ю т промежуточное

положение м ежду предел ьны м и и непредел ьны м и углеводорода м и. Д л я них более х а ра ктерны реа кции за м ещ ения , (ка к у а л ка нов), чем реа кции присоединения , (ка к у а л кенов), т.к. а ром а тическа я свя зь х а ра ктеризуется бол ьш ой прочностью .

1. Р еа кции за м ещ ения а томов водорода бензол ьного я дра идут л егче, чем у а л ка нов, при этом ра зры ва ется свя зь HС − ;

а ) реа кция с га логена м и:

HBrBrHCBrHC +→+ 56266

CHCHCHHCCHHC

BrHBrBrBrCHCHCHC

CHCH

−+→−+−−

;

бромбензол б) реа кция с а зотной кисл отой:

OHNOHCHNOHC 2256366 +→+

CHCHCHHCCHHC

OHNOHONOCHCHCHC

CHCH

22

2

+→−+−−

.

нитробензол 2. Р еа кции присоединения идут труднее, чем у а л кенов, та к ка к дл я ра зры ва единой

ш естиэл ектронной π -связи требуется бол ьш а я энергия ; а ) присоединение водорода (гидрирова ние):

126,

266 3 HCHHC tkat →+o

σ -связь едина я за м кнута я π - систем а

39

2

22

2

22

2

3

CHCHCHCHCHHC

HCHCHCHHC

CHCH

→+ ;

циклогекса н б) присоединение га л огенов:

666266 3 ClHCСlHC hv→+

ClHCCHCHClClHCCHHC

ClCHClClHCCHHC

ClHCCH

hv→+ 23 .

гекса х л орциклогекса н (гекса х лора н)

Бензол не обесцвечива ет бромную воду и ра створ 4KMnO , то есть не окисл я ется , но его гомологи окисл я ю тся по ра дика л у. Бензол не присоединя ет воду и га логеноводороды .

3. Р еа кция горения : QOHCOHC ++→+ 2266 61232

П о лучен и е. Бензол и его гомологи в бол ьш их количества х получа ю т из неф ти. Бензол

та кже можно получить в реа кция х : а ) полим ериза ции (тримериза ции) этина :

66,

223 HСHC katt →o

( ) →−=−→≡ CHCHCHCH 33

CHCHHC

CHHCCH

;

б) дегидрирова ния предел ьны х углеводородов:

- циклогекса на : 663

1262 HСHC H →−

CHCHCHHCСHCH

CHHCСHCHCHCH

H

2

22

322

2

2 →−

- гекса на : 664

1462 HСHC H →−

CHCHCHHCCHCH

CHHCCHCHCHCH

H

2

32

432

2

2 →− .

40

В опросы и за да ния.

1. Ка кие угл еводороды на зы ва ю тся а рена м и? 2. Что на зы ва ется бензол ьны м я дром ? 3. П родолжите фра зу: «по количеству бензол ьны х я дер а ром а тические углеводороды дел я тся на … и … » . 4. Н а пиш ите общ ую формулу гомологов бензол а . 5. Есл и в молекуле бензол а один а том водорода за м естить на ра дика л этил −52HC , то что получится : изомер ил и гомолог? 6. О т чего за висит изомерия а ренов? 7. С кол ько изомеров может им еть а ром а тический углеводород соста ва 108HC ? Н а пиш ите эти изомеры и на зовите их . 8. Р а сска жите об эл ектронном строении бензол ьного я дра по сх ем е:

1) возбужденное состоя ние а том а углерода , ва л ентны е эл ектроны ; 2) гибридиза ция одной −S и двух −p орбита л ей; 3) положение гибридны х орбита л ей в простра нстве, ва л ентны й угол ; 4) обра зова ние σ -связей ( CC − и HC − ); 5) обра зова ние единой −π связи м ежду ш естью а том а м и угл ерода .

9. Н а пиш ите ура внения реа кций, с помощ ью которы х можно осущ ествить сл едую щ ие превра щ ения : а ) м ета н → этин → бензол → нитробензол ; б) гексен → гекса н → бензол .

41

Глава III. Ки сло ро до с о держащ и е о рган и чес к и е вещ ес тва

Кислородосодержа щ ие орга нические вещ ества состоя т из трех эл ем ентов: углерода ,

водорода и кислорода . К ним относятся спирты , ф енол ы , а л ьдегиды , кетоны , ка рбоновы е кислоты , эф иры ,

углеводы и т.д.. Свойства этих соединений за вися т от х а ра ктера вх одя щ их в их соста в функциона л ьны х

групп.

§14. Спи рты

Спи рты – эт о о рган и чес к и е вещ ес т ва, м о лек улы к о т о рых с о держат о дн у и ли н ес к о льк о ги дро к с и льн ых групп ( )OH− , с вязан н ых с углево до ро дн ым ради к ало м .

М ожно ска за ть, что спирты – это производны е углеводородов, в молекул а х которы х один ил и нескол ько а томов водорода за м ещ ены на гидроксил ьны е группы .

О бщ а я формул а спиртов OHR − . Класс и фи к аци я. П о харак т еру углево до ро дн ого ради к ала спирты дел я тся на : а ) предел ьны е, гидроксогруппа которы х связа на с предел ьны м угл еводородны м

ра дика лом (а л килом ) ; б) непредел ьны е, ра дика л которы х содержит кра тны е связи; в) а ром а тические, ра дика л которы х содержит бензол ьное я дро. Н а пример:

OHCHCHCH 223 −−

OHCHCHCH 22 −=

предел ьны й спирт непредел ьны й спирт а ром а тический спирт (пропа нол –1) (пропенол–1) (ф енил м ета нол ) П о чи с лу фун к ци о н альн ых групп спирты дел я тся на : а ) одноа томны е – ROH ; б) двух а томны е – ( )2OHR ; в) трех а томны е – ( )3OHR и т.д. Н а пример:

OHCHCH 23 −

OHOHCHCH 22 −

OHOHOHCHCHCH 22 −−

одноа том ны й спирт двух а томны й спирт трех а томны й спирт (эта нол ) (эта ндиол ) (пропа нтриол ) В зави с и м о с т и о т по ло жен и я группы – О Н в цепи спирты дел я тся на : а ) первичны е – OHCR −− ;

б) вторичны е – OH

RCR −−;

м ногоа томны е спирты .

42

в) третичны е – OH

RCRR

−− .

Н а пример:

OHHCCHСH 223

∗−−

OHCHHCCH 33 −−

∗

OH

CHCCH

CH

33

3

−−∗

первичны й спирт вторичны й спирт третичны й спирт (пропа нол -1) (пропа нол -2) (2-м етилпропа нол -2) За пом нит е с л едую щ ее: а ) в спирта х один а том угл ерода не может удержа ть одновременно две группы ОН− . Если

та кой спирт обра зуется , то происходит отщ епл ение воды :

OHOCR

H

OHRC

OHH2+=→

→

неста бил ьны й спирт а л ьдегид б) в непредельны х спирта х а том угл ерода , обра зую щ ий двойную связь, не может удержа ть

группу ОН− . Если та кой спирт образуется , то происх одит перегруппировка :

OH

CHCH

CHOH

CHCCHH

−−→

=− 33

неста бил ьны й спирт а л ьдегид Но м ен к лат ура спи рт о в. Н а зва ния спиртов производятся от на зва ний соответствую щ их углеводородов с

доба вл ением суфф икса – о л : ОНСН 3 - м ета нол , ОННС 52 - эта нол . О тсчет на чина ю т от того конца цепи, где бл иже ф ункциона л ьна я группа . Положение

функциона л ьной группы ука зы ва ю т цифрой. Н а пример:

OHHCHCHCНС

СН

2

123

3

43

−−− OH

HCHCHСCН 3

1234

2 −−= OHOH

HCHCHC 3

32

2

1−−

3-м етил бута нол -2 бутен-3-ол -2 пропа ндиол -1,2 Д л я а ром а тических спиртов бензол ьное кол ьцо счита ется за м естител ем (боковой

цепью ) в гл а вной цепи. ил и { ОНCHHC

цепьR

−− 256 321

ф енил м ета нол

43

§ 15. П редельн ые о дн о ат о м н ые спи рты П редельн ые о дн о ат о м н ые спи рты – эт о про и зво дн ые алк ан о в, у к о т о рых о ди н

ат о м во до ро да замещ ен н а группу ОН− . О ни обра зую т гомологический ряд с общ ей формулой OHHС nn 12 + .

OHСH −3 - м ета нол ил и м етиловы й спирт OHHС −52 - эта нол ил и этил овы й спирт OHHС −73 - пропа нол ил и пропиловы й спирт и т.д.

И зо м ери я спиртов за висит от структуры углеводородного ра дика л а и положения группы ОН− . Н а пример, спирт OHHС 94 им еет 4 изомера :

ОНСHСHСHСH 3222 −−−

ОН

СHСHСHСH 323 −−−

OHСHCСH

СH

33

3

−− OH

CHCHCHСH

32

3

−−

бута нол -1 бута нол -2 2-м етилпропа нол -2 2-м етил пропа нол -1 Фи зи чес к и е с во йс т ва. Низш ие спирты – это жидкости. В ы сш ие спирты – тверды е вещ ества . М ол екул ы спиртов соединя ю тся друг с другом с помощ ью водородны х свя зей, обра зуя

м а кромолекул ы ( )nOHR − , поэтому спирты им ею т относител ьно вы сокие темпера туры кипения .

KHОR

− KHОR

− KHОR

− HОR

−

Спирты х орош о ра створя ю тся в воде, та к ка к обра зую т водородны е связи с ее молекул а м и. С увел ичением углеводородного радика л а ра створимость спиртов уменьш а ется .

Хи м и чес к и е с во йс т ва. Хим ические свойства спиртов определ я ю тся эл ектронны м строением ф ункциона л ьной

группы ОН− .

НОС −−

Кова л ентны е свя зи ОС − и НО − пол ярны , эл ектронна я плотность смещ ена к а тому кисл орода , им ею щ ем у бол ьш ую эл ектроотрица тел ьность.

В х им ических реа кция х ра зры ва ется одна из этих связей: +− +−↔−− HORHOR (ка к у кисл от)

ил и −+ +↔−− OHRHOR (ка к у основа ний).

1. Р а зры в связи НО − гидроксогруппы происх одит при вза имодействии спиртов с а к т и вны ми м ет а лла ми . П ри этом обра зую тся а л когол я ты (соли спиртов):

↑+−−→+−− 233 222 HKOCHKHOCH м ета нол я т ка л ия (м етил а т ка л ия ) Н а ибол ее а ктивен в этих реа кция х м ета нол . С увел ичением углеводородного

ра дика л а а ктивность спиртов уменьш а ется , т.к. уменьш а ется пол я рность связи НО − .

44

(А л когол я ты – непрочны е вещ ества , л егко ра зл а га ю тся водой, т.е. гидролизую тся :

KOHOHCHOHKOCH +↔+−− 323 )

2. Р а зры в связи ОС − происх одит в реа кция х с сил ьны м и га логеновод оро д ны ми к и слот а м и ( HIHBrHCl ,, ):

OHBrHCHBrOHHC 25252 +↔+−

бромэта н (Э та реа кция обра тим а . BrHC 52 - соль сил ьной кисл оты HBr и сл а бого основа ния

– спирта – гидрол изуется ).

3. Д еги д ра т а ция спи рт ов. Р еак ци я о т щ еплен и я во ды н азывает с я реак ци ей деги дратаци и . М ол екул ы спирта отда ю т (отщ епл я ю т) воду при на грева нии, на пример, с

концентрирова нной серной кисл отой. При этом могут обра зова ться два ра зны х продукта . Если молекул а воды отщ епл я ется от одной мол екул ы спирта , то обра зуется а л кен :

OHHOHCHCHCHCHCHCCCH

HHSOHt

233,

3342 +−=− →−−−

o

Если одна м олекул а воды отщ епл я ется от двух молекул спирта , то обра зуется

простой эф ир:

OHCHCHOCHCHHOCHCHHOCHCH SOHt

23223,

23

23 42 +−−−− →−−−−−− o

простой эф ир

4. Ок и слени е спи рт ов Спирты л егко окисл я ю тся с помощ ью 7224 , OCrKKMnO . При этом кислород

присоединя ется к а тому углерода , свя за нному с группой OH− :

[ ]HOHHH

OHCCHOHCCHOOHCCHOHHH

233 +−→−−→+−−−

неустойчивы й спирт а л ьдегид С на ча л а обра зуется неустойчивы й спирт (с двум я группа м и OH− при одном а томе

углерода ), которы й ра спа да ется на а л ьдегид и воду. П ри окисл ении вторичны х спиртов обра зую тся кетоны :

[ ]OOHOH

OHCHCCHCHCCHOCHCCHOHH

2333333 +−−→−−→+−−

кетон

а л кен

45

5. Горени е с пи рт ов. Спирты горят с обра зова нием углекислого га за и воды :

OHCOOOHHС 22252 323 +→+ П о лучен и е спи рт о в.

1. О дним из способов получения спиртов я вл я ется гидра тация а л кенов:

OHCHCHCHOHCHCHCH 332223 −−→+=−

2. С пирты получа ю т та кже действием щ елочей на га логенопроизводны е

углеводородов:

NaBrOHHCNaOHBrHC +→+ 7373 . В опрос ы и у пра ж нения.

1. Ка к на зы ва ю тся орга нические вещ ества , которы е состоят из трех эл ем ентов: углерода , водорода и кисл орода ?

2. Ка кие кислородосодержа щ ие орга нические вещ ества вы зна ете? 3. О т чего за вися т свойства кислородосодержа щ их орга нических вещ еств? 4. Ка кие вещ ества на зы ва ю тся спирта м и? 5. Ка к на зы ва ется ф ункциона л ьна я группа спиртов? 6. Чем отлича ю тся предел ьны е спирты от непредел ьны х ? 7. Чем отлича ю тся одноа томны е спирты от двух а томны х ? 8. Чем отлича ю тся первичны е спирты от вторичны х ? 9. Р а сскажите о кл а ссифика ции спиртов.

10. Ка к на зы ва ю тся производны е а л ка нов, у которы х один а том водорода за м ещ ен на группу OH− ?

11. Н а пиш ите общ ую формул у гомологов м ета нол а . 12. О т чего за висит изомерия спиртов? 13. Ка кие связи обра зую тся м ежду молекул а м и спиртов? Ка ка я ча сть спиртов –

ра дика л ил и ф ункциона л ьна я группа – уча ствует в обра зова нии этих связей? 14. П очему спирты х орош о ра створя ю тся в воде? Ка к изменя ется ра створимость

спиртов с увел ичением углеводородного ра дика л а ? 15. Ка кие связи в молекул а х спиртов на иболее пол ярны ? П очему? 16. Ка ка я связь ра зры ва ется при вза имодействии спиртов с м ета л л а м и? 17. Н а пиш ите реа кцию пропа нол а : а ) с на трием ; б) с м а гнием . Ка ка я из реа кций

будет идти с бол ьш ей скоростью ? Почему? 18. Что та кое а л когол я ты ? 19. Н а пиш ите формул ы эта нол я та на трия , м ета нол я та ка л ьция и бромпропа на . 20. Ка ка я реа кция будет идти с бол ьш ей скоростью : на трия с эта нолом ил и

на трия с бута нол ом ? 21. Ка ка я реа кция на зы ва ется реа кцией дегидра та ции? 22. Н а пиш ите реа кции дегидра тации: а ) 2-м етил бута нол а -1 с обра зова нием

а л кена (в структурном виде); б) м ета нол а с обра зова нием простого эф ира . 23. Н а пиш ите реа кции окисления пропа нол а -1 и бута нол а -2. 24. Ка кие вещ ества обра зую тся при окисл ении: а ) первичны х спиртов;

б) вторичны х спиртов? 25. В ы числ ите молекул ярную м а ссу одноа томного спирта , из 18,5 гра м мов

которого на трий вы тесня ет 2,8 л итров водорода (н.у.).

46

§ 16. М н огоат о м н ые с пи рты Р а ссмотрим свойства предел ьны х м ногоа томны х спиртов на примере двух а томного и

трех а томного спиртов.

Э т и лен гли к о ль и ли этан ди о л-1,2 Э та ндиол -1,2 ил и этил енгл икол ь – предел ьны й двух а томны й спирт (диол ) -

предста вител ь гомологического ряда гл икол ей с общ ей формулой ( )22 OHHC nn :

OHOHCHCH 22 −

Э та ндиол – густа я жидкость сл а дкого вкуса , х орош о ра створим а я в воде.

Хи м и чес к и е с во йс т ва эта ндиол а определ я ю тся , ка к и у одноа томны х спиртов,

пол ярностью связей функциона л ьны х групп HO −− . Э та ндиол реа гирует с а ктивны м и м ета л л а м и, га логеноводорода м и, он окисл я ется ,

обра зует просты е и сложны е эф иры . 1. Р еа кция с а к т и вны ми м ет а лла м и , в которой обра зую тся гликол я ты , протека ет ступенча то: сна ча л а дл я одной гидроксогруппы , а за тем дл я другой:

↑+−−−−

→+−−

22

2

2

2 222 HHOCHNaOCH

NaOHCHOHCH

моногликол я т на трия

↑+−−

→+−−

22

2

2

2 222 HONaCHONaCH

NaOHCHONaCH

гл икол я т на трия

2. У двух а томного спирта пол ярность связей HO − бол ьш е, чем у одноа томны х спиртов. Э то я вл я ется резул ьта том вза им ного вл ия ния групп OH− друг на друга (группа

OH− им еет свойство смещ а ть к себе эл ектронную плотность σ-связи, т.е. обл а да ет отрица тел ьны м индуктивны м эф ф ектом ):

OHCHCHOH →→→→ 22

П оэтому кислотны е свойства у эта ндиол а вы ра жены сил ьнее, чем у одноа томны х

спиртов. Т а к, эта ндиол реа гирует с о щ елоча м и с обра зова нием гликол я тов:

OHONaCHONaCH

NaOHOHCHOHCH

22

2

2

2 22 +−−

→+−−

(одноа томны е спирты пра ктически не реа гирую т со щ елоча м и).

3. Э та ндиол реа гирует с нера с т вори м ы м ги д рок си д ом м ед и (2). При этом обра зуется ра створим а я сол ь синего цвета – гл икол я т меди (2):

OHCuOCHOCH

OHOH

CuOHСHOHСH

22

2

2

2 2+−−

→+−−

гликол я т меди (2)

47

На са мом деле гликол ят меди (2) имеет более сложную формулу:

HCHOCHOCuOCH

OCHH

2

2

2

2−−

−− .

Э то комплексное соединение. Стрелка ми обозна чены связи, обра зова нны е по донорно-а кцепторному мех а низму.

Реа к ция с ги д рок си д о м мед и – эт о к а чест венна я реа кц и я на м ногоа т о м ны е спи рт ы . С

помощ ью этой реа кции можно отличить м ногоа томны е спирты от одноа томны х , дл я которы х она не х а ра ктерна .

П о лучен и е эт и лен гли к о ля.

1. Э тил енгл икол ь можно получить окисл ением этена (этил ена ) ра створом 4KMnO :

OHOHMnOKOHCHCHOHKMnOCHCH 2222422 223423 ++−→++=

2. О н получа ется та кже при вза имодействии 1,2дих л орэта на с ра створом щ ел очи:

OHOHClClNaClCHCHNaOHCHCH 22 2222 +−→+−

.

Г ли цери н (про пан т ри о л-1,2,3)

Гл ицерин – это предел ьны й трех а томны й спирт (триол ).

OHOHOHCHCHCH 22 −−

пропа нтриол ил и глицерин П о фи з и ческ и м и х и м и чески м свойст ва м гли цери н по д обен эт и ленгли колю . Гл ицерин – это бесцветна я , густа я , гигроскопическа я жидкость, сл а дка я на вкус.

Хорош о ра створяется в воде. Гл ицерин подобно этил енгл икол ю реа гирует с а к т ивны м и м ет а лла м и и о снова ни ям и ,

о к и сляет ся, обра з ует эфи ры . В молекуле глицерина три гидроксогруппы , которы е вл ия ю т друг на друга , увел ичива я

пол ярность связей HO − . Поэтому кислотны е свойства гл ицерина вы ра жены нем ного сил ьнее, чем у диолов.

П одобно эта ндиол у глицерин обра зует с ( )2OHCu с и ний ра ст вор гли цера т а м ед и . Э та реа кция – ка чественна я реа кция на м ногоа томны е спирты .

( ) OHOHCHOCH

CuOCHOHCu

OHCHOHCHOHCH

2

2

2

2

2

2

2+−

−−

→+−−−

гл ицера т м еди В опросы и у пра ж нения.

1. Н а пиш ите общ ую формул у дл я предел ьны х двух а томны х спиртов. 2. Н а пиш ите формул у гомолога эта ндиол а , им ею щ его в цепи три а том а

углерода . С кол ько изомеров им еет это вещ ество? Ка к они на зы ва ю тся ?

48

3. Н а пиш ите структурны е формул ы изомерны х двух а томны х спиртов, им ею щ их соста в ( )284 OHHС .

4. С кажите, может л и число гидроксил ьны х групп в молекул е м ногоа томного спирта превы ш а ть число а томов углерода ?

5. С кажите, у ка кого из спиртов – эта нол а ил и эта ндиол а – пол ярность связей HO − в гидроксил ьной группе бол ьш е?

6. У ка кого из спиртов - эта нол а ил и эта ндиол а – кислотны е свойства вы ражены сил ьнее? С помощ ью ка кой реа кции это можно дока за ть?

7. Н а йдите формул ы одина ковы х вещ еств: а ) OHCH

CHCHCHOHCHCH

3

33 −−−−;

б) OHOHCH

CHCHCHCHCH

3

33 −−−−; в) ( )233 CHCHCHOHCHOHCH −−− .

§ 17. Аро мат и чес к и е с пи рты

Аро мат и чес к и е с пи рты – эт о про дук ты зам ещ ен и я группо й OH− ат о ма во до ро да в бо к о во й цепи аро мат и чес к ого углево до ро да. Н а пример:

м етил бензол - ф енил м ета нол - этил бензол ф енил эта нол а ром а тический а ром а тический углеводород спирт П о х им ическим свойства м одноа томны е а ром а тические спирты подобны предел ьны м

одноа томны м спирта м .

§ 18. Фен о лы

Фен о лы – эт о о рган и чес к и е вещ ес т ва, в к о т о рых ги дро к с огруппы OH− с вязан ы н епо средс т вен н о с бен зо льн ым ядро м . М ожно ска за ть та кже, что ф енол ы – это продукты за м ещ ения группой OH− а томов

водорода в бензол ьном я дре. Н а пример:

OHHC 56 2-м етил ф енол

ф енол (оксибензол ) (2м етилоксибензол ) О дноа томны е ф енол ы содержа т одну группу OH− , двух а томны е – две и т.д.

OHHC 56 - одноа томны й ф енол (оксибензол ил и просто ф енол ); ( )246 OHHC - двух а томны й ф енол (диоксибензол );

49

( )336 OHHC - трех а томны й ф енол (триоксибензол ). П ростейш ий ф енол - OHHC 56 - это твердое криста л л ическое вещ ество. Ф енол я довит,

убива ет м ногие м икроорга низм ы , поэтому испол ьзуется в м едицине дл я дезинфекции. Э лек т ро н н о е с т ро ен и е. В мол екул е ф енол а гидроксил ьна я группа ( OH− ) и а ром а тический ра дика л ф енил

( 56HС− ) ока зы ва ю т друг на друга вза им ное вл ия ние. Э то вл ия ние приводит к изменению свойств, которы е гидроксил проявл я ет в спирта х , а а ром а тическое я дро – в бензол е.

А ром а тический ра дика л смещ а ет к себе эл ектронную плотность связи от гидроксил ьной группы :

CHHCHOСHC

CHCH←← ил и HOHC ←←56

В резул ьта те этого смещ ения пол ярность связи HO − сил ьно увел ичива ется и а том

водорода гидроксогруппы ста новится более подвижны м , чем , на пример, в предел ьны х спирта х . П оэт ом у у фенолов к и слот ны е свойс т ва проявляют ся с и льнее, чем у спи рт ов. О дновременно гидроксогруппа вл ия ет на а ром а тическое я дро: смещ ение эл ектронной

плотности от гидроксил а к фенилу приводит к осл а бл ению связей HC − в а ром а тическом я дре. Поэтому ф енол вступа ет в реа кции за м ещ ения л егче, чем бензол .

Хи м и чес к и е с во йс т ва. 1. Реа к ци и ги д рок си льной группы . У ф енолов кислотны е свойства вы ра жены сил ьнее, чем у спиртов, что объя сня ется

бол ьш ей пол ярностью связи HO − . Поэтому ф енол ы реа гирую т, подобно спирта м , с а ктивны м и м ета л л а м и и, в отл ичие от спиртов, с ра створа м и щ елочей:

25656 222 HONaHCNaOHHC +→+

ф енол я т на трия

OHOKHCKOHOHHC 25656 +→+ ф енол я т ка л ия

О бра зую щ иеся соли – фенол я ты – устойчивы в водны х ра створа х (в отличие от а л когол я тов – солей одноа томны х спиртов, которы е ра зл а га ю тся водой).

2. Реа к ци и а рома т и чес кого яд ра . Ф енол вступа ет в реа кции за м ещ ения на м ного л егче, чем бензол . Т а к, на пример, ф енол

энергично реа гирует с бромом и а зотной кисл отой. При этом за м ещ а ю тся сра зу три а том а водорода в положения х 2, 4 и 6:

50

2,4,6 трибромфенол

В опрос ы и за да ния.

1. Что та кое ф енол ы ? 2. Чем строение ф енолов отлича ется от строения а ром а тических спиртов? 3. Чем одноа томны е ф енол ы отл ича ю тся от двух а томны х ? 4. Н а пиш ите структурны е формул ы : а ) бензол ьного ра дика л а фенил а ; б) одноа томного ф енол а ; в) трех а томного ф енол а . 5. Д а ны следую щ ие формул ы вещ еств:

С кажите, ка кие из этих вещ еств относя тся к спирта м , а ка кие к ф енол а м ? 6. Н а пиш ите структурны е ф ормул ы двух гомологов одноа томного ф енол а . 7. С кол ько гра м мов тринитрофенол а обра зуется при вза имодействии ф енол а с 1 л итром 94% ра створа 3HNO ( 5,1=− рарρ г/м л )? 8. Н а пиш ите структурны е формул ы трех изомеров дл я одноа том ного ф енол а , содержа щ его 8 а томов углерода .

Карбо н и льн ые с о еди н ен и я Ка рбони льны е со ед и нени я – эт о вещ ест ва , к от о ры е со д ерж а т функ ци она льную

к а рбони льную группу OС = (к а рбони л). К ка рбонил ьны м соединения м относя тся а л ьдегиды и кетоны .

HOC

R=

ROC

R=

а л ьдегид кетон В а л ьдегида х ка рбонил ьна я группа свя за на с а томом водорода и углеводородны м

ра дика лом , а в кетона х – с двум я угл еводородны м и ра дика л а м и.

;

51

М ожно ска за ть, что у а л ьдегидов ка рбонил ьна я группа стоит в конце углеродной цепи, а у кетонов – в середине.

HO

ССС −− O

CCC −−

а л ьдегид кетон

§ 19. Альдеги ды

Альдеги ды – эт о о рган и чес к и е вещ ес т ва, м о лек улы к о т о рых с о держат к арбо н и льн ую группу, с вязан н ую с ат о м о м во до ро да и углево до ро дн ым ради к ало м .

О бщ а я формул а а л ьдегидов: HO

CR − . В а л ьдегида х ка рбонил всегда свя за н с а томом

водорода , и ча сто эту группу (ка рбонил + водород) HO

C− на зы ва ю т а л ьдегидной

группой.

В простейш ем а л ьдегиде HO

CH − а л ьдегидна я группа связа на с а томом водорода .

П о х а ра ктеру углеводородного ра дика л а а л ьдегиды можно ра здел ить, на пример, на а цикл ические (предел ьны е и непредел ьны е) и а ром а тические.

HO

CCHСH −− 23 - предел ьны й а л ьдегид (пропа на л ь) ;

HO

CCHСH −=2 - непредел ьны й а л ьдегид (пропена л ь) ;

- а ром а тический а л ьдегид (ф енил м ета на л ь).

Аци к ли чес к и е предельн ые альдеги ды (алк ан али )

П редел ьны е а цикл ические а л ьдегиды обра зую т гомологический ряд с общ ей формулой

HO

CHC nn 12 + .

Назван и я а л ьдегидов обра зую тся от на зва ний соответствую щ их угл еводородов с приба вл ением суфф икса –аль.

HO

CH − - м ета на л ь (форм а л ьдегид)

HO

CСH −3 - эта на л ь

HO

CHС −52 - пропа на л ь и т.д.

52

И зо м ери я а л ка на л ей за висит от структуры угл еродной цепи. Н а пример, а л ьдегид соста ва CHOHC 73 им еет два изомера :

HO

CСHСHCH −−− 223 HO

CСHCH

CH

−−3

3

бута на л ь 2м етил пропа на л ь Э лек т ро н н о е с т ро ен и е.

А том углерода в ка рбонил ьной группе OC = на х одится в состоя нии 2sp

гибридиза ции, та к ка к обра зует σ3 и одну π - связь. Связь м ежду кислородом и углеродом в этой группе сил ьно пол яризирова на (пол ярна ).

А том кислорода , им ею щ ий бол ьш ую эл ектроотрица тел ьность, смещ а ет к себе эл ектронное обл а ко двойной связи. В резул ьта те на а том а х обра зую тся ча стичны е за ряды : отрица тел ьны й ( )−δ на а томе

кислорода и положител ьны й ( )+δ на а томе угл ерода . Э то можно изобра зить та к:

OC = ил и

HOC

−+

=δδ

П ол яризова нна я группа OС = вл ия ет на связа нны й с ней а том водорода . В рез ульт а т е эт ого влияни я вод оро д а льд еги д ной группы легк о ок и с ляет ся. Поэтому дл я а л ьдегидов х а ра ктерны реа кции окисл ения . Ха ра ктерны дл я а л ьдегидов та кже реа кции присоединения и полим еризации, та к ка к пол я рна я π связь м ежду углеродом и

кислородом ка рбонил а OСπ

σ= л егко ра зры ва ется .

Фи зи чес к и е с во йс т ва. HCHO - м ета на л ь – это га з с резким за па х ом . С л едую щ ие а л ьдегиды – жидкости,

вы сш ие а л ьдегиды – тверды е вещ ества . Низш ие а л ьдегиды ра створя ю тся в воде. Р а створ м ета на л я в воде на зы ва ется форм а л ином . Ф орм а л ин – сил ьны й а нтисептик.

Хи м и чес к и е с во йс т ва. П ол яризация двойной связи OС = приводит к бол ьш ой а ктивности а л ьдегидов. Д л я

них х а ра ктерны реа кции окисления , присоединения и полим еризации. 1. Реа к ци и ок и слени я. А том водорода а л ьдегидной группы очень л егко окисл я ется , при этом обра зуется

ка рбонова я кисл ота :

OHO

CROHO

CR −→+−

а л ьдегид кислота Д л я окисл ения а л ьдегидов м ожно испол ьзова ть очень сл а бы е окисл ител и, которы е не

окисл я ю т другие орга нические вещ ества . Н а пример, ( )22 , OHCuOAg . Ок и слени е ок с и д ом с еребра происх одит при на грева нии а л ьдегида с а м м иа чны м

ра створом OAg 2 (оксид серебра нера створим в воде).

53

В резул ьта те реа кции обра зую тся ка рбонова я кислота и м ета л л ическое серебро, которое покры ва ет стенки пробирки тонким слоем в виде зерка л а :

↓+−→+− AgOHO

CHOAgHO

CH t 22o

оса док серебра в виде зерка л а П оэтому реа кцию окисления а л ьдегидов оксидом серебра на зы ва ю т реа кцией

«серебря ного зерка л а ». Ок и слени е а льд еги д ов ги д ро к си д ом м ед и (2) происх одит с изменением цвета

реа кционной систем ы : ( ) OHCuOHOHO

CCHOHCuHO

CСH t2323 22 ++−→+−

o

вещ ество вещ ество голубого цвета желтого цвета

OHOCuCuOH 222 +↓→ вещ ество кра сного цвета П ри на грева нии а л ьдегидов с голубы м гидроксидом м еди (2) вы па да ет кра сны й оса док

оксида м еди (1). Р еа кция «серебряного зерка л а » и реа кция с ( )2OHCu - эт о к а чес т венны е реа к ци и ,

к от оры е и спольз уют д ля обна руж ени я а льд еги д ов. 2. Реа к ци и при соед и нени я. П рисоединение водорода (гидрирова ние) происх одит с ра зры вом двойной связи

ка рбонил ьной группы . П ри этом а л ьдегид превра щ а ется в первичны й спирт:

HOHH

CRHHO

CR kat −→+− 2

Р еа кция происх одит в присутствии ка та л иза тора . Л егче всего реа кции присоединения идут дл я м ета на л я . С увел ичением дл ины цепи

а л ьдегидов уменьш а ется их а ктивность в реа кция х присоединения . 3. Реа к ци и поли м ери з а ци и . Р еа кция пол им ериза ции, на пример, м ета на л я протека ет по следую щ ей сх ем е:

n

OHCH

OCHH

n

−−−→=

м ета на л ь ил и пол иформ а л ьдегид форм а л ьдегид

54

4. Реа к ци и поли к онд енс а ци и . Р еак ци я о бразо ван и я выс о к о м о лек улярн ого вещ ес т ва, в к о т о ро й по лучает ся

так же по бо чн ый н и зк о м о лек улярн ый про дук т ( 32 ,, NHHClOH и т .п.), н азывает с я реак ци ей по ли к о н ден с аци и . П ример реа кции поликонденса ции – это реа кция обра зова ния из ф енол а и

форм а л ьдегида полим ера ф енолформ а л ьдегида . Р еа кция идет постепенно. С на ча л а ф енол , им ею щ ий подвижны е а том ы водорода в

положении 2, 4 и 6, присоединя ется к форм а л ьдегиду по м есту ра зры ва двойной связи:

П о лучен и е альдеги до в. 11. А л ьдегиды получа ю т окислением первичны х спиртов:

OHHO

CROOHCHR 22 +−→+−−

2. М ета на л ь получа ю т в пром ы ш л енности окисл ением м ета на в присутствии

ка та л иза тора :

OHHO

CHOCH kat224 +−→+

55

3. Э та на л ь получа ю т в пром ы ш л енности гидра тацией этина :

HO

CCHOHCHHC kat −→+≡ 32

§ 20. Кет о н ы

Кет о н ы – эт о о рган и чес к и е вещ ес т ва, м о лек улы к о т о рых с о держат к арбо н и льн ую группу OC = , с вязан н ую с двум я углево до ро дн ым и ради к алам и .

О бщ а я формул а кетонов: O

RCR ′−−

Р а дика л ы R и R′ могут бы ть одина ковы м и ил и ра зны м и. П редел ьны е а цикл ические кетоны им ею т общ ую формулу OHC nn 2 , где 3>n . Назван и я кетонов обра зую тся от на зва ния соответствую щ его угл еводорода с

приба вл ением суфф икса –о н :

O

CHCCH 33 −−

OCHCHCCH 323 −−−

пропа нон бута нон И зо м ери я кетонов за висит от структуры углеродной цепи и от положения

ка рбонил ьной группы . Н а пример, кетон соста ва OHC 105 им еет три изомера :

OCHCHCHCCH 3223 −−−−

O

CHCHCCHCH 3223 −−−−

пента нон-2 пента нон-3

O

CHCCHCHCH

33

3

−−−

3м етил бута нон-2 Фи зи чес к и е с во йс т ва. Низш ие кетоны – жидкости, ра створим ы е в воде. В ы сш ие кетоны – тверды е вещ ества .

С увел ичением молекул ярной м а ссы ра створимость кетонов ум еньш а ется . П ростейш ий кетон - OHC 63 - пропа нон (а цетон) – х орош ий ра створител ь орга нических

вещ еств. Хи м и чес к и е с во йс т ва 1. Кетоны содержа т ка рбонил ьную группу ( OC = ), поэтому дл я них , ка к и дл я а л ьдегидов, х а ра ктерны реа к ци и при с оед и нени я по двойной связи:

OHОCHCCHHCHCCH

H

33233 −−→+−−

пропа нон пропа нол -2

56

В реа кция х гидрирова ния кетонов получа ю тся вторичны е спирты . Но а ктивность кетонов в реа кция х присоединения м еньш е, чем а ктивность а л ьдегидов. Упрощ енно это можно объя снить тем , что пол ярность двойной связи ка рбонил а

OC = в кетона х м еньш е, чем в а л ьдегида х . Уменьш ение пол я рности двойной свя зи происх одит под действием второго

углеводородного ра дика л а : в кетона х на ка рбонил действую т два ра дика л а , в а л ьдегида х – один. П редел ьны е углеводородны е (а л кил ьны е) ра дика л ы ( 73523 ,, HCHCCH −−− и т.д.)

им ею т свойство смещ а ть эл ектронную плотность σ -связи от себя ( →CH 3 ил и →R ):

−

+−→δ

δ

O

HCR −

+′←→

δ

δ

O

RCR

а л ьдегид кетон Э л ектронна я плотность σ -связи, смещ а ясь к а тому углерода ка рбонил а , уменьш а ет

(ча стично нейтра л изует) его положител ьны й за ря д и дел а ет двойную связь м енее пол ярной. Д л я кетонов не х а ра ктерны реа кции пол им еризации. 2. В кетона х , в отл ичие от а л ьдегидов, нет а том а водорода , связа нного непосредственно

с ка рбонил ом . Поэтому кетоны не ок и сляют ся с ла бы м и ок и сли т елям и . О ни не да ю т реа кции «серебряного зерка л а » с OAg 2 и не реа гирую т с ( )2OHCu .

3. П од действием с и льны х о к и сли т елей кетоны ра зруш а ю тся и обра зую т две кислоты :

OОHO

CHOHO

CCHOCHCCH −+−→+−− 333 3.

В опрос ы и за да ния.

1. Ка кие соединения на зы ва ю тся ка рбонил ьны м и? П риведите примеры ка рбонил ьны х соединений.

2. Ка кие вещ ества на зы ва ю тся а л ьдегида м и? 3. Н а пиш ите общ ую формулу а л ьдегидов. 4. Ка кую функциона л ьную группу – ка рбонил ьную ил и а л ьдегидную – содержа т а л ьдегиды ?

5. Что вы м ожете ра сска за ть о кл а ссифика ции а л ьдегидов? 6. Н а пиш ите общ ую формулу предел ьны х а цикл ических а л ьдегидов. 7. С кажите, от ка ких ф а кторов за висит изомерия а л ка на л ей? 8. Н а пиш ите структурны е формул ы всех изомерны х а л ка на л ей соста ва

CHOHC 94 . 9. Что вы можете ска за ть о х а ра ктере связи м ежду а том а м и ка рбонил ьной группы (тип связи, ее кра тность, пол ярность и т.п.)?

10. Р еа кции ка кого типа х а ра ктерны дл я а л ьдегидов? Ка кие а том ы ил и группы а томов а л ьдегидов уча ствую т в этих реа кция х ?

11. Чем можно объя снить бол ьш ую х им ическую а ктивность а л ьдегидов? 12. Ка кие ка чественны е реа кции дл я обна ружения а л ьдегидов вы зна ете?

57

13. П очему реа кцию а л ьдегидов с оксидом серебра ( OAg 2 ) на зы ва ю т реа кцией «серебря ного зерка л а »?

14. Н а пиш ите ура внение реа кции пропа на л я с оксидом серебра . 15. Н а пиш ите ура внение реа кции м ета на л я с ( )2OHCu . 16. Ка кой спирт – первичны й ил и вторичны й – обра зуется в реа кции

гидрирова ния а л ьдегидов? 17. Д л я ка кого из а л ьдегидов – пропа на л я ил и бута на л я – реа кция гидрирова ния

будет идти с бол ьш ей скоростью ? 18. Ка ка я реа кция на зы ва ется реа кцией поликонденсации? 19. Чем реа кция пол иконденсации отл ича ется от реа кции полим еризации? 20. Чем реа кция пол иконденсации пох ожа на реа кцию полим еризации? 21. Н а пиш ите формул у, вы ража ю щ ую строение пол им ера ф енол форм а л ьдегида . 22. Н а пиш ите реа кцию получения пропа на л я из пропа нол а –1. 23. Ка кие вещ ества на зы ва ю тся кетона м и? 24. Н а пиш ите общ ую формул у кетонов. 25. С кажите, чем строение кетонов отл ича ется от строения а л ьдегидов? 26. Н а пиш ите общ ую формул у предел ьны х а цикл ических кетонов. 27. О т ка ких ф а кторов за висит изомерия кетонов? 28. Н а пиш ите структурны е формул ы предел ьны х а л ьдегида и кетона ,

содержа щ их по 3 а том а угл ерода . Что вы можете ска за ть о соста ве и структуре этих вещ еств (они одина ковы е ил и ра зны е)? Явл я ю тся л и эти вещ ества изомера м и?

29. Н а зовите реа кции, х а ра ктерны е дл я кетонов. 30. С кажите, ка кие спирты – первичны е ил и вторичны е – обра зую тся при

гидрирова нии: а ) а л ьдегидов; б) кетонов? 31. Что вы можете ска за ть о х им ической а ктивности кетонов: она бол ьш е ил и

м еньш е, чем у а л ьдегидов? 32. С кажите, окисл я ю тся л и кетоны та ким и сл а бы м и окисл ител я м и, ка к OAg 2

ил и ( )2OHCu ? 33. А л ьдегид, обра зова вш ийся при окислении 24 гра м мов м ета нол а , ра створил и в

200 м л воды . О предел ите ω % получивш егося ра створа . 34. Н а пиш ите реа кции окисл ения эта нол а и пропа нол а -2. Ка кие вещ ества

обра зую тся в этих реа кция х ? 35. С кажите, ка кое из вещ еств бол ее а ктивно вступа ет в реа кцию присоединения :

а ) HO

CCH −3 ил и HO

CH − ; б) 3

3

CHOCCH =−

ил и HO

CCH −3 ?

36. С кол ько мол ь мета на л я на до ра створить в воде, чтобы получить 5 л итров 20%

ра створа с плотностью 1,06 г/м л ? 37. С кол ько гра м мов м ета л л ического серебра вы дел я ется при вза имодействии 66

гра м м ов эта на л я и 115 гра м мов оксида серебра ?

§ 21. Карбо н о вые к и с ло ты

Карбо н о вые к и с ло ты – эт о о рган и чес к и е вещ ес т ва, м о лек улы к о т о рых с о держат

к арбо к с и льн ую группу (OHO

C− ), с вязан н ую с углево до ро дн ым ради к ало м .

58

О бщ а я формул а ка рбоновы х кисл от:OHO

CR − .

Ка рбоксил ьна я группа состоит из ка рбонил а ( OC = ) и гидроксил а ( OH− ). Класс и фи к аци я к арбо н о вых к и с ло т П о чи с лу к арбо к с и льн ых групп ка рбоновы е кислоты дел я тся на :

- одноосновны е (монока рбоновы е), содержа щ ие одну ка рбоксил ьную группу; - двух основны е (дика рбоновы е), содержа щ ие две ка рбоксил ьны е группы и т.д.

П о харак теру углево до ро дн ого ради к ала кислоты дел я тся на а цикл ические

(предел ьны е и непредел ьны е), а ром а тические и др. Н а пример:

OHO

CCHCH −− 23 - предел ьна я а цикл ическа я одноосновна я (монока рбонова я ) кислота (пропа нова я кисл ота );

OHHOCC

OO− - предел ьна я а цикл ическа я двух основна я (дика рбонова я ) кислота

(эта ндиова я кислота );

OHO

CCHCH −=2 - непредел ьна я а цикл ическа я монока рбонова я кислота

(пропенова я кислота ); - а ром а тическа я монока рбонова я кислота (ф енил м ета нова я кислота ). П редельн ые аци к ли чес к и е (али фат и чес к и е) м о н о к арбо н о вые к и с ло ты. П редел ьны е а л иф а тические монока рбоновы е кисл оты обра зую т гомологический ря д с

общ ей формулой OHO

CHC nn 12 + ил и COOHHC nn 12 + .

Назван и я этих кислот по м еждуна родной ном енкл а туре обра зую тся от на зва ния соответствую щ их углеводородов с доба вл ением суффикса – о вая. При этом учиты ва ется и а том угл ерода ка рбоксил ьной группы :

OHO

CCH −3 - эта нова я кислота

3

1

2

23

3

4

CHOHO

CHCHCHC −−− - 3-м етил бута нова я кислота

59

523

1

2

234

3

5

HCCHOOHCHCHCHCHC −−−− - 4-м етил -3-этилпента нова я кислота .

М ногие кислоты им ею т та кже тривиа л ьны е на зва ния . Н а пример: HCOOH - мура вьина я кислота ; COOHCH3 - уксусна я кисл ота ; COOHHC 73 - м а сл я на я кислота . И зо м ери я кислот за висит от строения углеводородного ра дика л а , свя за нного с

ка рбоксил ьной группой. Э лек т ро н н о е с т ро ен и е. О бщ ие свойства ка рбоновы х кислот определ я ю тся строением ф ункциона л ьной

ка рбоксил ьной группы :

CO

− ̄ка рбонил

OH ̄гидроксил Ка рбонил и гидроксил , из которы х состоит эта группа , ока зы ва ю т друг на друга

вза им ное вл ия ние. Э то вл ия ние приводит к изменению свойств, которы е ка рбонил проявл я ет в а л ьдегида х , а гидроксил - в спирта х .

В ка рбонил е эл ектроны , обра зую щ ие двойную связь, смещ а ю тся к кислороду

(−+

=δδOС ). На а том е углерода обра зуется ча стичны й положител ьны й за ряд ( +δ ), а на

а томе кислорода – ча стичны й отрица тел ьны й за ряд ( −δ ). П оложител ьно за ряженны й а т ом углерод а к а рбо ни ла см ещ а ет к себе элек т ронную

плот но ст ь от ги д рок с и льной группы :

HOOC←

−−

+δ

δ

Э т о с м ещ ени е элек т ронной плот ност и д ела ет связь м еж д у к и сло ро д о м и вод оро д ом ги д рок си льной группы более сла бой, а а т ом вод о ро д а в к и сло т а х более под ви ж ны м , чем в с пи рт а х . Кислоты (в отличие от спиртов) диссоциирую т в ра створа х с обра зова нием ка тиона водорода : +− +−↔− HCOORCOOHR .

О дновременно ги д рок согруппа влияет на к а рбони л: смещ ение эл ектронной плотности от гидроксил а к ка рбонил у уменьш а ет (ча стично нейтра л изует) положител ьны й за ря д а том а углерода . Э то д ела ет д войную связь к а рбони ла в к и слот а х более прочной, чем в а льд еги д а х . Поэтому дл я кислот (в отличие от а л ьдегидов) не х а ра ктерны реа кции присоединения .

Фи зи чес к и е с во йс т ва. Низш ие ка рбоновы е кислоты – жидкости с резким за па х ом . Их молекул ы с помощ ью

водородны х связей соединя ю тся в дим еры :

RCOHOOHO

CR −−

−−

K

K

Низш ие кисл оты ра створя ю тся в воде. С увел ичением дл ины углеводородного ра дика л а ра створимость кисл от уменьш а ется .

60

Хи м и чес к и е с во йс т ва. П о х им ическим свойства м ка рбоновы е кисл оты подобны неорга ническим кислота м .

О ни относя тся к сл а бы м кислота м , та к ка к им ею т очень м а л енькую степень диссоциа ции. Н а иболее сил ьной ка рбоновой кислотой я вл я ется м ета нова я кисл ота - HCOOH . С увел ичением углеводородного ра дика л а сил а ка рбоновы х кислот уменьш а ется .

1. М ет а ллы , ра сположенны е в ряду на пряжений слева от водорода , вы тесня ю т водород из ка рбоновы х кислот. При этом обра зую тся соли:

( ) ↑+→+ 22332 HMgCOOCHMgCOOHCH

эта нова я кисл ота эта ноа т м а гния (уксусна я ) (а цета т) Ил и в ионном виде:

↑++→+ +−2

233 22 HMgCOOCHMgCOOHCH

2. При вза имодействии кислот с ос новны м и о к си д а м и некоторы х м ета л лов обра зую тся

соль и вода : ( ) OHCaHCOOCaOHCOOH 222 +→+

м ета нова я м ета ноа т кисл ота ка л ьция Ил и в структурном виде:

OHHCO

OCaO

OCHOCa

HOO

CH 22 +−−−

−→=+−

−

3. Ка рбоновы е кислоты вступа ю т в реа кции нейтра л иза ции со щ елоча м и :

OHNaO

OCHСNaOH

OHO

CHС 25252 +−

−→+−

пропа нова я пропа ноа т кислота на трия 4. Ка рбоновы е кислоты вы тесня ю т более сл а бы е ил и л етучие кислоты из их солей:

( ) OHCOCaCOOCHCOOHCHCaCO 222333 2 +↑+→+ 5. Ка рбоновы е кисл оты реа гирую т со с пи рт а м и , образуя сложны е эф иры :

OHCHO

OCCHOHCH

OHO

CCH SOHt2

3333

42 +−

− →+− o

эта нова я м ета нол м етил эта ноа т (уксусна я ) (м етиловы й эф ир кисл ота уксусной кислоты ) Р еак ци я о бразо ван и я с ло жн ого эфи ра и з к и с ло ты и спи рт а н азывает с я реак ци ей

этери фи к аци и . М ета нова я (мура вьина я ) кислота отлича ется от других кислот тем , что в ее молекуле

содержится водород, непосредственно связа нны й с ка рбонильной группой – ка к у а л ьдегидов:

61

OHO

CH − а л ьдегидна я группа . Поэтому мета нова я кислота очень л егко окисл яется . Д л я

нее, ка к и дл я а л ьдегидов, х а ра ктерна реа кция «серебряного зерка л а ».

↓++→↓+−−→+− AgCOOHAgOHO

COHOAgOHO

CH 22 222

угол ьна я кислота (ра зл а га ется ) П о лучен и е к и с ло т . Ка рбоновы е кислоты можно получить, на пример, в реа кция х окисления орга нических

вещ еств. С на ча л а окислением первичны х спиртов получа ю т а л ьдегиды :

OH

OHHO

CROCHR 22 +−→+−.

З а тем окислением а л ьдегидов получа ю т кисл оты :

OHO

CROHO

CR −→+− .

В опрос ы и за да ния.

1. Ка кие вещ ества на зы ва ю тся ка рбоновы м и кислота м и? 2. Н а пиш ите общ ую формулу ка рбоновы х кислот. П окажите ка рбонил ьную , гидроксил ьную и ка рбоксил ьную группы .

3. Р а сскажите о кл а ссифика ции ка рбоновы х кислот. 4. Н а пиш ите общ ую формулу а цикл ических монока рбоновы х кислот. 5. Ка к обра зую тся на зва ния а л иф а тических монока рбоновы х кисл от по м еждуна родной номенкл а туре?

6. Н а зовите следую щ ие кислоты : а ) CC

OHO

CCCC −−−; б)

CCOHO

CCCC

C

−

−−− ;

в)

COHO

CCC

C

−− .

7. С кажите, от чего за висит изомерия ка рбоновы х одноосновны х кислот? 8. Н а пиш ите структурны е формул ы всех изомерны х кислот, им ею щ их соста в

COOHHC 94 . Н а зовите эти кисл оты . 9. Д а ны вещ ества : 323 ,,,, CONaAgKOHMgOHCH . На пиш ите ура внения возможны х реа кций этих вещ еств с пропа новой кислотой.

10. Д а ны вещ ества : OHHCOAgNaOH 522 ,, . На пиш ите ура внения возможны х реа кций этих вещ еств: а ) с эта новой кислотой; б) с м ета новой кислотой.

11. Ка ка я реа кция на зы ва ется реа кцией этериф икации? 12. Н а пиш ите реа кции этерифика ции эта новой (уксусной) кислоты :

а ) с бута нол ом -2; б) с ф енолом .

62

13. Ка ка я из кислот будет л егче вступа ть в реа кцию с м ета л л а м и: COOHCHCOOHHС 352 , ил и HCOOH ?

14. Н а пиш ите структурны е ф ормул ы : а ) пропа нол я та на трия ; б) пропа ноа та ка л ия ; в) эта ноа та м а гния .

§ 22. Сло жн ые эфи ры

Сло жн ые эфи ры – эт о про и зво дн ые к и с ло т , у к о т о рых во до ро д ги дро к с и ла зам ещ ен н а углево до ро дн ый ради к ал.

ROO

CRHO

OCR

′−−→

−−

кисл ота сложны й эф ир М ожно ска за ть та кже, что с ло жн ые эфи ры – эт о о рган и чес к и е вещ ес т ва, м о лек улы

к о т о рых с о с т о ят и з двух углево до ро дн ых ради к ало в, с вязан н ых группо й −

−ОО

С .

Р еа кция обра зова ния сложного эф ира из кислоты и спирта на зы ва ется реа кцией

этерифика ции. С л ожны е эф иры обра зую тся из орга нических , а та кже из неорга нических кислот:

OHCHO

OCHCOHCH

HOO

CHC 23

52352 +−

−→−+−

−

пропа нова я кисл ота м ета нол м етилпропа ноа т (орга ническа я )

OHOO

SOHCOHC

OHHCOO

SOHOH

252

5252 22 +

−−

→+−−

серна я кислота эта нол диэтилсул ьф а т (неорга ническа я ) Но м ен к лат ура. Н а зва ния сложны х эф иров соста вл я ю т из на зва ний кисл от и спиртов, обра зую щ их эти

эф иры . Н а пример:

33 СHO

OCCH

−− - м етил эта ноа т ил и м етиловы й эф ир уксусной кисл оты ;

оста ток эта новой (уксусной) кислоты

5294 HСO

OCHC

−− - этилпента ноа т ил и этиловы й эф ир пента новой кислоты .

оста ток пента новой кисл оты

63

Фи зи чес к и е с во йс т ва. С ложны е эф иры ка рбоновы х кислот – это л етучие жидкости с приятны м фруктовы м

за па х ом . О ни м а л о ра створим ы в воде, но х орош о ра створим ы в орга нических ра створител я х .

Хи м и чес к и е с во йс т ва. Д л я сложны х эф иров на иболее х а ра ктерна реа кция с водой, в резул ьта те которой

обра зую тся кисл ота и спирт:

OHCHHO

OCHCOH

CHOO

CHC 35223

52 +−

→+−

−

Р еак ци я с ло жн ого эфи ра с во до й, в результате к о т о ро й образуют с я к и с ло та и

с пи рт , н азывает с я ги дро ли зо м эфи ра. Гидролиз сложного эф ира – это реа кция , обра тна я реа кции этерифика ции.

OHRO

OCROHR

HOO

CRги д роли з

и яэт ерифи к а ц2+

′−− →−′+

−−

←

кисл ота спирт сложны й эф ир Р еа кции этерифика ции и гидролиза идут одновременно в двух на пра вл ения х и

за ка нчива ю тся х им ическим ра вновесием . Д л я того, чтобы сместить ра вновесие да нной систем ы в сторону гидрол иза , реа кцию проводя т с ра створом щ елочи ( )NaOH .

OHRNaO

OCROHNa

ROO

CR −′+−

−→−+′−

−

сложны й эф ир сол ь ка рбоновой кисл оты Ка рбонова я кислота , котора я получа ется в резул ьта те гидролиза , реа гирует со

щ елочью , обра зуя сол ь. Э та соль не реа гирует со спиртом , поэтому реа кция гидролиза ста новится пра ктически необра тимой.

§ 23. Ж и ры

Ж и ры – эт о с ло жн ые эфи ры т рехат о м н ого с пи рта – гли цери н а (про пан т ри о ла) и выс ш и х аци к ли чес к и х м о н о к арбо н о вых (жи рн ых) к и с ло т .

О бщ а я формул а жиров:

RO

COCH

RO

COCH

RO

COCH

′′′−−

′′−−

′−−

2

2

RR ′′′, и R ′′′ - это ра дика л ы вы сш их монока рбоновы х (жирны х ) кисл от.

О бщ ее н азван и е жи ро в – гли цери ды.

64

Ча щ е всего в обра зова нии жиров уча ствую т кислоты , содержа щ ие 16 ил и 18 а томов углерода . П редельн ые ( )COOHHC nn 12 + кислоты , ча щ е всего вх одя щ ие в соста в жиров:

( ) COOHCHCH −− 1423 ил и COOHHC 3115 - гекса дека нова я (па л ьм итинова я ) кислота ;

( ) COOHCHCH −− 1623 ил и COOHHC 3517 - окта дека нова я (стеа ринова я ) кислота . Непредельн ая к и с ло т а ( )COOHHC nn 12 − , ча щ е всего вх одя щ а я в соста в жиров:

( ) ( ) COOHCHСHCHCHCH −−=−− 72723 ил и COOHHC 3317 – окта деценова я (олеинова я ) кислота . П редел ьны е кислоты обра зую т тверды е жиры , а непредел ьны е кисл оты – жидкие жиры

(ил и м а сл а ). Фи зи чес к и е с во йс т ва. Ж иры – это тверды е ил и жидкие вещ ества , нера створим ы е в воде, но ра створим ы е в

орга нических ра створител я х . Ж иры вх одя т в соста в всех живы х орга низмов. Природны е жиры – это обы чно глицериды ра зны х кислот. Н а пример:

35172

3517

31152

HСO

COCH

HСO

COCH

HСO

COCH

−−

−−

−−

Хи м и чес к и е с во йс т ва. 1. Ги д роли з и ли ом ы лени е ж и ров. Д л я жиров, ка к дл я всех сложны х эф иров, х а ра ктерна реа кция гидролиза (реа кция

обмена вещ ества с водой):

HOCHOHHRO

COCH

OHO

CRHOCHOHHRO

COCH

HOСHOHHRO

COCH

и яэт ерифи к а ц

ги д роли з

−−−−−

−+−−−+−−

−−−−−

← →

22

22

3

жир гл ицерин В резул ьта те реа кции обра зую тся гл ицерин и вы сш а я ка рбонова я (жирна я ) кислота .

Р еа кция гидролиза обра тим а . Д л я смещ ения ра вновесия в сторону гидролиза обы чно доба вл я ю т щ елочь ( NaOH ). Щ елочь реа гирует с ка рбоновой кисл отой, обра зуя соль

COONaR − . Э та соль не реа гирует с глицерином , поэтому реа кция гидрол иза идет пра ктически до конца . Соли ж и рны х к а рбоновы х к и с лот на з ы ва ют м ы ла ми . П оэт ом у реа к ци я ги д роли за

ж и ров с д оба влени ем щ елочи , в кот орой получа ет ся м ы ло , на з ы ва ет ся ом ы лени ем .

кислота

65

Соли на трия (на пример, COONaHC 3517 ) обра зую т твердое м ы ло, сол и ка л ия (на пример COOKHC 3115 ) – жидкое м ы ло.

2. Ги д рогени з а ци я и ли ги д ри рова ни е ж и ров. Ж идкие жиры , обра зова нны е непредел ьны м и кисл ота м и, присоединя ю т водород по

м есту ра зры ва двойной связи в углеводородны х ра дика л а х . При этом жидкие (непредел ьны е) жиры превра щ а ю тся в тверды е (предел ьны е):

35172

33172

35172

3317

35172

33172

3

HСO

COCHHС

OCOCH

HСO

COCHHHС

OCOCH

HСO

COCHHС

OCOCH

−−−−

−−→+−−

−−−−

тригл ицерид окта деценовой тригл ицерид окта дека новой (непредел ьной) кисл оты (предел ьной) кисл оты жидкий (непредел ьны й) жир тверды й (предел ьны й) жир В опросы и з а да ния.

1. Что та кое сложны е эф иры ? 2. Ка ка я реа кция на зы ва ется реа кцией этериф икации? 3. Ка ка я реа кция на иболее х а ра ктерна дл я сложны х эф иров? 4. Ка ка я реа кция на зы ва ется реа кцией гидрол иза сложны х эф иров? 5. Н а зовите сложны е эф иры :

а ) 32

23 CHCHOO

CCHCH−−

−− ; б) 3

3 CHOO

CCH−

− ;

в) O

CHCOCHCH 323 −−−−; г)

OHCOCH −−−3 ;

д) 33 CHOOCCH −− ; е) 373 CHCOOHC −− .

6. Ка кие сложны е эф иры могут им еть соста в 284 OHС ? Н а пиш ите формул ы изомеров и да йте им на зва ния . 7. Н а пиш ите реа кции этерификации эта новой кислоты : а ) с бута нолом ; б) с ф енолом ; в) с эта ндиолом . 8. С кол ько гра м мов эф ира получится при вза имодействии 70 гра м мов м ета новой кислоты с 50 гра м м а м и м ета нол а ? 9. Д а ны вещ ества : пропа нол , бута нова я кислота . Соста вьте ура внения реа кций получения : а ) простого эф ира ; б) сложного эф ира ; в) пропа новой кислоты .

10. Что та кое жиры ? 11. Н а пиш ите общ ую формулу жиров. 12. С кол ько а томов углерода содержа т кислоты , ча щ е всего уча ствую щ ие в

обра зова нии жиров? 13. Н а пиш ите формулу непредел ьной кислоты , ча щ е всего уча ствую щ ей в

обра зова нии жиров. 14. Н а пиш ите структурную формул у гл ицерида гекса дека новой кислоты . 15. Ка кие жирны е кислоты – предел ьны е ил и непредел ьны е – уча ствую т в

обра зова нии тверды х жиров?

66

16. Ка ка я реа кция на иболее х а ра ктерна дл я жиров? 17. Ка кие вещ ества на зы ва ю т м ы л а м и? 18. Ка ка я реа кция на зы ва ется ом ы л ением жиров? 19. В резул ьта те ка кой реа кции жидкие жиры превра щ а ю тся в тверды е?

§ 24. Углево ды (сахара) Угл еводы – это орга нические вещ ества , бол ьш а я ча сть которы х им еет соста в

( )nm OHC 2 , где 3>m .

Н а пример: гл ю коза - 6126 OHC , са х а роза - 112212 OHC , цел л ю лоза - ( )nOHC 5106 . Угл еводы очень ра спростра нены в природе, они я вл я ю тся соста вной ча стью пищ и дл я

человека и других живы х орга низмов. Р а стения синтезирую т углеводы из угл екислого га за на свету. Угл еводы дел я тся на три группы : м о н о с ахари ды (монозы ), ди с ахари ды (диозы ) и

по ли сахари ды (полиозы ). Свойства углеводов м ы ра ссмотрим на примера х . 1. К м о н о сахари дам о т н о с ят с я глюк о за и фрук т о за. Г люк о за - 6126 OHC - белое криста л л ическое вещ ество сл а дкого вкуса , х орош о

ра створимое в воде. М ного гл ю козы содержится в я года х и фрукта х . М ол екул а гл ю козы им еет следую щ ее строение:

OHOHOHOHOHHO

CCHCHCHCHCH −−−−−2

Ка к видно из формул ы , гл ю коза одновременно и а л ьдегид, и м ногоа томны й спирт. О на альдеги до с пи рт (альдо за). Но мол екул ы гл ю козы могут сущ ествова ть в двух форм а х : а л ьдегидной (с откры той

цепью ) и циклической (с за м кнутой цепью ). Ц икл ическа я форм а обра зуется в резул ьта те внутримолекул я рного вза имодействия , когда ка рбонил ьна я группа ( )ОС = реа гирует с гидроксил ьной группой пятого а том а угл ерода :

OOHOHOHOHOHOHOHOHOH

HOH

CCHCHCHCHCHHO

CCHCHCHCHCH−

−−−−−↔−−−−− 2

12345

2

а л ьдегидна я форм а цикл ическа я форм а (в этой форме у гл ю козы нет а л ьдегидной группы )

М ол екул ы гл ю козы в твердом состоя нии им ею т циклическое строение. В водны х ра створа х молекул ы гл ю козы на х одя тся в двух форм а х , которы е вза им но превра щ а ю тся друг в друга . Альд еги д на я и ци к ли ческ а я форм ы глюкоз ы – эт о т а ут ом еры . Я влен и е, к о гда о дн о вещ ес т во м о жет сущ ес т во ват ь в ви де н ес к о льк и х фо рм

(с т рук тур ), н ахо дящ и хс я в равн о вес и и , н азывает с я таут о м ери ей. В действител ьности цепь а томов в молекул а х гл ю козы изогнута , поэтому циклическую

форму гл ю козы изобража ю т та к:

67

Гл ю коза – а л ьдегидоспирт, поэтому она уча ствует в реа кция х , х а ра ктерны х дл я а дел ьгидов и м ногоа томны х спиртов. Т а к, на пример, гл ю коза да ет реа кцию «серебряного зерка л а » (подобно а л ьдегида м ).

Фрук т о за – изомер гл ю козы – им еет соста в 6126 OHC и следую щ ую структуру:

OHOHOHOHOOHCHCHCHCHCCH

6

2

54321

2 −−−−−

Ф руктоза – это кетоноспирт. М ол екул ы фруктозы могут сущ ествова ть в двух форм а х :

кетонной и циклической. 2. К ди сахари дам о т н о с и т с я с ахаро за (сахар) с фо рм уло й 112212 OHC . Сахаро за – белое криста л л ическое вещ ество, сл а дкое на вкус (бол ее сл а дкое, чем

гл ю коза ), х орош о ра створимое в воде. М ол екул а са х а розы состоит из оста тка гл ю козы и оста тка фруктозы (в их циклической

форме), соединенны х а томом кислорода . С а х а роза в присутствии ка тионов +Н при на грева нии подверга ется гидролизу. В

резул ьта те из одной молекул ы са х а розы получа ю тся два моноса х а рида : гл ю коза и фруктоза .

61266126,

2112212 OHCOHCOHOHC Ht + →+ +o са х а роза гл ю коза фруктоза диса х а рид моноса х а риды 3. К по ли с ахари дам о т н о с ят с я к рахмал и целлюло за. Крахмал и целлюло за – это природны е полим еры , которы е я вл я ю тся соста вной

ча стью ра стений. Их общ а я формул а ( )nOHC 5106 , где n - это степень полим ериза ции . М а кромолекул ы кра х м а л а и цел л ю лозы состоят из оста тков гл ю козы в ее циклической

форме. М олек улы целлюлоз ы и м еют ли нейную (нера звет вленную) с т рук т уру, поэтому цел л ю л оза л егко обра зует волокна . А м олек улы к ра х м а ла и м еют к а к ли нейную , т а к и ра звет вленную с т рук т уру. В этом основное отличие кра х м а л а от цел л ю лозы .

Кра х м а л и цел л ю лоза подверга ю тся гидролизу. Конечны м продуктом гидролиза я вл я ется гл ю коза : ( ) 612625106 OHnCOnHOHC n →+

кра х м а л ил и гл ю коза цел л ю лоза М ожно сдел а ть вы вод: м онос а х а ри д ы не ги д роли з уют ся, д и с а х а ри д ы и поли с а ха ри д ы

ги д роли з уют ся. В резул ьта те гидролиза обра зую тся моноса х а риды : два из молекул ы диса х а рида и нескол ько ( n ) из молекул ы пол иса х а рида .

68

В опрос ы и за да ния. 1. Что та кое угл еводы ? 2. Р а сскажите о кл а ссифика ции углеводов. 3. Н а пиш ите структурны е формул ы известны х В а м моноса х а ридов. Ка кие функциона л ьны е группы вх одят в их соста в?

4. П очему реа кция «серебряного зерка л а », х а ра ктерна я дл я гл ю козы , с фруктозой не идет?

5. П одверга ю тся л и гидрол изу: а ) гл ю коза ; б) фруктоза ; в) диса х а риды ; г) полиса х а риды ?

6. Ка кие пол иса х а риды В ы зна ете? 7. С кол ько ра зны х форм гл ю козы В ы зна ете? Чем отл ича ю тся ра зны е форм ы гл ю козы – соста вом молекул ил и их строением ?

8. Что та кое та утомерия ?

69

Спи со к и спо льзуемо й ли т ературы

1. Хомченко Г.П . Химия : Учебник дл я подготовител ьны х отдел ений вузов/ Г.П . Хомченко.- 2-е изд., перера б. и доп. – М .: В ы сш а я ш кол а , 1989. – 368 с.

2. Кузьменко Н .Е. Н а ча л а х им ии : Учебное пособие дл я поступа ю щ их в вузы / Н .Е. Кузьм енко, В .В . Еремин, В .А . П опков., - М .: 1 Ф едера тивна я Книготоргова я Компа ния , 1998. – 384 с.

3. С тепа ненко Б.П . Курс орга нической х им ии: Учебник дл я вузов/ Б.П . С тепа ненко. – 5-е изд., перера б. и доп. – М .: В ы сш а я ш кол а , 1976. – 448 с.

4. Химия : С пра вочны е м а териа л ы : Учебное пособие дл я уча щ их ся / Под ред. Ю .Д . Т ретья кова . – М .: П росвещ ение, 1984. – 239 с.

5. П ота пов В .М ., Чертков И.Н . П роверь свои зна ния по орга нической х им ии: Пособие дл я уча щ их ся / В .М . Пота пов, И.Н . Чертков. – М .: Просвещ ение, 1979. – 128 с.

6. Хомченко Г.П ., Хомченко И.П . С борник за да ч по х им ии дл я поступа ю щ их в вузы : Учебное пособие/ Г.П . Хомченко, И.П . Хомченко. – 4-е изд., испр. и доп. – М ., Нова я волна . О НИКС , 1999. – 303 с.

70

Со держан и е

Гл а ва I. Предмет орга нической х имии … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … .. 3

§ 1. Т еория х имического строения орга нических вещ еств … … … … … … … … … … . 3 § 2 .Кл а ссификация орга нических соединений … … … … … … … … … … … … … … … 4

§ 3. О сновны е кл а ссы орга нических вещ еств … … … … … … … … … … … … … … … .. 6

§ 4. Номенкл а тура орга нических вещ еств … … … … … … … … … … … … … … … … … 9

§ 5. Т ипы изометрии … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 11

§ 6. Т ипы орга нических реа кций … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 12

Гл а ва II. Угл еводороды … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 14

§ 7. Кл а ссификация углеводородов … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 14

§ 8. А л ка ны … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … .. 15

§ 9. Непредел ьны е (нена сы щ енны е) углеводороды . А л кены … … … … … … … … … . 20

§ 10. А л ка деины … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … . 26

§ 11. Цикл ические угл еводороды … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … .. 28

§ 12. А л кины … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 31

§ 13. А рома тические углеводороды (а рены ). Бензол … … … … … … … … … … … … .. 35

Гл а ва III. Кислородосодержа щ ие орга нические вещ ества … … … … … … … … … … … … … .. 41

§ 14. Спирты … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … . 41

§ 15. Предел ьны е одноа томны е спирты … … … … … … … … … … … … … … … … … … 43

§ 16. М ногоа томны е спирты … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … .. 46

§ 17. А рома тические спирты … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … .. 48

§ 18. Ф енол ы … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … . 48

§ 19. А л ьдегиды … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 51

§ 20. Кетоны … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … .. 55

§ 21. Ка рбоновы е кислоты … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … .. 57

§ 22. С ложны е эфиры … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ... 62

§ 23. Ж иры … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 63

§ 24. Углеводы … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … .. 66

Список используемой л итера туры … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ... 69

71

О рга ническа я х имия

Э л ектронное обеспечение Ю .М . Буркина

Н /К С ерия ИД № 00437 от 10.11.1999. Сда но в на бор 9.3.04.

П одп. в печ. 28.3.04. Бум а га офсетна я . П еч.л . 8,75. Т ираж 200 экз.

В оронежский госуда рственны й университет. 394063, В оронеж, Университетска я пл ., 1.

О тпеча та но на типогра фской тех нике Института междуна родного обра зова ния В ГУ 394068, В оронеж, ул .Хол ьзунова , 40а .