Опорный конспект по органической химии

Формат документа: doc
Размер документа: 2.7 Мб





Прямая ссылка будет доступна
примерно через: 45 сек.



  • Сообщить о нарушении / Abuse
    Все документы на сайте взяты из открытых источников, которые размещаются пользователями. Приносим свои глубочайшие извинения, если Ваш документ был опубликован без Вашего на то согласия.


МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ СВЕРДЛОВСКОЙ ОБЛАСТИ
ФАРМАЦЕВТИЧЕСКИЙ ФИЛИАЛ
ГБОУ СПО СВЕРДЛОВСКИЙ ОБЛАСТНОЙ МЕДИЦИНСКИЙ КОЛЛЕДЖ
Кафедра химии и фармацевтической технологии









ОПРОНЫЕ КОНСПЕКТЫ ПО УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЕ
ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
Учебное пособие для самостоятельной работы студентов













Екатеринбург
2013




Пособие для самостоятельной работы студентов по общей и неорганической химии / сост. преподаватель химии, Главатских Т.В.. – Екатеринбург; Фармацевтический филиал ГБОУ СПО СОМК, 2013г. – с.28.

Рецензент: Лужкова И.В., научный сотрудник ФГУБН Института химии твердого тела УрО РАН.






Учебное пособие предназначено для самостоятельной работы студентов. Пособие составлено в соответствии с действующей программой по учебной дисциплине Органическая химия.
Предлагаемые опорные конспекты могут быть использованы при повторении материала по органической химии при подготовке к тестированию, практическим занятиям, семинарам, зачетному занятию, а также к экзамену. Многие опорные конспекты можно использовать как раздаточный материал при изучении новых тем на лекции и практическом занятии. Каждый конспект содержит сведения об определении, номенклатуре, изомерии, способах получения, физических и химических свойствах каждого класса органических соединений, а также применение в медицине отдельных представителей. А также опорные конспекты дополнены глоссарием – кратким словарем терминов, применимых в органической химии.
Данное пособие позволяет подготовиться изучению ПМ 02 МДК 02.02. Контроль качества лекарственных средств.
Учебное пособие рассмотрено на заседании кафедры химии и фармацевтической технологии (протокол № 2 от 06.09.2013 года).











ОПОРНЫЙ КОНСПЕКТ К ТЕМЕ НОМЕНКЛАТУРА АЛИФАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ

Вещества, сходные по строению и химическим свойствам и отличающиеся друг от друга по составу молекул на одну или нескольких групп атомов - СН2-, называются ГОМОЛОГАМИ и образуют гомологический ряд.
-СН2- - гомологическая разница.

АЛКАНЫ – это углеводороды, в молекулах которых все атомы углерода находятся в состоянии sр3 –гибридизации и связаны друг с другом только σ – связями. Общая формула Спн2п+2.

АЛКЕНЫ – это углеводороды, в молекулах которых имеется одна двойная связь (одна σ- и одна π -), атомы углерода при двойной связи находятся в состоянии sр2 – гибридизации. Общая формула СпН2п.

АЛКИНЫ – это углеводороды, в молекулах которых два атома углерода находятся в состоянии sр – гибридизации и связаны друг с другом тройной связью: - С ≡ С -. Общая формула СпН2п-2.


АЛКАНЫ СПН2П+2
АЛКИЛЫ СПН2П+1
АЛКЕНЫ СПН2П
АЛКИНЫ СПН2П-2

СН4 метан
СН3- метил
-
-

С2Н6 этан
С2Н5 - этил
С2Н4 этен (этилен)
С2Н2 этин (ацетилен)

С3Н8 пропан
С3Н7 – пропил
С3Н6 пропен (пропилен)
С3Н4 пропин

С4Н10 бутан
С4Н9 - бутил
С4Н8 бутен (бутилен)
С4Н6 бутин

С5Н12 пентан
С5Н11- амил (пентил)
С5Н10 пентен
С5Н8 пентин

С6Н14 гексан
С6Н13 – гексил
С6Н12 гексен
С6Н10 гексин

С7Н16 гептан
С7Н15 – гептил
С7Н14 гептен
С7Н12 гептин

С8Н18 октан
С8Н17 – октил
С8Н16 октен
С8Н14 октин

С9Н20 нонан
С9Н19 - нонил
С9Н18 нонен
С9Н16 нонин

С10Н22 декан
С10Н21- децил
С10Н20 децен
С10Н18 децин


ПРИМИНЕНИЕ В МЕДИЦИНЕ:
БУТАН – для заполнения аэрозольных упаковок лекарств, ВАЗЕЛИНОВОЕ МАСЛО (жидкий парафин, от С12 до С25) – внутрь при хронических запорах, ПАРАФИН (от С19 до С 36) – основа для мазей, для лечения теплом при невралгиях, невритах и т.п. (парафинотерапия), ОЗОКЕРИТ - для лечения теплом при артритах, артрозах, радикулитах, язвах голени и т.п., ЭТИЛЕН – для получения полиэтилена и других полимерных масс для изготовления медицинской техники, протезов, шовного материала и т.п.


ОПОРНЫЙ КОНСПЕКТ К ТЕМЕ ПРЕДЕЛЬНЫЕ УГЛЕВОДОРОДЫ.

ПРЕДЕЛЬНЫЕ УГЛЕВОДОРОДЫ (АЛКАНЫ, ПАРАФИНЫ) – соединения, состоящие из атомов С и Н, в которых все связи атомов углерода, не затраченные на образование одинарных связей С – С, насыщены атомами Н. Общая формула СпН2п+2.
НОМЕНКЛАТУРА: сначала выбирают самую длинную цепь. Нумерацию начинают с того конца, где ближе разветвление. Называют номера положений заместителей, называют заместители в алфавитном порядке, указывая умножительные приставки (ди-, три-, тетра-, пента- и т.д.). Например,
СН3
I
СН3 – СН – С – СН – СН2 – СН3
I I I
CН3 СН3 С2Н5
2,3,3 – триметил-4-этилгексан
ВОЗМОЖНА ИЗОМЕРИЯ УГЛЕРОДНОГО СКЕЛЕТА.
ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА: С1 – С4 – газы, С5 – С15 – жидкости (при обычных условиях), С16 и дальше – твердые вещества.
СТРОЕНИЕ: sр3 – гибридизация, выравниваются по энергиям 4 эквивалентых σ – связи С – Н, направленные к вершинам тетраэдра. Угол 109*28.
ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА: связи С – С и С – Н прочные, характеризуются низкой поляризуемостью,=> СВОБОДНОРАДИКАЛЬНЫЙ МЕХАНИЗМ реакций: СН3:Н →СН3* + Н*.
1. РЕАКЦИИ СВОБОДНОРАДИКАЛЬНОГО ЗАМЕЩЕНИЯ 2. ОКИСЛЕНИЕ 3.КРЕКИНГ
(свет, нагрев) 1. горение СН4 +2О2→СО2+2Н2О от англ. tu crack –
1.галогенирование 2.каталитическое окисление расщеплять – смесь
СН4 + С12→СН3С1 + НС1 Мп, 300*С предельных и непре
СН3С1 + С12→СН2С12 +НС1 С36Н74 + 5О-------------->2С17Н35СООН+Н2О дельных углеводоро
СН2С12 +С12→СНС13 +НС1 (молекула разрывается пополам) дов:
СНС13 +С12→СС14+ НС1 С10Н22→СН4 + С9Н18
2.нитрование (реакция М.Н.Коновалова)
140*С └----> С2Н6 + С8Н16
СН3 – СН2 – СН3 + НO-NO2 → CH3 – CH – CH3 + H2O
10% I
NO2
В первую очередь замещается Н у третичного атома С, затем у вторичного, и у первичного.
4.ДЕГИДРИРОВАНИЕ ( катализатор – Ni, Pl или Pd, 360*С)
С4Н10 → С4Н8 + Н2
ПРИМЕНЕНИЕ: ВАЗЕЛИНОВОЕ МАСЛО (С5- С15) – внутрь, как слабительное; наружно в дерматологии (основа для мазей),
ВАЗЕЛИН (С15 – С25) – основа для мазей,
ПАРАФИН (С18 – С35) - для парафинотерапии, основа для мазей.

ОПОРНЫЙ КОНСПЕКТ К ТЕМЕ НЕПРЕДЕЛЬНЫЕ УГЛЕВОДОРОДЫ. АЛКЕНЫ.

АЛКЕНЫ (олефины) – углеводороды, содержащие двойные (С = С ) связи. Общая формула СпН2п.
НОМЕНКЛАТУРА: от названия соответствующих насыщенных углеводородов ан→ен, нумерацию углеродной цепи начинают с конца, где ближе двойная связь (сравни с предельными углеводородами). Например, СН3 – СН – С = СН2
I I
СН3 С2Н5 3- метил – 2 – этилбутен – 1.
ИЗОМЕРИЯ:1.Структурная (углеродного скелета и положения двойной связи).
2.Пространственная (цис – и транс-).
СТРОЕНИЕ: sр2 – гибридизация, угол 120* между валентными орбиталями. 2р – электрона соседних атомов С образуют π – связь вне плоскости σ –связи С – С, => характерны реакции электрофильного присоединения ( π –связь более реакционноспособна, чем σ – связь).
ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА:
1.реакции электрофильного присоединения
-галогенирование СН2 = СН2 + Вг2 → СН2Вг - СН2Вг (качественная реакция на двойную связь – обесцвечивание бромной воды)
- гидрирование СН2 = СН2 + Н2 → СН3 – СН3

-гидрогалогенирование СН2 = СН – СН3 + НВг → СН3 – СНВг – СН3 ПРАВИЛО МАРКОВНИКОВА: атом Н из НХ
- гидратация СН2 = СН – СН3 + Н2О → СН3 – СН(ОН) – СН3 присоединяется к атому С с наибольшим числом
атомов Н.
2. окисление
- реакция с КМпО4 в нейтральной или слабощелочной среде
(качественная реакция на двойную связь – обесцвечивание раствора КмпО4)
3 СН2 = СН2 + 2 КмпО4 + 4 Н2О→ 3 СН2 – СН2 + 2 МпО2 +2 КОН
I I
ОН ОН ( этиленгликоль, этандиол – 1,2)
-реакция с окислителем в кислой среде ( полный разрыв двойной связи)
СН3 – СН = СН – СН2 - СН3 + О → СН3 – СООН + СН3 – СН2 – СООН

3. полимеризация
п СН2 = СН2 → ( - СН2 – СН2 - )п

4. горение
С2Н4 + 3О2 → 2СО2 + 2Н2О

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

ОПОРНЫЙ КОНСПЕКТ К ТЕМЕ АЦЕТИЛЕНОВЫЕ УГЛЕВОДОРОДЫ. АЛКИНЫ

АЛКИНЫ – непредельные углеводороды, содержащие тройную связь (С ≡ С). Общая формула СпН2п-2.
НОМЕНКЛАТУРА: аналогично алкенам, замена ен →ин (иногда используют рациональную на основе ацетилена). Например,
СН3 – СН – С ≡ СН
I
СН3 3- метилбутин – 1.
ИЗОМЕРИЯ: структурная (углеродного скелета и положения тройной связи), СРАВНИ с алкенами - нет пространственной изомерии.
СТРОЕНИЕ: sр – гибридизация, угол между валентными орбиталями 180*. Группа - С ≡ С – имеет линейное строение ( σ – связь). Перпендикулярно этой плоскости две взаимноперпендикулярных π – связи образуют компактное облако, => в некоторых реакциях присоединения С ≡ С мало реакционноспосонна ( реакции идут в 2 стадии).
ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА:
1.реакции электрофильного присоединения + Вг2
- галогенирование СН ≡ СН + Вг2 → СНВг = СНВг --------( СН(Вг)2 – СН(Вг)2 ( качественная реакция на тройную связь – обесцвечивание
+ Н2 бромной воды)
- гидрирование СН ≡ СН + Н2 → СН2 = СН2 -----( СН3 – СН3
+НВг
- гидрогалогенирование СН ≡ СН + НВг → СН2 = СНВг ---------( СН3 – СН(Вг)2 О
Н2SО4, Нg2+ //
- гидратация (реакция Кучерова): СН ≡ СН + Н2О ----------- → {СН2 = СН – ОН} → СН3 – С
\
Н
(гомологи ацетилена гидратируются по правилу Марковникова и дают после изомеризации кетоны).
2. окисление
- реакция с КмпО4 в нейтральной или слабощелочной среде
3С2Н2 + 8КмпО4 + 4Н2О → 3 Н2С2О4 + 8МпО2 + 8КОН (качественная реакция – обесцвечивание раствора КмпО4)
-реакция с окислителями в кислой среде
R1 – C ≡ C – R2 + O → R1 – COOH + R2 – COOH (смесь карбоновых кислот)

3.кислотные свойства (отличие от алкенов)
R – C ≡ CH + NaH→ R – C ≡ CNa + H2
HC ≡ CH + Ag2O → AgC ≡ CАg↓ + H2O (качественная реакция на концевую тройную связь - С≡ СН)
4.полимеризации
-циклическая полимеризация – тримеризация (600*С) → бензол
-линейная полимеризация – димеризация (80*С) → винилацетилен.
ПРИМЕНЕНИЕ: ацетилен и гомологи ацетилена используются для синтеза многих химических продуктов: пластмасс, каучука, уксусной кислоты.
ОПОРНЫЙ КОНСПЕКТ К ТЕМЕ АРОМАТИЧЕСКИЕ УГЛЕВОДОРОДЫ

АРОМАТИЧЕСКИЕ УГЛЕВОДОРОДЫ (АРЕНЫ) – органические соединения, в состав которых входит одно или несколько бензольных ядер, критерии ароматичности (правило Хьюккеля) - единая π – электронная система,
- плоский σ-скелет,
- число обобщенных р- электронов равно 4п+2 (п-число циклов, п=0,1,2,3…),=6,10,14…
НОМЕНКЛАТУРА: название заместителя+ бензол
ИЗОМЕРИЯ: положение заместителей (орто-, мета-, пара-).
СТРОЕНИЕ: sр2 – гибридизация, каждый атом С образует 3σ – связи, валентный угол 120*, плоская молекула. 6 р – электронов образуют единую π – электронную систему. Ароматическая система характеризуются высокой устойчивостью, => характерны реакции электрофильного замещения.

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА:

1.реакции электрофильного замещения.
-алкилирование (в присутствии безводной соли: А1С13, FеС13 и т.д.)
-нитрование (в присутствии концентрированной Н2SО4)
-сульфирование (условия - Т = 25*С, SО3)
-галогенирование (в присутствии безводной соли А1С13, FеС13 и т.д.)

2.реакции окисления. Арены устойчивы к окислению.
- в жестких условиях (О2, V2О5, Т = 450*) → малеиновый ангидрид
-в обычных условиях окисление боковой цепи (КМпО4, Н2SО4) → бензойная кислота, СО2 и Н2О.

3.реакции присоединения
- гидрирование (восстановление) (в присутствии металлических катализаторов Ni, Pt, Pd при Т = 300*С) → циклогексан
-галогенирование (в отсутствие катализатора, без доступа воздуха, Т = 20*) → гексахлорциклогексан

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

ПРАВИЛА ЗАМЕЩЕНИЯ В ПРОИЗВОДНЫХ БЕНЗОЛА

ЭЛЕКТРОНОДОНОРНЫЕ ЗАМЕСТИТЕЛИ ЭЛЕКТРОНОАКЦЕПТОРНЫЕ ЗАМЕСТИТЕЛИ
(На1-, R-, NH2-, OH-) (-COH, –COOH, - SO3H, -NO2)
способствуют протеканию реакции электрофильного замещения, усложняют протекане реакции электрофильного замещения,
вновь вводимый заместитель направляется в орто- и пара-положения вновь вводимый заместитель направляется в мета-положение
(образуется два изомерных соединений) (образуется одно соединение)

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

КЛАССИФИКАЦИИ

ПО ХАРАКТЕРУ РАДИКАЛА ПО ПРИРОДЕ УВ ХАРАКТЕРА ПО ЧИСЛУ АТОМОВ ГАЛОГЕНА
фторсодержащие алифатические монозамещенные
хлорсодержащие алициклические дизамещенные
бромсодержащие ароматические тризамещенные
иодсодержащие тетразамещенные и т.д.
Различают первичные, вторичные, третичные галогенпроизводные, в зависимости с каким атомом С связан галоген.

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

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА (очень реакционноспособны, кроме фторсодержащих), характерны реакции нуклеофильного замещения.
1.реакции нуклеофильного замещения
- взаимодействие с водными растворами щелочей → образование спиртов
- взаимодействие со спиртами → образование простых эфиров
- взаимодействие с аммиаком → образование аминов
- взаимодействие с солями циановодородной кислоты → образование нитрилов
2. реакции элиминирования (отщепление галогеноводорода – по правилу Зайцева: Н отщепляется от наименее гидрогенизированного атома углерода).
- взаимодействие со спиртовым раствором щелочи → образование непредельных углеводородов
3. взаимодействие с металлами
- реакция Вюрца (взаимодействие с металлическим натрием) → образование алканов
- реакция Гриньяра (взаимодействие с металлическим магнием в слое абсолютного эфира) → образование магнийорганических соединений
4. реакции электрофильного замещения для ароматических галогенпроизводных
-реакция гидролиза с водным раствором щелочи (Т = 300*, р = 150 атм) →образование фенола
-нитрование
-сульфирование
- галогенирование
5. качественная реакция - проба Бельштейна – моногалогензамещенные (С1- и Вг-) горят пламенем с зеленной каймой.
ПРИМЕНЕНИЕ:
ХЛОРЭТАН – для местной анестезии (вскрытие фурункулов и т.д.)
ХЛОРОФОРМ (трихлорметан) – хлороформенный наркоз, растворитель, внутрь при рвоте – ХЛОРОФОРМЕННАЯ ВОДА
ИОДОФОРМ (трииодметан) – наружно как антисептик в мазях, присыпках, при хирургических повязках.
ФТОРОТАН – для ингаляционного наркоза
ОПОРНЫЙ КОНСПЕКТ К ТЕМЕ КИСЛОТНЫЕ И ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

КИСЛОТА – вещество, способное отдавать протон ОСНОВАНИЕ – вещество, способное принимать протон
(НС1, NН4+, НSО4- и т.д.) (соединения, имеющие гетероатом с неподеленной
парой электронов – С2Н5ОН, R – NН2 и т.д.)
АМФОТЕРНЫЕ - нейтральные молекулы или заряженные частицы, которые в зависимости от условий проявляют как свойства кислот, так и свойства оснований (Н2О, спирты, тиолы и т.д.).

ЦЕНТР КИСЛОТНОСТИ - ЦЕНТР ОСНОВНОСТИ -
элемент и связанный с ним атом водорода гетероатом, присоединяющий протон

СИЛА КИСЛОТЫ определяется стабильностью аниона (сопряженного основания), стабильность определяется:
- электроотрицательностью элемента, отдающего протон (чем больше ЭО элемента в кислотном центре, тем сильнее он притягивает к себе электронную пару => легче происходит разрыв этой связи);
- поляризуемостью атома, отдающего протон (чем больше электронная оболочка гетероатома, тем легче распределяется заряд, => тем более сильная кислота);
- электронных эффектов УВ - радикалов и заместителей в них (электроноакцепторные заместители усиливают кислотные свойства);
- способностью анионов к сольватации, т.е. взаимодействии с молекулами растворителя (чем активней растворяется анион, тем он устойчивей, => сильные кислотные свойства).

СИЛА ОСНОВАНИЯ определяется стабильностью образующегося катиона (сопряженной кислоты), стабильность определяется теми же факторами, но они оказывают противоположное действие.

УВЕЛИЧЕНИЕ ЭЛЕКТРООТРИЦАТЕЛЬНОСТИ ----------------------> С, N, O, F.

УВЕЛИЧЕНИЕ ЭО АТОМОВ С -----------------------> С (sp3) , С(sp2), С(sp)

КИСЛОТНОСТЬ ПАДАЕТ В РЯДУ SH-кислоты, OH-кислоты, NH-кислоты, CH-кислоты (не учитываются карбоновые кислоты).

ОСНОВНОСТЬ В УВЕЛИЧИВАЕТСЯ В РЯДУ
SH-основания, OH-основания, NH-основания.






ОПОРНЫЙ КОНСПЕКТ К ТЕМЕ СПИРТЫ

ОБЩАЯ ФОРМУЛА: R-OH - одноатомные; R - - - (OH)n - многоатомные (алканолы, диолы, триолы)

Классифицируют по положению ОН - группы: первичные (ОН у первичного углерода), вторичные, третичные).

Изомерия: положения ОН группы Физические свойства: наличие водородных связей( высокие to кипения
углеродной цепи с увеличением числа ОН групп ↑
вязкость

Химические свойства: кислотные – наличие полярной группы ОН (реагенты Na, K, NaOH );

основные - наличие НЭП :O-H (реагенты –кислоты);


реакции нуклеофильного замещения δ+ δ- - - -
R ( OH (реагенты НCl , PCl3 , PCl5)


спирты – нуклеофильные реагенты: наличие н\ф центра R-O - ; требуется активизация (+ Na, К) (реагенты:R-Hal,
к-ты –этерификация)

спирты – нуклеофилы и электрофилы: межмолекулярная дегидратация ( простые эфиры;


спирты – восстановители: ( альдегиды ( кислоты ( окислители: О2, KMnO4, K2Cr2O7 и др.);
реакции замещения по радикалу

АНАЛОГИИ и СРАВНЕНИЯ для одноатомных и многоатомных спитров (физ. св-ва –смотри выше)

ГЛАВНОЕ !!! кислотность многоатомных спиртов выше (взаимное влияние групп) ( проявляются реакции не только с NaOH , но и с
Cu(OH)2 в щелочной среде – качественная
реакция отличия – комплексное соединение

Применение в медицине: антисептик, растворитель.


ОПОРНЫЙ КОНСПЕКТ К ТЕМЕ ФЕНОЛЫ

ФЕНОЛЫ – производные ароматических углеводородов, у которых один или несколько водородов замещены на гидроксогруппу (-ОН).
Бывают одноатомные (одна – ОН), двухатомные (две – ОН), трехатомные (три – ОН).

НОМЕНКЛАТУРА: заместитель + фенол ИЗОМЕРИЯ: монозамещенные могут существовать в виде з-х
структурных изомеров – орто-, мета-, пара-.
ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА: в большинстве случаев это твердые кристаллические вещества, очень плохо растворимы в Н2О. Обладают сильным характерным запахом.

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА:
1.РЕАКЦИИ по ОН - группе 2. РЕАКЦИИ по ароматическому кольцу
- кислотные свойства ( + Na, NaOH; феноксиды – слабые кислоты, + Н2СО3) - электрофильное замещение
-нуклеофильное замещение - бромирование
- взаимодействие с галогеноалканами → простые эфиры - нитрование см. тему Аромати
- взаимодействие с галоенангидридами → сложные эфиры - сульфирование ческие УВ
- алкилирование

3. ОКИСЛЕНИЕ. Окисляются легко, кислородом воздуха (сравни с бензолом?).
ФЕНОЛ → п-ХИНОН → ядро разрушается.
Двухатомные фенолы окисляются еще легче: РЕЗОРЦИН → м-ХИНОН→ п –ХИНОН
ПИРОКАТЕХИН → о-ХИНОН → п-ХИНОН сравни – какой из фенолов окисляется
ГИДРОХИНОН → п -ХИНОН быстрей?

4. КАЧЕСТВЕННАЯ РЕАКЦИЯ НА ФЕНОЛЬНЫЙ ГИДРОКСИЛ
Все фенолы дают с раствором FеС13 окрашенные соединения:
- одноатомные фенолы → фиолетовый цвет;
- многоатомные →окраска различных оттенков (резорцин→фиолетовый, пирокатехин →зеленый, гидрохинон→грязно-зеленое, переходящее в желтый цвет).

ПРИМЕНЕНИЕ:
ФЕНОЛ (карболовая кислота) – для дезинфекции инструмента, белья, предметов ухода за больными, помещений; для консервирования лекарственных веществ и сывороток. Иногда при кожных заболеваниях в составе мазей. ПИКРИНОВАЯ КИСЛОТА - при лечении ожогов, реактив в аналитической химии (на Na+). ТИМОЛ – антисептическое средство при заболеваниях ЖКТ, противоглистное, в стоматологии как обезболивающее, как консервант фарм. препаратов. РЕЗОРЦИН – наружно при кожных заболеваниях (экзема, микозы). АДРЕНАЛИН – повышает АД; при бронхиальной астме, аллергических реакциях, при шоке, глаукоме и т.д.


ОПОРНЫЙ КОНСПЕКТ К ТЕМЕ ПРОСТЫЕ ЭФИРЫ

ПРОСТЫЕ ЭФИРЫ – продукты замещения атома водорода в гидроксильной группе спирта или фенола на УВ радикал.
Общая формула R1 - О – R2.

НОМЕНКЛАТУРА: по радикально – функциональной номенклатуре перечисляют радикалы в алфавитном порядке, добавляя название класса эфир.

ИЗОМЕРИЯ: структурная (изомерия радикалов – прямая и разветвленная цепь); межклассовая ИЗОМЕРИЯ ( простым эфирам изомерны спирты).

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА (мало реакционноспособны):

- основные свойства (с разб. НС1) → оксониевые соли (не устойчивы).
- расщепление простых эфиров (конц. Н2SO4) → спирт + алкилсерная кислота
(конц. НI) → спирт + галогеноалкан
(изб. конц. НI) → 2 галогеноалкана
- окисление: простой эфир → пероксид → гидропероксид → альдегид (раздражает дыхательные пути)
(взрывоопасны)
Формула пероксида R – О – О – R, формула гидропероксида R – О – ОН.

ПРОВЕРКА ПЕРЕКИСНЫХ СОЕДИНЕНИЙ В РАСТВОРЕ ЭФИРА:
К раствору эфира добавляют КI в сернокислой среде. Если в растворе эфира есть перекисные соединения, то КI (восстановитель) окисляется до свободного I2, который обнаруживают по посинению крахмала. Если в растворе нет пероксидных соединений , то раствор крахмала не посинеет.

ПРИМЕНЕНИЕ:
ДИЭТИЛОВЫЙ ЭФИР (этоксиэтан) – наружно в составе мазей и линиментов, для изготовления настоек и экстрактов в фарм. промышленности. В хирургии для ингаляционного наркоза.
БУТИЛВИНИЛОВЫЙ ЭФИР (винил→ винилен, или бальзам Шостаковского) – для лечения фурункулов, трофических язв, ожогов.
ДЕМИДРОЛ – противогистаминное (противоаллергическое), легкое снотворное.

КАЧЕСТВЕННАЯ РЕАКЦИЯ НА ДИМЕДРОЛ:
Димедрол + конц. Н2SО4 → димедролоксония гидросульфат (окрашивание от желтого до кирпично-красного цвета), при добавлении воды окрашивание разрушается, => соль разрушается.



ОПОРНЫЙ КОНСПЕКТ К ТЕМЕ АЛЬДЕГИДЫ И КЕТОНЫ.
О
АЛЬДЕГИДЫ – карбонильные соединения, которые содержат в своем составе альдегидную группу. //
Общая формула R – С
\
Н
КЕТОНЫ – карбонильные соединения, которые в своем составе содержат кетогруппу. Общая формула R – С - R
||
О
НОМЕНКЛАТУРА: альдегиды – называют алкан + аль, кетоны - называют алкан + он.
ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА:
1.РЕАКЦИИ ПО КАРБОНИЛЬНОЙ ГРУППЕ – НУКЛЕОФИЛЬНОЕ ПРИСОЕДИНЕНИЕ
- гидрирование → образование одноатомного спирта
- гидратация (кетоны не взаимодействуют с Н2О) → образование двухатомного спирта
- присоединение НСN, ее солей → образование гидроксинитрила
- присоединение NaHSO3→ образование гидросульфитного соединения
- присоединение спиртов (кетоны не взаимодействуют) → образование полуацеталей (с 1 молекулой спирта), ацеталей (с 2 молекулами - спирта)
- полимеризация: 1) циклическая (следы минеральных кислот – Н2SО4, НС1 и т.д.) → паральдегид
2) линейная (Т, Н+) → незамкнутые цепи молекул различной длины
(кетоны не полимеризуются)
- альдольная конденсация (в щелочной среде) → альдоль (гидроксиальдегиды)
(кетоны в реакцию конденсации не вступают).
2. РЕАКЦИИ ЗАМЕЩЕНИЯ НА АТОМ О В КАРБОНИЛЬНОЙ ГРУППЕ – реакции характерны одинаково для альдегидов и кетонов
- замещение на галоген (с РС15) → галогеноалканы
- взаимодействие с NН3 и его производными (аминами, NН2 – NН2, NН2ОН, NН2 – NНС6Н5)→ основания Шиффа (имин, замещенный имин, гидразон, оксим, фенилгидразон).
3. РЕАКЦИИ ОКИСЛЕНИЯ (легче окисляется альдегид, кетон окисляется сильными окислителями с расщеплением углеродной цепи)
- реакция серебряного зеркала с реактивом Толленса - (Ag(NH3)2)OH→серебристый налет на стенках пробирки
- с реактивом Несслера - К2НgI4 в КОН → черный осадок Нg
- со свежеприготовленным раствором Сu(ОН)2 → кирпично-красный осадок Сu2О.
4. РЕАКЦИИ УГЛЕВОДОРОДНОГО РАДИКАЛА
- для предельных альдегидов – реакции свободнорадикального замещения (см. тему АЛКАНЫ)
- для ароматических альдегидов – реакции электрофильного замещения (см. тему АРЕНЫ)
ПРИМЕНЕНИЕ: ФОРМАЛЬДЕГИД (формалин) – дезинфецирующее, дезодорирующее средство для мытья рук, обмывания кожи при повышенной потливости, для консервации анатомических и биологических объектов; МЕТЕНАМИН (уротропин, гексаметиленамин) – днзинфецирующее средство при заболеваниях мочевого пузыря, как противоподагрическое, при ревматизме. Входит в состав противогриппозного препарата Кальцекс; ХЛОРАЛГИДРАТ – снотворное, успокаивающее, противосудорожное.
ОПОРНЫЙ КОНСПЕКТ К ТЕМЕ ОДНООСНОВНЫЕ КАРБОНОВЫЕ КИСЛОТЫ

КАРБОНОВЫЕ КИСЛОТЫ – это органические соединения, содержащие карбоксильную группу (- СООН).

КЛАССИФИКАЦИЯ

по числу карбоксильных групп по характеру углеводородного радикала
(одноосновные – одна – СООН, двухосновные – две – СООН) (предельные, непредельные, ароматические)

НОМЕНКЛАТУРА: алкан + овая кислота

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА:
1.КИСЛОТНЫЕ СВОЙСТВА – диссоциация (индикаторы меняют окраску в водных растворах карбоновых кислот)
- реакция нейтрализации (взаимодействие с щелочными и щелочноземельными металлами, их оксидами и основаниями).
2. РЕАКЦИИ НУКЛЕОФИЛЬНОГО ЗАМЕЩЕНИЯ - реакция этерификации (образование сложного эфира)
- взаимодействие с РС15 (образование галогенангидрида)
- взаимодействие с карбоновой кислотой (образование ангидрида)
- взаимодействие с аммиаком (образование амидов)
3.РЕАКЦИИ ПО УГЛЕВОДОРОДНОМУ РАДИКАЛУ
- свободнорадикальное замещение для предельных карбоновых кислот (см. тему АЛКАНЫ)
- электрофильное присоединение для непредельных карбоновых кислот (см. тему АЛКЕНЫ, реакция идет против правила Марковникова),
- электрофильное замещение для ароматических кислот (см. тему АРЕНЫ).

ПРИМЕНЕНИЕ:

МУРАВЬИНАЯ КИСЛОТА – спиртовый раствор кислоты муравьиный спирт при невралгиях как раздражающее средство.
УКСУСНАЯ КИСЛОТА – консервант и приправа, для синтеза лекарственных препаратов.
БЕНЗОЙНАЯ КИСЛОТА – наружно как противомикробное и противогрибковое средство.
БЕНЗОАТ НАТРИЯ - отхаркивающее.

КАЧЕСТВЕННЫЕ РЕАКЦИИ:
Муравьиная кислота (восстановитель) + реактив Толленса → серебристый налет на стенках пробирки
Уксусная кислота + р-р FеС13 → красно-бурый раствор ацетата железа (111)
Бензойная кислота + р-р FеС13 в слабощелочной среде → осадок оранжево-розового цвета основной бензоат железа (111).




ОПОРНЫЙ КОНСПЕКТ К ТЕМЕ ДВУХОСНОВНЫЕ КАРБОНОВЫЕ КИСЛОТЫ

ДВУХОСНОВНЫЕ КАРБОНОВЫЕ КИСЛОТЫ – это производные УВ, в молекулах которых два атома водорода замещены на две – СООН.
ОБЩАЯ ФОРМУЛА О О
\\ //
С – R – С
/ \
НО ОН
КЛАССИФИКАЦИЯ – по характеру углеводородного радикала (предельные, непредельные, ароматические)

НОМЕНКЛАТУРА: алкан + диовая кислота

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА:

1.КИСЛОТНЫЕ СВОЙСТВА
- диссоциация два ряда солей – кислые и средние
- реакция нейтрализации

2.РЕАКЦИИ НУКЛЕОФИЛЬНОГО ЗАМЕЩЕНИЯ
- образование сложных эфиров
- образование амидов полных и неполных
- образование галогенангидридов

3.СПЕЦИФИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ (отношение к нагреванию)
- декарбоксилирование (характерно для щавелевой и малоновой кислот) → одноосновная карбоновая кислота + СО2

- дегидратация (характерна для остальных гомологов двухосновных карбоновых кислот) → ангидрид соответсвующей кислоты + Н2О
(пяти- и шестичленные циклы)

ПРИМЕНЕНИЕ:
ЩАВЕЛЕВАЯ КИСЛОТА – реагент в аналитической химии на Са2+

КАЧЕСТВЕННАЯ РЕАКЦИЯ
НООС – СООН + СаС12 → СаС2О4 ↓ + 2НС1
белый осадок


ОПОРНЫЙ КОНСПЕКТ К ТЕМЕ АМИДЫ КИСЛОТ

АМИДЫ КАРБОНОВЫХ КИСЛОТ – производные карбоновых кислот, в молекулах которых ОН - группа замещена на NН2 – группу.

ОБЩАЯ ФОРМУЛА АМИДА О ФОРМУЛА МОЧЕВИНЫ
// NH2 C NH2
R C ||
\ O
NН2

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АМИДОВ КАРБОНОВЫХ КИСЛОТ:

1.кислотные свойства (очень слабые) с НgО → амид карбоновой кислоты ртути (11)
2. основные свойства (слабые) с НС1 → гидрохлорид амида карбоновой кислоты
3. гидролиз → карбоновая кислота и аммиак
4. превращение в амины (гофмановское расщепление) с NаОВг → амин + СО2 + NаВг

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МОЧЕВИНЫ (карбамида):

1.основные свойства ( + НNО3, или + Н2С2О4) → нитрат мочевины↓, или гидрооскалат мочевины↓
2. гидролиз: а) щелочной
б) кислотный
3. образование уреидов (+ галогенангидрид карбоновой кислоты) → уреид карбоновой кислоты
4. образование уреидокислоты (+ α-хлоркарбоновая кислота) → уреидокарбоновая кислота
5. образование биурета.

КАЧЕСТВЕННАЯ РЕАКЦИЯ НА БИУРЕТ (на амидную связь) + Сu(ОН)2 +NаОН → хелатный комплекс красно-фиолетового цвета (сине-фиолетового цвета).

ПРИМЕНЕНИЕ:
МОЧЕВИНА – для синтеза многих лекарственных препаратов (например, барбитуратов),
БРОМИЗОВАЛ (α- бромизовалериановая кислота) – успокаивающее,
УРЕТАН (этилкарбамат) – снотворное средство.




ОПОРНЫЙ КОНСПЕКТ К ТЕМЕ СЛОЖНЫЕ ЭФИРЫ. ТРИАЦИЛГЛИЦЕРИНЫ – ЖИРЫ.

СЛОЖНЫЕ ЭФИРЫ - продукт взаимодействия карбоновых кислот и спирта. Общая формула сложного эфира R – COOR1.
ЖИРЫ – сложные эфиры высших карбоновых кислот и многоатомного спирта – глицерина. СН2 - СН - СН2
I I I
O O O
I I I
COR1 COR2 COR3
КЛАССИФИКАЦИЯ ЖИРОВ:
- по происхождению (животные, растительные)
- по консистенции (твердые, жидкие)
- в зависимости от состава карбоновых кислот (простые, сложные).

В СОСТАВ ЖИРОВ ВХОДЯТ: пальмитиновая кислота С15Н31 – СООН предельные карбоновые кислоты
стеариновая кислота С17Н35 – СООН
олеиновая кислота С17 Н33 – СООН
линолевая кислота С17Н31 – СООН непредельные карбоновые кислоты
линоленовая кислота С17Н29 – СООН


ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СЛОЖНЫХ ЭФИРОВ ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЖИРОВ:
- гидролиз: 1) в кислой среде – обратимый, - гидролиз 1) в кислой среде - обратимый
2) в щелочной среде – необратимый. 2) в щелочной среде - необратимый
- восстановление → образование 2-х молекул СП 3) ферментативный – под действием липаз
- образование амида кислоты (взаимодействие с аммиаком) - гидрогенизация (восстановление) → получение твердого жира
- окисление (прогоркание) → смесь карбоновых кислот.

ПРИМЕНЕНИЕ:

МАСЛО КАКАО – суппозиторная основа,
МАСЛО КАСТОРОВОЕ – внутрь, как слабительное,
МАСЛО ЛЬНЯНОЕ – наружно при поражениях кожи,
РАСТИТЕЛЬНЫЕ ЖИРЫ (персиковое и др.) – растворители,
ЛИНЕТОЛ - наружно при ожогах и лучевых поражениях кожи, внутрь для профилактики и лечении атероскероза.




ОПОРНЫЙ КОНСПЕКТ К ТЕМЕ АМИНЫ

АМИНЫ – производные NH3, в котором атомы водорода частично или полностью замещены углеводородными радикалами (жирного, ароматического рядов или смешанные).

КЛАССИФИКАЦИЯ: первичные R – NH2, вторичные R – NH – R, третичные N(R)3. НОМЕНКЛАТУРА: радикалы в алфавитном
порядке + амин

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА (напоминают свойства NН3, => обусловлены наличием неподеленной электронной пары у атома азота):

1.основные свойства
- водные растворы аминов имеют щелочную среду (изменяют окраску индикаторы)
- взаимодействие с кислотой (например, с НС1) → образование соли
2.реакции нуклеофильного замещения
- взаимодействие с галогеноалканами → получение из первичного амина вторичного и далее третичного.
- взаимодействие с галогенангидридом → получение замещенного амида карбоновой кислоты
3. образование оснований Шиффа – взаимодействие с альдегидами и кетонами → образование замещенных иминов
4. реакции различия аминов – взаимодействие с азотистой кислотой:
первичные → спирт + N2↑,
вторичные → нитрозамины
третичные → не изменяются
ароматические → соли диазоноя
5.ароматические амины вступают в реакции электрофильного замещения (см. тему АРЕНЫ)
бромирование (качественная реакция)
сульфирование (образуется пара-изомер)

Для первичных ароматических аминов характерна реакция диазотирования (+NaNO2, НС1) → соли диазония.

ПРИМЕНЕНИЕ:
АНИЛИН – для получения лекарственных средств, например, для сульфаниламидных препаратов.

ОБЩАЯ ФОРМУЛА СУЛЬФАНИЛАМИДНЫХ ПРЕПАРАТОВ: СН = СН
/ \
RHNO2S – C C – NH2
\\ //
СН - СН



ОПОРНЫЙ КОНСПЕКТ К ТЕМЕ АМИНОКИСЛОТЫ
Общая формула R – CH – COOH Аминокислоты – гетерофункциональные соединения, это производные карбоновых кислот, в
I радикале которых один или несколько атомов замещены на аминогруппу.
NH2
Классификация: - по характеру углеводородного характера (предельные, ароматические, гетерофункциональные)
- по количеству карбоксильных групп (одноосновные, двухосновные)
- по количеству аминогрупп (одна, две).






Химические свойства:
Аналогии и сравнения с аминами, карбоновыми кислотами, гидроксикислотами, многоатомными спиртами

АМФОТЕРНЫЕ – кислотные, по – СООН группе (реагенты NaOH и другие щелочи)
- основные, по – NН2 группе (реагенты НС1 и другие кислоты)

РЕАКЦИИ ПО КАРБОКСИЛЬНОЙ ГРУППЕ РЕАКЦИИ ПО АМИНОГРУППЕ
( нуклеофильное замещение) (нуклеофильное замещение)
- реакция этерификации, со спиртами - взаимодействие с галогеноалканами
- взаимодействие с аммиаком - взаимодействие с галогенангидридами
- взаимодействие с аминокислотой - взаимодействие с альдегидом
- образование галогенангидридов (образование оснований Шиффа)
- взаимодействие с азотистой кислотой.
СПЕЦИФИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ (отношение к нагреванию)
α –аминокислоты вступают в межмолекулярное взаимодействие (образование 3,6-дикетопиперазидов)
–аминокислоты – отщепляют аммиак (образование непредельной кислоты)
γ – аминокислоты вступают во внутримолекулярное взаимодействие (образование γ – лактамов).

КАЧЕСТВЕННЫЕ РЕАКЦИИ α – АМИНОКИСЛОТ
- с раствором нингидрина ( сине-фиолетовое окрашивание)
- с сульфатом меди в щелочной среде ( темно-синее окрашивание).
ПРИМЕНЕНИЕ В МЕДИЦИНЕ:
Кислота глютаминовая, анестезин, аминалон, глицин (гликокол), гистидин, метионин, цистеин.
ОПОРНЫЙ КОНСПЕКТ К ТЕМЕ АЗО – ДИАЗОСОЕДИНЕНИЯ

ДИАЗОСОЕДИНЕНИЯ – органические соединения, содержащие в молекуле группировку из двух атомов азота (-N+ ≡ N), связанную с одним углеводородным радикалом.
ОБЩАЯ ФОРМУЛА: (R – N+ ≡ N ) X-

АЗОСОЕДИНЕНИЯ - органические соединения, содержащие в молекуле азогруппу (-N = N -), связанную с двумя углеводородными радикалами. Простейший представитель – азобензол - С6Н5 –N = N – С6Н5

ПОЛУЧЕНИЕ ДИАЗОСОЕДИНЕНИЙ – взаимодействие первичного ароматического амина с NаNО2 , НС1 –реакция диазотирования.

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СОЛЕЙ ДИАЗОНИЯ:

реакции, в которых выделяется N2 – реакции замещения:
- замещение на ОН – группу → получение фенола
-замещение на галоген → получение галогенпроизводного арена

2. реакции без выделения N2 – реакции азосочетания (получение азокрасителей)
- азосочетание с ароматическими аминами ( Н+)
- азосочетание с фенолами (ОН-).

ХРОМОФОРЫ – структурные фрагменты – группы атомов, ответственные за возникновение цвета.
АУКСОХРОМЫ – группы атомов, которые сами по себе не способны вызвать окраску вещества, но в сочетании с хромофорами способны углублять, усиливать окраску.

ХРОМОФОРЫ
АУКСОХРОМЫ

-N = N – азогруппа
- NН2 аминогруппа

-N = O нитрозогруппа
- N(СН3)2 диметиламиногруппа

-NО2 нитрогруппа
-ОН гидроксогруппа

= С = О карбонильная
- SО3Н сульфогруппа

= С = С = этенильная
- СООН карбоксильная


Все азосоединения – окрашенные вещества.

Реакции диазотирования и азосочетания широко применяется в фармацевтическом анализе для подтверждения подлинности сульфаниламидных препаратов, производных п – аминобензойной кислоты (анестезин, новокаин), нитробензола (хлорамфеникол, левомицетин), тетрациклин
ОПОРНЫЙ КОНСПЕКТ К ТЕМЕ ГИДРОКСИКИСЛОТЫ

ГИДРОКСИКИСЛОТЫ – производные углеводородов, в молекуле которых содержатся две функциональные группы – карбоксильная и гидроксогруппа (спиртовая).

КЛАССИФИКАЦИЯ – 1) по колическтву -СООН
2) по количеству –ОН

ИЗОМЕРИЯ – структурная (положение –СООН, -ОН)., пространственная (D – изомеры, L – изомеры).

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА:
1.реакции по карбоксильной группе
кислотные свойства – взаимодействие с щелочными и щелочноземельными металлами, их оксидами, и основаниями
реакция этерификации (+ спирт)

2.реакции по спиртовой группе
ацилирование – взаимодействие с галогенангидридами и ангидридами карбоновых кислот,
взаимодействие с галогеноводородами – образование галогензамещенных карбоновых кислот
окисление - образование альдегидокислот и кетокислот

3.реакции карбоксильной и спиртовой группы
взаимодействие с галогенидами фосфора

СПЕЦИФИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА (отношение к нагреванию):
α – Гидроксикислоты (межмолекулярное взаимодействие) → шестичленный циклический сложный эфир – лактид
β – Гидроксикислоты (реакция дегилратации) → непредельные карбоновые кислоты
γ – и δ – Гидроксикислоты (внутримолекулярное взаимодействие) → пяти- шестичленные циклические сложные эфиры – лактамы
α – Гидроксикислоты (в присутствии конц. Н2SО4 ,разложение) → муравьиная кислота и альдегид.

ПРИМЕНЕНИЕ:

ЛАКТАТ Са2+, Fе2+ - при анемии,
γ –ГИДРОКСИМАСЛЯНАЯ КИСЛОТА (ГОМК) – неингаляционное наркозное средство,
ВИННАЯ КИСЛОТА – противоядие при отравлении щелочами, реактив в аналитической практике для обнаружения К+, для получения реактива Фелинга (используют для обнаружения альдегидной группы),
ЛИМОННАЯ КИСЛОТА – противоядие при отравлении щелочами, для консервирования донорской крови

ОПОРНЫЙ КОНСПЕКТ ПО ТЕМЕ ФЕНОЛОКИСЛОТЫ
Фенолокислоты – ароматические гидроксикислоты, у которых гидроксигруппа непосредственно связана с ароматическим кольцом.
ИЗОМЕРИЯ – структурная (положение –СООН и –ОН групп) ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА: белые кристаллические
порошки, плохо растворимые в холодной воде, хорошо
в горячей воде и органических растворителях ( спирт).
ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА:

КИСЛОТНЫЕ СВОЙСТВА – взаимодействие с NaOH, NaHCO3.

РЕАКЦИИ КАРБОКСИЛЬНОЙ ГРУППЫ (нуклеофильное замещение):
- этерификация, взаимодействие со спиртами (ОБРАЗОВАНИЕ МЕТИЛСАЛИЦИЛАТА),
фенолами (ОБРАЗОВАНИЕ ФЕНИЛСАЛИЦИЛАТА).

РЕАКЦИИ ФЕНОЛЬНОЙ ГИДРОКСИЛЬНОЙ ГРУППЫ (нуклеофильное замещение):
- взаимодействие с галогенангидридами (ОБРАЗОВАНИЕ АЦЕТИЛСАЛИЦИЛОВОЙ КИСЛОТЫ),
-декарбоксилирование ( реакция при нагревании, образование фенолов).

РЕАКЦИИ ПО АРОМАТИЧЕСКОМУ КОЛЬЦУ (электрофильное замещение):
- галогенирование ,
- нитрование, ДЛЯ САЛИЦИЛОВОЙ КИСЛОТЫ
- алкилирование, ОРИЕНТАЦИЯ СОГЛАСОВАННАЯ
- сульфирование,

КАЧЕСТВЕННАЯ РЕАКЦИЯ НА САЛИЦИЛОВУЮ КИСЛОТУ: с раствором хлорида железа (III) – появляется сине-фиолетовое окрашивание.

АЦЕТИЛСАЛИЦИЛОВАЯ КИСЛОТА НЕ ДАЕТ ТАКОЙ ЭФФЕКТ РЕАКЦИИ.

ПРИМЕНИЕНИЕ В МЕДИЦИНЕ: салициловая кислота, салицилат натрия, метилсалицилат, фенилсалицилат, ацетилсалициловая кислота, галловая кислота.

ОПОРНЫЙ КОНСПЕКТ К ТЕМЕ УГЛЕВОДЫ. ГЛЮКОЗА
УГЛЕВОДЫ – группа природных веществ, состоящие из атомов С, Н и О, причем отношение последних атомов как в воде. Общая формула углеводов Сп(Н2О)м.
КЛАССИФИКАЦИЯ

моносахариды дисахариды полисахариды
глюкоза сахароза целлюлоза (клетчатка)
галактоза лактоза крахмал
фруктоза мальтоза
манноза
О ПОДВЕРГАЮТСЯ ГИДРОЛИЗУ
ФОРМУЛА ГЛЮКОЗЫ //
СН2 – СН – СН – С(ОН) – СН – С
I I I I I \
ОН ОН ОН Н ОН Н - белый кристаллический порошок, сладкий на вкус, хорошо растворяется в воде.

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГЛЮКОЗЫ:

РЕАКЦИИ ПО КАРБОНИЛЬНОЙ ГРУППЕ РЕАКЦИИ ПО СПИРТОВОЙ ГРУППЕ

окисление – глюкоза – восстановитель - взаимодействие с Сu(ОН)2 – многоатомный спирт
бромной водой - образование простых эфиров
реактивом Толленса (см. тему АЛЬДЕГИДЫ) - образование сложных эфиров (см. тему СПИРТЫ)
реактивом Фелинга
РЕАКЦИИ БРОЖЕНИЯ
спиртовое
молочнокислое
маслянокислое
лимоннокислое
НА ХОЛОДЕ В ПРИСУТСТВИИ ЩЕЛОЧЕЙ:
глюкоза манноза
ПРИМЕНЕНИЕ ГЛЮКОЗЫ: для инъекции
в составе плазмозамещающих, кровоостанавливающих,
фруктоза противошоковых жидкостей, для парэнтерального
питания, как коррегирующее вкус лекарств,
наполнитель порошков.

ОПОРНЫЙ КОНСПЕКТ К ТЕМЕ ПЯТИЧЛЕННЫЕ ГЕТЕРОЦИКЛЫ С ОДНИМ И ДВУМЯ ГЕТЕРОАТОМАМИ

ГЕТЕРОЦИКЛИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ – органические соединения циклического строения, содержащие в цикле не только атомы углерода, но и другие атомы – азот, кислород, сера.

СН - СН СН – СН СН – СН СН – СН СН – N
// \\ // \\ // \\ // \\ // \\
СН СН СН СН СН СН СН N СН СН
\ / \ / \ / \ / \ /
О S N N N
I I I
H H H
Фуран тиофен пиррол пиразол имидазол


Взаимопревращаются по циклу Юрьева кислотные свойства
(Т*, А12О3) (+Nа, NаН,NаОН)
реагенты - Н2О, Н2S, NН3 основные свойства
(+НС1, НВг)
π –избыточные системы

ХАРАКТЕРНЫ РЕАКЦИИ ЭЛЕКТРОФИЛЬНОГО ЗАМЕЩЕНИЯ:
- галогенирования
ацилирования (+(СН3 – СО)2О) фуран, тиофен, пиррол → замещение во 2 положении
нитрования (+ СН3 – СООNО2)
сульфирования (+ R – SО3Н) пиразол и имидазол → замещение в 4 положении


фуран и пиррол - ацидофобны (боязнь кислоты) с кислотами не взаимодействуют в реакциях электрофильного замещения.

РЕАКЦИИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ
Фуран → тетрагидрофуран
Пиррол → пирролин → пирролидин
Пиразол → пиразолин → пиразолидин
ПРИМЕНЕНИЕ: производные фурана – ФУРАЦИЛИН, производные тиофена – в составе ИХТИОЛА – противовоспалительное, местнообезболивающее – наружно при заболеваниях кожи; производные пиррола – ЦИАНОКОБАЛАМИН (вит.В12), производные пиразола – АНТИПИРИН, МЕТАМИЗОЛ, БУТАДИОН, производные имидазола – ПИЛОКАРПИН, ДИБАЗОЛ, производные тиазола – НОРСУЛЬФАЗОЛ, ФТАЛАЗОЛ.

ОПОРНЫЙ КОНСПЕКТ К ТЕМЕ ШЕСТИЧЛЕННЫЕ ГЕТЕРОЦИКЛЫ С ОДНИМ И ДВУМЯ ГЕТЕРОАТОМАМИ
ГЕТЕРОЦИКЛИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ – органические соединения циклического строения, в цикле которых кроме атомов углерода имеется атомы азота.

СТРОЕНИЕ ПИРИДИНА – см. строение бензола.

СН СН СН N
// \ // \ // \ // \
СН СН СН СН СН N СН СН
I II I II I II I II
CH CH CH N CH CH CH CH
\\ / \\ / \\ / \\ /
N N N N
Пиридин пирадазин пиримидин пиразин

π – недостаточная система

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПИРИДИНА:

1.основные свойства (+НС1), => нуклеофильные свойства (+ Н2О, +СН3I)

2.реакции электрофильного замещения (замещение в 3 и 5 положениях)
галогенрование (+Вг2)
нитрование (+НNО3)
сульфирование (+Н2SО4)

3.реакции нуклеофильного замещения (замещение в 2 или 4 положении)
аминирование (+NаNН2)
гидроксилирование (+КОН)

4. восстановление → гексагидропиридин (пипередин)
5. окисление (цикл не окисляется), окисление боковой цепи 3-метилпиридин → никотиновая кислота

ПРИМЕНЕНИЕ:
Производные пиридина – НИКОТИНОВАЯ КИСЛОТА, ПИРИДОКСИНА ГИДРОХЛОРИД ( вит.В6), ПРОМЕДОЛ, КОРДИАМИН, ФТИВАЗИД, ИЗОНИАЗИД,
производные пиримидина – УРАЦИЛ, ТИМИН, ЦИТОЗИН, БАРБИТУРОВАЯ КИСЛОТА И ЕЕ СОЛИ.


ОПОРНЫЙ КОНСПЕКТ К ТЕМЕ КОНДЕНСИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ

КОНДЕНСИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ – система, состоящая из двух или более гетероциклов, ароматических или предельных циклов.

ПУРИН – конденсированная система, состоящая из пиримидина и имидазола. СН
// \
N C – NH
I II I
CH C CH
\\ / \ /
N N
АРОМАТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА:
-плоский σ – скелет
-единая сопряженная π – электронная система
- число р - электронов =10 ПРОИЗВОДНЫЕ ПУРИНА – ксантин, кофеин, теофиллин, теобромин,
мочевая кислота.
ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПРОИЗВОДНЫХ ПУРИНА:

КОФЕИН ТЕОФИЛЛИН ТЕОБРОМИН

основные свойства
кислотные свойства

КАЧЕСТВЕННЫЕ РЕАКЦИИ

КОФЕИН + р-р ТАНИНА (НС1) → белый осадок таннат кофеина
ТЕОФИЛЛИН + СоС12 (NаОН) → теофиллинат кобальта белый с розовым оттенком осадком
ТЕОБРОМИН + СоС12 (NаОН) → теоброминат кобальта серовато-голубой осадок

ОБЩАЯ РЕАКЦИЯ ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ПУРИНОВЫХ ПРОИЗВОДНЫХ – МУРЕКСИДНАЯ ПРОБА (пурпурно – красного цвета).

ДЛЯ ТЕОБРОМИНА ХАРАКТЕРНА ЛАКТИМ – ЛАКТАМНАЯ ТАУТОМЕРИЯ (в реакциях с основанием).

ПРИМЕНЕНИЕ:
ТЕОФИЛЛИН и ТЕОБРОМИН обладает мочегонным действием, КОФЕИН стимулирует центральную нервную систему.

ОПОРНЫЙ КОНСПЕКТ К ТЕМЕ ИЗОПРЕНОИДЫ

ИЗОПРЕНОИДЫ (ТЕРПЕНОИДЫ) – общая группа природных соединений растительного происхождения, они составляют основную часть эфирных масел – смеси летучих органических веществ, вырабатываемых растениями и придающие им своеобразный запах.

ОБЩИЙ ПРИЗНАК ТЕРПЕНОИДОВ – фрагмент изопрен (2 – метилбутадиен – 1,3)
СН2 = С – СН = СН2
I
СН3
ИЗОПРЕНОВОЕ ПРАВИЛО (Л. Ружичка) – в молекулах терпеноидов первый атом углерода (голова) одного изопренового звена соединяется с последним атомом углерода (хвостом) другого звена.

КЛАССИФИКАЦИЯ по количеству изопреновых звеньев:
монотерпены – 2 звена (С10) по наличию цикла:
сесквитерпены – 3 звена (С15) - ациклические
дитерпены – 4 звена (С20) и т.д. – циклические

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА:
присоединение галогена
присоединение галогеноводорода
окисление кислородом воздуха

МЕНТОЛ СН3 ТЕРПИНГИДРАТ СН3
I I
СН С – ОН
/ \ / \
СН2 СН2 СН2 СН2
I I I I х Н2О
CH2 CН – OH CH2 CH2
\ / \ /
СН СН
I I
CН3 – СН – СН3 СН3 – С – СН3
I
ОН
Антисептическое средство, применяется при воспалении Отхаркивающее средство при бронхите.
Оболочки носа и горла, входит в состав Валидола.
КАМФОРА –наружно в мазях как раздражающее, как кардиотоническое. БРОМКАМФОРА – успокаивающее, сосудорасширяющее.

ГЛОССАРИЙ ТЕРМИНОВ ПО ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ:
Органическая химия – раздел химии, изучающий соединения углерода с другими элементами (органические соединения), способы их получения, химические свойства и пути практического применения.
Структурная формула – изображение последовательности связывания атомов в молекуле.
Структурная изомерия – существование соединений с одинаковым составом, но различающихся строением.
Атомная орбиталь (АО) – та часть пространства вокруг ядра, в которой нахождение электрона наиболее вероятно.
Ионная связь – связь, образованная между заряженными частицами в результате полного перехода электрона от одного атома к другому.
Электроотрицательность – способность атома притягивать валентные электроны.
Ковалентная связь – связь, образованная за счет обобщения двух электронов связываемых атомав.
Молекула – комбинация атомов, соединенных ковалентными связями.
Энергия связи – энергия, выделяющаяся при образовании связи или необходимая для ее разрыва. Чем больше энергия связи, тем связь прочнее.
Полярность связи – характеризует неравномерность распределения (поляризацию) электронной плотности между атомами с различной электроотрицательностью.
Длина связи - расстояние между центрами связанных атомов, зависит от природы атомов и типа связи между ними (одинарная, двойная, тройная).
Ациклические (алифатические) - соединения, имеющие открытую неразветвленную или разветвленную углеродную цепь.
Карбоциклические - соединения, в которых углеродная цепь образует цикл (кольцо).
Гетероциклические – соединения, содержащие в цикле атомы не только углерода, но и других элементов, чаще всего кислорода, серы, азота.
Функциональная группа – это атом или группа атомов неуглеводородного характера, которые обусловливают принадлежность соединения к определенному классу.
Монофункциональные – соединения, содержащие одну функциональную группу.
Полифункциональные – соединения, в которых несколько одинаковых функциональных групп.
Гетерофункциональные – соединения, в которых различные функциональные группы, их можно отнести одновременно к нескольким классам.
Тривиальная номенклатура – номенклатура, названия веществ в которых сложились исторически, по месту происхождения или по каким – либо заметным свойствам.
Систематическая номенклатура ИЮПАК (IUPAC - Международный союз теоретической и прикладной химии), заместительная номенклатура.
Родоначальная структура – структура, лежащая в основе соединения. Для ациклических соединений за родоначальную структуру принимают главную углеродную цепь, а для карбоциклических и гетероциклических соединений – цикл.
Характеристическая группа – это функциональная группа, связанная с родоначальной структурой.
Заместитель – любой атом или группа атомаов, замещающие в исходном соединений атом водорода.
Сопряжение – это наличие в молекуле делокализованного электронного облака в результате перекрывания негибридизованных р – орбиталей.
Ароматичность - совокупность специфических химических свойств, обусловленных особенностями электронного строения, сопряженной системы.
Индуктивный эффект (I – эффект) – смещение электронной плотности в молекуле, вызванное электронно – акцепторным или электронодонорным заместителем.
Мезомерный эффект (М- эффект) – влияние заместителя, передающееся по сопряженной системе.
Углеводороды – органические соединения, вклющающие атомы двух элементов – углерода и водорода.
Алканы – ациклические насыщенные углеводороды общей формулы СпН2п+2.
Конформация – геометрические формы молекулы, переходящие друг в друга путем вращения вокруг σ – связей.
Химическая реакция – это процесс, сопровождающийся изменениями распределения электронов внешних оболочек атомов реагирующих веществ.
Механизм реакции – полное описание процесса перехода исходных веществ в конечные, скорость каждой стадии и всего процесса, роль катализатора и т.д.
Ионные реакции – процессы, идущие с гетеролитическим разрывом ковалентых связей, когда оба электрона связиостаются с одним из партнеров по связи. В результате такого разрыва получаются заряженные частицы – нуклеофильная и электрофильная.
Нуклеофил – частица, предоставляющая свою пару электронов для связи с партнером (отрицательно заряженная частица).
Электрофил – частица, образующая новую ковалентную связь за счет пары электронов партнера (положительно заряженная частица).
Радикальные реакции – процессы, идущие с гомолитическим разрывом ковалентных связей.
Свободный радикал – атом или группа атомов с неспаренным валентным электроном.
Циклоалканы – насыщенные углеводороды, имеющие замкнутую цепь атомов углерода.
Алкены – ненасыщенные углеводороды, содержащие одну двойную связь. Общая формула ациклических алкенов СпН2п.
Элиминирование – отщепление двух атомов или групп от соседних атомов углерода с образованием между ними π – связи.
Карбокатион – частица с положительным зарядом на атоме углерода.
Алкадиены – ненасыщенные углеводороды, содержащие две двойные связи.
Алкины – ненасыщенные углеводороды, содержащие тройную связь. Общая формула алкинов СпН2п-2.
Галогенирование – присоединение галогенов.
Гидрогалогенирование – присоединение галогеноводорода.
Гидратация – присоединение воды.
Гидрогенизация (гидрирование) – присоединение водорода.
Ароматические углеводороды (арены) – циклические углеводороды, объединяемые понятием ароматичности, которое обусловливает особые признаки в строении и химических свойствах.
Электронодонорные заместители – заместители, увеличивающие электронную плотность бензольного кольца, повышают его активность в реакциях электрофильного замещенияи относятся к активирующим.
Электроноакцепторные заместители – заместители, уменьшающие электронную плотность кольца, понижают его активность в реакциях электрофильного замещения и относятся к дезактивирующим.
Ориентация замещения – выбор места атаки реагентом по отношению к имеющемуся в кольце заместителю.
Галогенпроизводные углеводороды – производные углеводородов, в которых один или несколько атомов водорода замещены атомами галогена.
Реакции нуклеофильного замещения – реакции, в результате которых в молекуле исходного соединения происходит замещение атома или группы атомов нуклеофилом.
Реакции электрофильного присоединения - это ионные процессы, в которых выделяют две основные стадии: атаку алкена протоном с образованием карькатиона и атаку образовавшегося карбкатиона нуклеофилом.
Правило Марковникова – при взаимодействии молекул типа НХ с несимметричными алкенами атом водорода присоединяется к атому углерода двойной связи, связанному с максимальным числом атомов водорода, т.е. к наиболее гидрогенизированному атому.
Правило Зайцева – в результате реакции дегидрогалогенирования атом водорода отщепляется преимущественно от соседнего наименее гидрогенизированного атома углерода.
Кислота (по Бренстеду – Лоури) – вещество, способное отдавать протоны.
Основание (по Бренстеду – Лоури) – вещество, способное связывать (принимать) протоны.
Амфотерные – нейтральные молекулы или заряженные частицы, которые способны в зависимости от условий проявлять как свойства кислот, так и свойства оснований.

Сила кислоты определяется стабильностью сопряженного основания (аниона), образующегося из этой кислоты. Чем стабильнее анион, тем сильнее кислота.
Спирты – производные углеводородов, в молекулах которых содержится одна или несколько гидроксильных групп, связанных с насыщенным атомом углерода.
Фенолы – производные аренов, в которых один или несколько атомов водорода ароматического кольца замещены гидроксильными группами.
Простые эфиры – соединения общей формулы R – O – R , в которых функциональная оксигруппа – О - связана углеродными радикалами.
Пероксиды – соединения, содержащие в молекуле группировку из двух атомов кислорода – О – О - . Общая формула R – O – O – R.
Гидропероксиды – соединения, содержащие в молекуле группировку – О – О – Н. Общая формула гидропероксидов R – О – О – Н.
Альдегиды 0 соединения, в которых карбонильная группа соединена с углеводородным радикалом и атомом водорода, общая формула класса R – CH = O.
Кетоны – соединения, карбонильная группа которых связана с двумя углеводородными радикалами, общая формула класса R – C(O) – R.
Карбоновые кислоты – соединения, содержащие карбоксильную группу – СООН.
Реакция этерификации – образование сложных эфиров при взаимодействии карбоновых кислот и спиртов (реакция по механизму нуклеофильного замещения).
Амиды карбоновых кислот – функциональные производные карбоновых кислот, в которых гидроксильная группа замещена на аминогруппу.
Сложные эфиры – функциональные производные карбоновых кислот, в которых гидроксильная группа заменена остатком спирта или фенола.
Амины – органические производные аммиака, в которых один, два или три атома водорода заменены углеводородными радикалами.
Ацилирование – введение ацильной группы.
Диазосоединения – вещества, содержащие в молекуле группировку из двух атомов азота, соединенную с одним углеводородным радикалом. Общая формула класса (R – N ≡ N)Х, где связь между атомами азота и аниона может быть ионной или ковалентной.
Реакция диазотирование – реакции первичных ароматических аминов в соли диазония под действием азотистой кислоты.
Азосоединеия – вещества, содержащие в молекуле азогруппу - N = N - , связанную с двумя углеводородными радикалами.
Азобензол – простейший представитель ароматических азосоединений.
Азосочетание – реакция получения азосоединений путем взаимодействия ароматических молей диазония с активорованными ароматическими соединениями.



























ЛИТЕРАТУРА

КОНСПЕКТЫ ЛЕКЦИЙ ПО ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ
Л.М.ПУСТОВАЛОВА ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ, РОСТОВ-на-ДОНУ, ФЕНИКС, 2005г.
ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ ПОД РЕД. Н.А.ТЮКАВКИНОЙ, МОСКВА, МЕДИЦИНА, 1989г.
Н.А.ТЮКАВКИНА, Ю.И.БАУКОВ БИООРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ, МОСКВА, ДРОФА, 2004г.
М.Д.МАШКОВСКИЙ ЛЕКАРСТВЕННЫЕ СРЕДСТВА, ТОМ 1 –2, ВИЛЬНЮС, 2007г.
БОЛЬШОЙ ЭНЦИКЛОПЕДИЧЕСКИЙ СЛОВАРЬ ХИМИЯ, МОСКВА, 1998г.


Изомерия: структурная
пространственная
про

Физические свойства: алифатические аминокислоты – белые, кристаллические порошки; малорастворимы в холодной воде, лучше в горячей, нерастворимы в органических растворителях.