Органическая химия: Учебник. 5-е изд., стер

Органическая химия:
Учебник. 5-е изд., стер.

ISBN 1069-9

Год выпуска 2011
Тираж 1500 экз.
Формат 14 ´ 21 см
Переплет: твердый
Страниц 848

Цена 949,96 руб.

В книге рассмотрены основные классы циклических и нециклических органических соединений, их строение, свойства, получение. Теоретические представления, спектральные характеристики, вопросы стереохимии, кинетики и термодинамики, сведения о важнейших современных методах синтеза и анализа излагаются в тесной связи с обсуждаемым материалом.

Учебник предназначен для студентов химических факультетов университетов и химических вузов.

Предисловие

Отбор и систематизация материала для этого учебника, предназначенного для студентов химических факультетов, первый год обучающихся органической химии, проводились в соответствии с главной задачей курса - заложить основы активных знаний, используя которые можно было бы ориентироваться в современных исследованиях по химии и плодотворно работать в избранной области.

Чтобы не выходить за рамки разумного объема и обеспечить краткость изложения, в учебник не были включены сведения, полученные учащимися еще в школе, а также сведения из тех областей органической химии, которые развились настолько, что превратились в предметы специального изучения (химия антра-хинона, сложных красителей и гетероциклов, стероидов, терпенов, алициклов большого размера, некоторых элементооргани-ческих соединений, жиров и восков и т. д.).

Учебник выпущен в 2-х книгах: Часть 1. «Нециклические соединения» и Часть 2. «Циклические соединения».

Теоретические представления, спектральные характеристики, вопросы стереохимии, кинетики и термодинамики, сведения о важнейших современных методах синтеза и анализа излагаются в тесной связи с обсуждаемым материалом и потому легче усваиваются. Так, например, суть ИК-спектроскопии и масс-спектрометрии, использование энергетического профиля реакции для суждения о ее механизме описываются уже в разделе об алканах; в разделе об алкенах студент знакомится с металлокомплексным катализом (метатезис, гидроформилирование, восстановление, полимеризация), в разделе о диенах-с теорией молекулярных орбиталей, УФ-спектроскопией, кинетическим и термодинамическим контролем реакций и основами теории перициклических реакций, в разделе об алкинах-с представлением о СН-кислотности, сопряженных кислотах и основаниях, в разделе об алкилгалогенидах - с механизмами SNl - и SN2-замещения, ролью растворителя и ионных пар в этих реакциях, в разделе о спиртах с принципом мягких и жестких кислот и оснований, в разделе о эфирах и а-оксидах - с использованием краун-эфиров и межфазного катализа в органическом синтезе, и т. д. Отдельная глава, помещенная после рассмотрения альдегидов и кетонов, посвящена методу ЯМР. Она написана доктором химических наук .

Автор более 20 лет читал общий курс органической химии на химическом факультете МГУ и пришел к выводу, что целесообразно гибко сочетать различные подходы к классификации излагаемого материала. Систематизация по функциональному признаку распространена на алифатические нециклические соединения. К рассмотрению циклических соединений студент приступает, уже зная свойства функций. В случае алициклов, которые в части II обсуждаются первыми, этот подход позволяет выяснить, как влияют размер цикла и пространственные особенности строения на их реакционную способность. В разделе, посвященном простейшим бензоидным системам, которые описываются вслед за алициклическими, материал систематизирован так же, как и в случае нециклических соединений, т. е. по функциям. Особое внимание обращается на специфические свойства последних (т. е. отличные от таковых в неароматических соединениях), а также на влияние заместителей на ароматическое ядро.

С тем чтобы не слишком увеличивать объем учебника, в него не включен раздел «Гетероциклические соединения». Соответствующий материал, как правило, обсуждается в специальных курсах. Следует также отметить, что в зарубежных учебниках он или не приводится вовсе или дается в весьма краткой форме.

Почти во всех учебниках рассмотрение каждого класса органических соединений начинается с перечисления методов их синтеза. Это нарушает логику изложения, поскольку включает материал, с которым учащийся еще не знаком. Та*, например, при обсуждении алканов в самом начале обычно приводятся такие методы их получения, как действие воды на магний-органические соединения, электролиз солей карбоновых кислот, действие металлического натрия на алкилгалогениды. Вместе с тем соответствующий материал подробно обсуждается позднее при рассмотрении свойств магнийорганических соединений, солей карбоновых кислот и галогенпроизводных. Следовательно, в этом случае читателя ориентируют не на понимание, а на запоминание. Если же рассмотрение какого-то класса соединений производится в середине или в конце курса, то выделение методов синтеза в специальный раздел снова будет нецелесообразным. Это объясняется тем, что с большей частью материала учащийся оказывается уже ознакомленным при описании свойств тех классов соединений, которые рассматривались ранее. Так, например, когда он приступает к изучению аминов, ему уже знакомы такие методы их получения, как алкилирование аммиака алкилгалогенидами, спиртами и эпоксидами, восстановительное аминирование кетонов, перегруппировка и восстановление оксимов кетонов, реакция Манниха, присоединение аммиака к a, b-непредельным кетонам, восстановление амидов, нитрилов и нитросоединений, реакция Лейкарта, цианэтилиро-вание аммиака и аминов, перегруппировки амидов и гидразидов карбоновых кислот.

В связи со сказанным автор считает целесообразным наряду с общими сведениями о данном классе соединений коснуться лишь тех методов их получения, которые не были упомянуты ранее и не будут описаны в дальнейшем. В конце второй части учебника «Циклические соединения» приведен справочный аппарат к двум книгам: указатель веществ и указатель, в котором для каждого класса соединений приведен перечень реакций их синтеза и реакций, которые уже обсуждались при описании свойств соединений других классов.

Для того чтобы понимать друг друга, химики должны «говорить на одном языке»-пользоваться едиными правилами номенклатуры. Однако достаточного единства в вопросах номенклатуры органических соединений до сего времени практически нет даже среди ближайших коллег. Обычно каждый учащийся или исследователь приобретает необходимые навыки в пользовании номенклатурой постепенно в ходе работы. В настоящем руководстве вопросы номенклатуры не обсуждаются. Предполагается, что учащийся ознакомился с основами соответствующих правил еще в школе, а затем-на семинарах и самостоятельно. В качестве пособий для первоначального ознакомления могут быть рекомендованы: , Татаринчик химия. М.: Химия, 1980; , , С, Шабаров и упражнения по органической химии. М.: изд-во МГУ, 1971. Гл. 1. Для знакомства с современными правилами номенклатуры можно рекомендовать книги: Бенкс Дж. Названия органических соединений. М.: Химия, 1980; Введение в химическую номенклатуру. М.: Химия, 1983; ЖВХО им. . 1983. № 3.

Для контроля за качеством усвоения материала после каждой главы помещен краткий список контрольных вопросов.

Автор приносит благодарность профессорам , , за советы и ценные рекомендации, а также преподавателям кафедры органической химии химического факультета МГУ, замечания которых, делавшиеся в ходе чтения лекций, много способствовали устранению неточностей и недостатков в изложении и побуждали включать новый материал в данную книгу.

Органическая химия:
Учебник. 5-е изд., стер.

Оглавление

Предисловие.......... 10

Введение.......... 13

1. Углеводороды.......... 15

1.1. Алканы.......... 16

1.1.1. Получение.......... 16

1.1.2. Строение.......... 17

1.1.3. Свойства.......... 20

1.2. Алкены.......... 41

1.2.1. Получение.......... 41

1.2.2. Строение.......... 42

1.2.3. Свойства.......... 45

1.3. Алкадиены.......... 74

1.3.1. Аллены.......... 74

1.3.2. Сопряженные диены.......... 77

1.4. Алкины.......

1.4.1. Получение.......

1.4.2. Строение.......

1.4.3. Свойства.......

Контрольные вопросы.......

2. Галогенпроизводные алифатических углеводородов.......

2.1. Нуклеофильное замещение.......

2.1.1. Общие закономерности.......

2.1.2. Использование в органическом синтезе.......

2.2. Элиминирование галогеноводорода (дегидрогалогенирование) .......

2.3. Металлоорганические соединения.......

2.3.1. Магнийорганические соединения.......

2.3.2. Цинк-, натрий - и литийорганические соединения.......

2.4. Полигалогенпроизводные. Карбены.......

Контрольные вопросы.......

3. Спирты, простые зфиры, а-окенды.......

3.1. Одноатомные спирты.......

3.1.1. Общие сведения.......

3.1.2. Кислотные свойства.......

3.1.3. Спирты как основания и нуклеофилы. Принцип жестких и мягких кислот и оснований.......

3.1.4. Реакции замещения гидроксильной группы.......

3.1.5. Окисление.......

3.1.6. Дегидратация.......

3.2. Многоатомные спирты.......

3.3. Простые эфиры.......

3.3.1. Реакции с участием эфирного атома кислорода.......

3.3.2. Реакции, сопровождающиеся гемолизом a-С–Н-связи.......

3.4. a-Оксиды (эпоксиды, оксираны) .......

3.4.1. Получение.......

3.4.2. Реакции с электрофилами и нуклеофилами.......

3.4.3. Краун-эфиры. Представления о межфазном катализе.......

Контрольные вопросы.......

4. Альдегиды и кетоны.......

4.1. Получение.......

4.2. Свойства.......

4.2.1. Реакции с сильными нуклеофилами.......

4.2.2. Реакции со слабыми нуклеофилами.......

4.2.3. Реакции, протекающие через стадию образования енольных форм .......

4.2.4. Окислительно-восстановительные реакции.......

4.3. Непредельные альдегиды и кетоны.......

Контрольные вопросы.......

5. Спектроскопия ядерного магнитного резонанса (ЯМР) .......

5.1. Общие сведения.......

5.2. Химический сдвиг.......

5.2.1. Влияние структурных особенностей молекулы.......

5.2.2. Зависимость от внешних условий.......

5.3. Спин-спиновое взаимодействие ядер.......

5.4. Время релаксации.......

5.5. Ядерный эффект Оверхаузера.......

5.6. Интегральные интенсивности сигналов.......

5.7. Анализ спектров ЯМР высокого разрешения.......

5.8. Описание спектров ЯМР.......

5.9. Способы упрощения спектров.......

5.10. Импульсная спектроскопия.......

5.11. Двумерная ЯМР-спектроскопия.......

6. Карболовые кислоты.......

6.1. Монокарбоновые кислоты.......

6.1.1. Получение.......

6.1.2. Свойства.......

6.1.3. Производные предельных кислот.......

6.1.4. Непредельные кислоты и их производные.......

6.2. Дикарбоновые кислоты.......

6.2.1. Предельные кислоты.......

6.2.2. Непредельные кислоты.......

Контрольные вопросы.......

7. Азотсодержащие функциональные производные.......

7.1. Нитрососдинения.......

7.2. Амины.......

7.3. Диазосоединения.......

Контрольные вопросы.......

8. Гидроксикислоты и аминокислоты.......

8.1. Гидроксикислоты.......

8.1.1. Получение и свойства.......

8.1.2. Стереохимия.......

8.2. Аминокислоты.......

8.2.1. Получение.......

8.2.2. Свойства.......

9. Оксокислоты. Ацетоуксусныйм эфир.......

9.1. a-Охсокислоты .......

9.2. b-Оксокислоты .......

9.3. Ацетоуксусный эфир.......

9.3.1. Таутомерия.......

9.3.2. Строение кетонной и енольной форм.......

9.3.3. Свойства.......

9.3.4. Реакции енолятов.......

9.4. g- и d-Оксокислоты.......

Контрольные вопросы.......

10. Алициклическне соединения.......

10.1. Получение.......

10.1.1. Циклопропаны.......

10.1.2. Циклобутаны.......

10.1.3. Циклопентаны и циклогексаны.......

10.1.4. Алициклы со средним размером кольца.......

10.2. Строение и свойства.......

10.2.1. Циклопропаны.......

10.2.2. Циклобутаны.......

10.2.3. Циклопентаны.......

10.2.4. Циклогексаны.......

10.2.5. Алициклы со средним размером кольца.......

10.2.6. Реакции, сопровождающиеся расширением и сужением цикла .......

10.2.7. Циклоалканоны.......

Контрольные вопросы.......

11. Арены. Общие сведения.......

11.1. Бензол.......

11.2. Ароматичность. Правило Хюккеля. Небензоидные ароматические системы.......

11.3. Системы с изолированными и конденсированными бензольными ядрами.......

11.4. Об изомерии и номенклатуре простейших бензоидных систем .......

11.5. Определение положения заместителей в бензольном ядре.......

Контрольные вопросы.......

12. Реакции замещения в ароматическом ядре.......

12.1. Реакции электрофильного замещения.......

12.1.1. Механизм.......

12.1.2. Ориентация замещения.......

12.1.3. Использование в синтезе замещенных аренов.......

12.2. Реакция нуклеофильного замещения.......

12.2.1. Механизм.......

12.2.2. Использование для синтеза замещенных аренов.......

Контрольные вопросы.......

13. Ароматические углеводороды.......

13.1. Бензол и алкилбензолы.......

13.2. Полиядерные углеводороды.......

13.2.1. Углеводороды с изолированными бензольными ядрами. Три-фенилметаны. рКa сверхслабых кислот.......

13.2.2. Углеводороды с конденсированными бензольными ядрами .......

Контрольные вопросы.......

14. Галогениды, сульфокислоты, нитросоединения и амины ароматического ряда .......

14.1. Галогениды. Соединения, содержащие поливалентные атомы галогена.......

14.2. Сульфокислоты и их производные.......

14.3. Нитросоединения, продукты неполного восстановления, нитрогруппы.......

14.4. Амины.......

Контрольные вопросы.......

15. Диазосоединения ароматического ряда.......

15.1. Общие сведения.......

15.2. Реакции, не сопровождающиеся выделением азота. Азосоединения .......

15.3. Реакции, сопровождающиеся выделением азота.......

15.3.1. Образование связи углерод-элемент.......

15.3.2. Образование связи углерод-углерод.......

Контрольные вопросы.......

16. Фенолы и хиноны.......

16.1. Фенолы.......

16.1.1. Получение.......

16.1.2. Свойства.......

16.2. Хиноны.......

Контрольные вопросы.......

17. Ароматические альдегиды и кетоны.......

17.1. Альдегиды.......

17.1.1. Получение.......

17.1.2. Свойства.......

17.2. Кетоны.......

17.2.1. Получение.......

17.2.2. Свойства.......

17.3. Дикарбонильные соединения ароматического ряда.......

Контрольные вопросы.......

18. Ароматические карболовые кислоты.......

18.1. Одноосновные кислоты.......

18.1.1. Получение.......

18.1.2. Свойства.......

18.2. Двухосновные кислоты.......

18.2.1. Получение.......

18.2.2. Свойства.......

Контрольные вопросы.......

Библиографический список.......

Указатель методов синтеза основных классов органических соединений .......... 807

Указатель веществ .......