Рабочая программа (стр. 2 )

Реакции циклоприсоединения к алкенам [2+1], [2+2], [2+3] и [2+4]. Окисление алкенов: эпоксидирование, гидроксилирование, озонирование. Полимеризация (радикальная, катионная, анионная, координационная).

2.1.9. ДИЕНЫ И ПОЛИЕНЫ

Особенности строения сопряженных диенов, способы их получения: хлоропрен (из винилацителена), дивинил (дегидрирование бутана, бутан-бутеновой фракции, метод Лебедева, метод Реппе), изопрен (дегидрирование изопентана, изопентановой фракции, метод Феворского, реакция Принса).

Химические свойства сопряженных диенов. Восстановление. Электрофильное присоединение: галогенирование. Радикальное присоединение

(на примере бромирования). Окисление. Реакция Дильсаадера, ее регио - и стереонаправленность. Полимеризация: радикальная, анион-радикальная, ионная, координационная. Каучуки, резина.

2.1.10. АЦЕТИЛЕН И ЕГО ПРОИЗВОДНЫЕ

Основные промышленные способы получения ацетилена ( из карбида кальция, термо - и электрокрекингом простейших алканов ).

Лабораторные способы получения гомологов и производных ацетилена: дегидрогалогенирование полигалогенпроизводных, из ацителенидов.

Особенности физико-химических свойств ацетилена и его производных.

Общая характеристика реакционной способности ацетилена и его производных.

Важнейшие реакции ацетилена: образование карбидов, ацетиленидов, присоединение галогенов, Н-кислотных соединений (воды, галогеноводородов, синильной кислоты, спиртов, фенолов, тиолов, карбоновых кислот, аминов, амидов), карбонильных соединений. Окисление и окислительное сдваивание производных ацетилена. Участие ацетилена и его производных в реакциях полимеризации и циклоприсоединения.

Основные закономерности реакций нуклеофильного присоединения : механизм, кинетика, пространственная и структурная направленность, влияние характера реагентов и субстракта.

2.1.11. АРОМАТИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ

Ароматичность, правило Хюккеля. Бензоидные и небензоидные ароматические системы. Бензол и его гомологи. Способы получения: коксование угля, пиролиз нефтепрдуктов, выделение из сырой нефти, каталитический рифоминг фракций нефти, алкилирование бензола, циклотримеризация алкинов, реакция Вюрца-Фиттига.

Химические свойства бензола и его гомологов. Реакции электрофильного замещения : обобщенный механизм, примеры реакций - нитрование, галогенирование, сульфирование, алкилирование, ацилирование, их механизмы и особенности. Активирующие и дезактивирующие заместители, ориенталы первого и второго рода.

Реакции нуклеофильного замещения в ароматических системах. Реакции присоединения: галогенирование, озонирование, гидрирование, циклоприсоединение. Окисление бензола до малеинового ангидрида. Радикальные реакции в боковой цепи: галогенирование, окисление. Понятие о многоядерных ароматических углеводородах. Нафталин, особенности строения и основные химические свойства: реакции электрофильного замещения, окисление, восстановление.

2.1.12. ГАЛОГЕНПРОИЗВОДНЫЕ УГЛЕВОДОРОДОВ

Получение галогенпроизводных реакциями присоединения к алкенам, алкинам, ароматическим углеводородам галогенов, галогеноводородов, хлорангидридов, хлоралканов. Получение галогенпроизводных реакциями замещения водорода, галогенов, гидроксильных и диазогрупп.

Общая характеристика реакционной способности галогенпроизводных. Важнейшие реакции галогенпроизводных углеводородов : образование алканов и циклоалканов, олефинов, алкинов, гидролиз, образование простых и сложных эфиров, меркаптанов, тиоэфиров, нитролов, нитросоединений, аминов, металлоорганических соединений.

Получение и применение простейших галогенпроизводных (метана, этана, этилена, пропилена, бензола).

2.1.13. НУКЛЕОФИЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ

Основные закономерности реакций нуклеофильного замещения у насыщенного атома углерода : механизмы, кинетика, стереохимия, влияние характера растворителей, реагентов и уходящей группы.

Основные закономерности реакций нуклеофильного отщепления. Основные факторы, влияющие на соотношение продуктов нуклеофильного отщепления и замещения. Пространственная и структурная направленность реакций нуклеофильного отщепления. Правила Зайцева и Гофмана. Основные факторы, влияющие на структурную направленность реакций нуклеофильного отщепления.

2.1.14. МЕТАЛЛООРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ

Номенклатура металлоорганических соединений.

Важнейшие способы получения металлоорганических соединений: взаимодействием металлов с С-Н - кислотными соединениями, присоединением солей металлов к алкенам и алкинам из галогеналкилов, диазосоединений и металлоорганических соединений. Получение магнийорганических соединений.

Важнейшие реакции магнийорганических соединений: с соединениями, содержащими активный атом водорода, с кислородом, серой, галогенами, галогеналкилами, карбонильными соединениями, двуокисью углерода, эпоксидами, галогенангидридами, нитрилами, галогенидами металлов.

2.1.15 СПИРТЫ, ФЕНОЛЫ, ДИОЛЫ, ПОЛИОЛЫ

Основные способы получения алифатических и циклоалифатических спиртов : гидролиз галогеналканов, гидратация олефинов, восстановление альдегидов, кетонов, сложных эфиров из магнийорганических соединений, гидрирование окиси углерода.

Физические и физико-химические свойства спиртов. Общая характеристика реакционной способности спиртов : образование алкоголятов, олефинов, простых и сложных эфиров, взаимодействие с галогеноводоролами, галогенами, окислителями, дегидрирование, алкилирование ароматических углеводородов.

Непредельные спирты. Способы получения и свойства виниловых эфиров.

Получение и использование аллилового спирта и его эфиров и этинилкарбинолов.

Фенолы. Основные способы получения фенола и его производных, особенности их реакционной способности.

1,1- диолы и ацетали, их получение и свойства. 1,2-диолы, основные способы их получения: гидролизом дигалогенпроизводных и эпоксидов, окислением олефинов, восстановлением диальдегидов и дикетонов. Важнейшие реакции гликолей (окисление, образование простых и сложных эфиров).

Многоатомные спирты, их получение, основные области применения.

2.1.16. АЛЬДЕГИДЫ И КЕТОНЫ

Основные способы получения альдегидов и кетонов: дегидрирование и окисление спиртов, ацилированием ароматических углеводородов, из металлоорганических соединений, гидратацией ацетилена и его производных, оксосинтез.

Строение карбонильной группы. Общая характеристика реакционной способности карбонильных соединений. Кето-енольная таутомерия, ее влияние на химические свойств альдегидов и кетонов.

Химические свойства альдегидов и кетонов:

а) Реакции присоединения по карбоксильной группе /восстановление, присоединение галогеноводородов, воды, перекиси водорода, спиртов, аммиака и аминов, гидроперекисей, синильной кислоты, бисульфита натрия, гидроксиламина, гидразина и его производных/;

б) Реакции замещения a-атомов водорода /галогенирование, нитрозирование, реакции конденсации/.

в) Реакции полимеризации и поликонденсации.

Особенности реакционной способности непредельных альдегидов и кетонов.

Хиноны. Основные способы получения и химические свойства. Семихиноны.

Алифатические диальдегиды и дикетоны. Основные способы получения, особенности реакционной способности.

2.1.17. КАРБОНОВЫЕ КИСЛОТЫ

Номенклатура одноосновных карбоновых кислот, основные способы их получения : окисление углеводородов, первичных спиртов, альдегидов, кетонов; гидролиз трихлорметильных производных, эфиров, амидов, нитрилов карбоновых кислот; из магнийорганических соединений; из олефинов и окиси углерода.

Строение гидроксильной группы и карбоксилат-анионов.

Важнейшие химические свойства карбоновых кислот: диссоциация на ионы, образование солей, ангидридов, хлорангидридов, сложных эфиров, амидов, нитрилов.

Отдельные представители одноосновных карбоновых кислот /муравьиная, уксусная, пальмитиновая, стеариновая, бензойная/, их получение, свойства и применение.

Простейшие непредельные одноосновные карбоновые кислоты, их номенклатура, способы получения /окислением акролеина, дегидрохлорированием галогенокислот, дегидротацией оксикислот, карбонилированием ацетилена/. Особенности реакционной способности непредельных карбоновых кислот и их производных, основные области применения.

Насыщенные и ароматические дикарбоновые кислоты, их номенклатура, основные способы получения. Особенности химических свойств щавелевой, малоновой, янтарной и фталевой кислот.

Непредельные дикарбоновые кислоты, их номенклатура, основные способы получения. Особенности в химических свойствах и взаимные переходы малеиновой и фумароновой кислот.

Гидроксикислоты. Способы получения. Особенности свойств a-, b-, l-, d-гидроксикислот. Лактоны. Молочная кислота. Винные кислоты.

Аминокислоты. Способы получения : гидролизом белков, из карбонильных соединений через циангидрины (по Штреккеру и Зелинскому). Получение b-аминокислот из альдегидов и малонового эфира (реакция Родионова). Понятие об асимметрическом синтезе.

Физические свойства. Амфотерный характер (цвиттер-ионные формы). Изоэлектрическая точка. Реакции по карбоксильной и аминогруппам. Особенности a-, b-, l-аминокислот. Лактамы. Биологическая роль a-аминокислот в биосинтезе белка, заменимые и незаменимые аминокислоты.

Оксокислоты. Глиоксалевая, пировиноградная и ацетоуксусная. Способы получения и свойства. Ацетоуксусный эфир : получение (из дикетена, из этилацетата реакцией Кляйзена), реакции таутомерных форм.

Натрийацетоуксусный эфир : получение, строение, двойственная реакционная способность мезомерного аниона амбидентные ионы) – реакции С - и О-алкилирования. Влияние внешних условий на региоселективность реакций амбидентных анионов. Кетонное и кислотное расщепление ацетоуксусного эфира, его С-алкильных и С-ацильных производных. Синтезы кетонов и кислот с помощью ацетоуксусного эфира.

2.1.18. НИТРОСОЕДИНЕНИЯ

Электронное строение нитрогруппы, индукционный и мезомерный эффекты.

Способы получения : нитрование алканов (реакция Коновалова), и ароматических углеводородов, из галогеналкилов. Механизмы этих процессов. Нитрование алкиларенов в кольцо и боковую цепь. Физические свойства.

Химические свойства. Таутомерия первичных и вторичных нитроалканов (ациформа). С-Н-кислотность первичных и вторичных нитроалканов. Строение солей, мезомерный анион. Образование нитроловых кислот, псевдонитролов. Конденсации первичных и вторичных нитроалканов с карбонильными соединениями (образование нитроспиртов). Превращение первичных нитросоединений в карбоновые кислоты и гидроксиламин.