Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Вопросы для подготовки к экзамену по органической химии для студентов факультетов ИЭ и ТТЛП
Раздел 1. Углеводороды
1.1 Алканы.
1. Гомологический ряд метана. Распространение в природе. Номенклатура.
2. Способы получения алканов: реакция Вюрца, реакция Кольбе, декарбоксилирование солей карбоновых кислот. Синтезируйте 2,5-диметилгексан этими способами.
3. Характеристика реакционной способности алканов. Основные реакции алканов: галогенирование, нитрование, сульфохлорирование, сульфирование. Селективность реакций галогенирования. Приведите уравнения реакций, характеризующих химические свойства алканов на примере 2-метилбутана. Отличите с помощью качественных реакций 2-метилбутан от симм. диэтилэтилена и пропилацетилена.
1.2 Алкены.
1. Гомологический ряд алкенов. Распространение в природе. Номенклатура.
2. Способы получения алкенов: дегидратация спиртов, дегидрогалогенирование галогеналканов, дегалогенирование 1,2-дигалогеналканов. Правило Зайцева. Синтезируйте 2-метилпентен-2 этими способами.
3. Характеристика реакционной способности алкенов. Электрофильнае присоединение, реакции: галогенирования, присоединения галогеноводорода, воды, минеральных кислот. Правило Марковникова. Присоединение бромистого водорода против правила Марковникова. Мягкое и жесткое окисление алкенов, озонолиз. Полимеризация алкенов. Понятие о мономерах и полимерах. Промышленное значение этих реакций.
1) Приведите уравнения реакций, характеризующих химические свойства алкенов на примере метилэтилена. С помощью каких качественных реакций можно отличить этот алкен от диэтилметана и винилацетилена? Напишите реакцию полимеризации симм. диэтилэтилена.
1.3 Диеновые углеводороды.
1. Три типа диеновых углеводородов: с куммулированными, изолированными и сопряженными связями.
2. Методы получения диеновых углеводородов: дегидрогалогенирование дигалогенопроизводных УВ.
3. Характеристика реакционной способности диенов. Реакции 1,2- и 1,4-присоединения галогеноводородов, галогенов и реакции 1,2- и 1,4-полимеризации.
- Приведите уравнения реакций, характеризующих химические свойства алкадиенов на примере пентадиена-1,3.
4. Бутадиеновый, изопренавый и хлоропреновый каучуки.
1.4 Алкины.
1. Номенклатура. Способы получения алкинов: дегидрогалогенирование вицинальных и геминальных дигалоген- алканов, алкилирование ацетиленидов металлов галогеналканами.
-Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно синтезировать пропилацетилен из соответствующего дигалогеналкана.
2. Характеристика реакционной активности алкинов. Реакции присоединения: присоединение водорода (восстановления), присоединение галогенов, галогеноводорода. Реакции присоединения нуклеофилов: воды, спиртов, карбоновых кислот, синильной кислоты и практическое применение реакций полимеризации продуктов. Кислотные свойства алкинов – образование ацетиленидов. Качественные реакции на концевую тройную связь. Реакции окисления алкинов: мягкое и жесткое. Циклотримеризация ацетилена и гомологов.
1)Приведите уравнения реакций, характеризующие химические свойства этилацетилена.
2)С помощью каких качественных реакций можно различить винилхлорид, винилацетилен и бутадиен-1,3?
1.5 Циклоалканы.
1. Циклоалканы. Структурная изомерия и номенклатура.
2. Химические свойства малых (трех-и четырех) и больших (пяти- и шести-) циклов: реакции присоединения водорода, галогенов, галогеноводорода, мягкого и жесткого окисления.
5. Устойчивость циклов: связь между размерами циклов и реакционной способностью циклоалканов
-Сравните устойчивость циклобутана и циклогексана и дайте необходимые пояснения. Укажите, какие из них будут реагировать с бромной водой, иодистоводородной кислотой, перманганатом калия в кислой среде. Напишите уравнения реакций.
1.6 Ароматические углеводороды
1. Гомологический ряд бензола, изомерия и номенклатура.
2. Методы синтеза: тримеризация ацетилена, реакция Вюрца-Фиттига – взаимодействие галогеналканов и арилгалогенидов, сплавление солей карбоновых кислот со щелочью, декарбоксилирование бензойной кислоты, алкилирование аренов (реакция Фриделя-Крафтса) а) галогеналканами и б) алкенами.
-Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно синтезировать изопропилбензол.
3. Химические свойства. Свободно-радикальные реакции аренов: реакции замещения в боковой цепи: галогенирования, нитрования. Реакции окисления. Напишите реакции бромирования, нитрования и окисления пропилбензола с участием боковой цепи.
Реакции электрофильного замещения SE – замещение атома водорода на электрофил: нитрование, бромирование, сульфирование, алкилирование галогеналканами, алкилирование алкенами, ацилирования. Заместители бензольного кольца и их влияние на направление и скорость реакции SE :I – род – орто- и пара-ориентанты, электронодонорные заместители, II – род – мета-ориентанты, электроноакцепторные заместител.
-Охарактеризуйте химические свойства аренов на примере изопропилбензола. Приведите качественные реакции, с помощью которых можно отличить бензол от стирола и изопропилбензола.
Раздел 2. Функциональные производные углеводородов
2.1 Галогенопроизводные углеводородов.
1. Классификация. Номенклатура. Изомерия. Физические свойства.
2. Способы получения: прямое галогенирование (хлорирование и бромирование) –алканов, -циклоалканов, -алкенов, -алкинов, -аренов. Гидрогалогенирование (HCl, HBr, HI) алкенов, диенов и алкинов. Реакция нуклеофильного замещения гидроксильной группы в спиртах действием галогенидов фосфора или серы. Получение ненасыщенных галогенопроизводных. Получите возможными реакциями 2-бромпентан.
3. Химические свойства. Характеристика связи С-Гал. Реакции нуклеофильного замещения SN: гидролиз, алкоголиз, аммонолиз галогенопроизводных, обмен галогена на нитрильную группу, обмен галогена на нитрогруппу. Реакции отщепления (элиминирования Е) галогеноводорода. Правило Зайцева. Реакции галогеноводородов с металлами с образованием металлоорганических соединений, реакции с Mg. Реакции электрофильного замещения в арилгалогенидах SE: нитрования, сульфирования, галогенирования.
-Охарактеризуйте химические свойства 2-хлорбутана, приведите соответствующие примеры реакций.. Приведите уравнения реакций отличия этого соединения от хлорбензола и бензола
2.2 Спирты и простые эфиры.
1. Классификация. Номенклатура. Изомерия. Физические свойства.
2. Способы получения: гидролиз галагенопроизводных углеводородов, гидратация алкенов, гидролиз сложных эфиров карбоновых кислот, восстановление альдегидов и кетонов, окисление алкенов по Вагнеру. -Синтезируйте метилэтилкарбинол: - из соответствующего алкена; из соответствующего галогенопроизводного углеводорода; кетона; сложного эфира.
3. Химические свойства: кислотность спиртов – взаимодействие со щелочными металлами, реакции нуклеофильного замещения гидроксильной группы (SN) спиртов с галогеноводородами, галогенидами фосфора: PBr3, PCl3, PBr5, PCl5, хлористым тионилом.
4. Реакции нуклеофильного замещения SN спиртов со спиртами – реакция межмолекулярной дегидратации с образованием простых эфиров. Внутримолекулярная дегидратация спиртов с образованием алкенов. Дегидрирование и окисление спиртов. Реакции этерификации спиртов с органическими и неорганическими кислотами. Основные свойства спиртов. -Охарактеризуйте химические свойства спиртов на примере пентан-2-ола.
5. Многоатомные спирты. Качественная реакция на α-гликоли. Этиленгликоль
6. Простые эфиры. Их получение дегидратацией спиртов и по Вильямсону. Физические и химические свойства простых эфиров: образование оксониевых солей, расщепление.
2.3 Фенолы
1. Ароматические спирты и фенолы. Способы получения фенолов: кумольный метод, сплавление солей сульфокислот со щелочью, гидролиз арилгалогенидов.
2. Химические свойства фенолов: кислотность (реакция с разбавленной щелочью, с хлорным железом - качественная реакция на фенолы), получение простых и сложных эфиров фенолов. Расщепление простых эфиров фенолов. Расщепление сложных эфиров фенолов. Окисление фенолов. Реакции фенолов по бензольному кольцу: нитрование, сульфирование, галогенирование, качественная реакция на фенол. С-алкилирование по Фриделю-Крафтсу – алкенами, С-ацилирование по Фриделю-Крафтсу – галогенангидридами кислот. Реакция конденсации с формальдегидом и ее практическое применение.
2.4 Карбонильные соединения
1. Альдегиды и кетоны. Классификация, номенклатура и изомерия.
2. Методы получения: окисление углеводородов, гидролиз дигалогенопроизводных углеводородов, дегидрирование и окисление спиртов, пиролиз кальциевых солей карбонавых кислот, гидратация алкинов, реакция Фриделя –Крафтца аренов. -Синтезируйте метилэтилкетон окислением соответствующего алкена; гидролизом дигалогенопроизводного углеводорода;гидратацией алкина; окислением и дегидрированием спирта.
3. Химические свойства. Реакции нуклеофильного присоединения: НСN, бисульфита натрия, водорода, спиртов (получение полуацеталей и ацеталей). Взаимодействие с азотистыми основаниями типа NH2-X (аммиаком, гидроксиамином, гидразином, фенилгидразином). Реакции конденсации: альдольная. Замещение атома Н в -положении на галоген. Галоформная реакция - качественная реакция на метилкетоны. Реакция с галогенидами фосфора. Окисление альдегидов (реакция серебряного зеркала, с гидроксидом меди). Реакция Канницарро. Реакции ароматических альдегидов и кетонов по ароматическому кольцу (нитрование, галогенирование, сульфирование).
-Охарактеризуйте химические свойства метилэтилкетона. С помощью каких реакций можно различить это соединение от этилуксусного альдегида и этилпропилкарбинола?
2.5 Карбоновые кислоты и их производные
1.Одноосновные карбоновые кислоты. Классификация, номенклатура, изомерия.
2. Способы получения: жесткое окисление углеводородов – алканов, алкенов, алкинов, гомологов аренов, спиртов, альдегидов; гидролиз геминальных тригалогензамещенных УВ, гидролиз нитрилов, через металлоорганические соединения
3. Химические свойства. Кислотность. Реакции с участием карбоксильной группы. Реакции с разрывом связи С-ОН с образованием функциональных производных кислот: солей, галогенангидридов, ангидридов, сложных эфиров (этерификация), амидов. Расщепление сложных эфиров – гидролиз. Качественные реакции на карбоновые кислоты.
-Охарактеризуйте химические свойства кислот на примере изопропилуксусной кислоты.
5. Химические свойства функциональных производных кислот. Реакции карбоновых кислот по углеводородному радикалу, образование замещенных кислот. Карбоксильная группа как заместитель 2 рода в бензольном кольце: ее влияние на направление реакций нитрования, сульфирования, галогенирования ароматических карбоновых кислот.
Приведите качественные реакции, с помощью которых можно отличить изопропилуксусную кислоту от бензилового спирта и пропаналя.
6. Жиры, масла, их нахождение в природе. Физические свойства. Строение жиров. Гидролиз и гидрирование жиров.
7. Многоосновные кислоты. Двухосновные карбоновые кислоты, номенклатура, изомерия. Особенности их химических свойств: изменение кислотности в гомологическом ряду, образование двух рядов производных, отношение к нагреванию.
2.6 Азотсодержащие соединения
1. Нитросоединения. Номенклатура и изомерия. Методы получения: нитрование алканов, аренов. Физические свойства. Строение нитрогруппы. Понятие о донорно-акцепторной связи. Влияние нитрогруппы на α-углеродный атом. Равновесие аци- и нитро-формы.
Химические свойства: восстановление ароматических нитросоединений по Зинину. Нитрование, сульфирование и галогенирование ароматических нитросоединений. Влияние нитрогруппы на реакционную способность бензольного кольца.
2. Амины. Классификация аминов. Номенклатура и изомерия. Способы получения: алкилированиее аммиака, восстановление нитросоединений, замещение галогена на аминогруппу. Физические свойства.
Характеристика связей C-N и C-H. Химические свойства аминов: основность, влияние строения молекулы на основность. Реакции алкилирования и ацилирования по аминогруппе. Четвертичные аммониевые соли и их применение. Аминогруппа как ориентант 1 рода в реакциях замещения водорода в бензольном кольце: реакции галогенирования, нитрования, сульфирования.
Взаимодействие аминов с азотистой кислотой. Соли диазония и их превращения под действием нуклеофильных реагентов, реакции азосочетания солей диазония с фенолами и анилином. Качественные реакции на первичные, вторичные и третичные алифатические и ароматические амины.
2.7 Аминокислоты, белки
1. Классификация, номенклатура, изомерия. Методы получения: гидролиз белка, аммонолиз галогенозамещенных кислот и гидроксикислот. Биологическая роль аминокислот и белков. Физические и химические свойства.
2. Биполярный ион. Реакции по карбоксильным и аминогруппам. Отношение , -,-аминакислот к нагреванию. Образование пептидов. Понятие о полипептидах.
-Охарактеризуйте физические и химические свойства аминокислоты на примере 2-аминопропановой кислоты. Постройте дипептид с молекулой цистеина и назовите его. Покажите пептидную связь в молекуле дипептида.
3. Белки - основа жизни, высшая форма развития органических веществ. Распространение в природе, биологическая роль, состав. Структура белка: первичная, вторичная, третичная и четвертичная. Характеристика химических свойств: гидролиз, денатурация, качественные реакции. Превращения белков в организме.
Раздел 3. Углеводы
3.1 Моносахариды Нахождение в природе, роль. Классификация. Способы изображения их строения: линейная (оксо-форма), формулы Хеуорса.
Химические свойства: реакции по карбонильной группе (мягкое окисление, присоединение водорода, синильной кислоты, фенилгидразина, окисление бромной водой и концентрированной азотной кислотой) и по гидроксильным группам (алкилирование и ацилирование). Полуацетальный (гликозидный) гидроксил и его особые свойства. Качественные реакции на карбонильную группу.
-Рассмотрите строение глюкозы в оксоформе и форме Хеуорса. Какими реакциями можно доказать наличие альдегидной группы в молекуле глюкозы?
-Напишите уравнения реакций ацилирования и алкилирования глюкозы в пиранозной форме. Способны ли продукты этих реакций подвергаться мутаротации?
-На примере моносахарида фруктозы объясните, какие вещества являются аномерами. Какой из них входит в состав сахарозы? Какие соединения образуются при гидролизе сахарозы?
-На примере моносахарида галактозы объясните, какие вещества являются аномерами. Какой из них входит в состав лактозы? С помощью каких качественных реакций можно отличить глюкозу от сорбита и фруктозы.
-На примере известных вам альдогексоз объясните, какие вещества являются эпимерами.
3.2 Дисахариды. Способы получения, строение, физические и химические свойства. Восстанавливающие и невосстанавливающие дисахариды. Основные представители: мальтоза, целлобиоза, лактоза, сахароза, их нахождение в природе.
- Приведите уравнения реакций, доказывающие восстанавливающие свойства лактозы. Напишите уравнения гидролиза лактозы и назовите продукты гидролиза.
-Приведите формулы восстанавливающего и невосстанавливающего дисахаридов, в состав которых входит остаток α-глюкозы. Приведите уравнения реакций, подтверждающие восстанавливающие свойства и объясните их причину. Возможна ли мутаротация для этих дисахаридов? Почему?
-Напишите формулу дисахарида целлобиозы. К какому типу дисахаридов она относится? Поясните ответ, подтвердив его соответствующими реакциями. При гидролизе какого полисахарида возможно образование данного дисахарида?
-Приведите формулы глюкозы, фруктозы и невосстанавливающего дисахарида, в состав которого входят остатки указанных моносахаридов. Приведите уравнения качественных реакций, с помощью которых можно отличить эти углеводы. Возможна ли мутаротация для этих углеводов? Ответ поясните.
-Приведите уравнения реакций, подтверждающих наличие гидроксильных групп в молекуле известного вам невосстанавливающего дисахарида. Напишите уравнения его гидролиза. Почему при этом происходит измениние угла вращения плоскополяризованного света. Как получают этот дисахарид в промышленности?
-Напишите уравнения реакций ацилирования и алкилирования сахарозы. К какому типу дисахаридов она относится? Что такое инверсия сахаров?
3.3 Полисахариды. Целлюлоза, нахождение в природе. Состав, строение и физико-химические свойства. Основные реакции: гидролиз, алкилирование и ацилирование. Крахмал, нахождение в природе. Строение и физико-химические свойства. Амилоза и амилопектин. Гидролиз крахмала: декстрины, мальтоза, глюкоза. Крахмал как продукт питания.
-Приведите реакции для целлюлозы, с помощью которых можно доказать наличие спиртовых групп в молекуле. Какие соединения образуются при гидролизе целлюлозы? Какое применение находит этот процесс? Получение вискозного волокна. Способы получения целлюлозы из древесины.
-Каково различие в строении макромолекул амилозы и амилопектина? Приведите строение мономерного звена их макромолекул. Напишите уравнения реакций гидролиза крахмала до соответствующего ди- и моносахаридов. Что такое процесс фотосинтеза?
PAGE 3