Кислотно основные свойства органических...
Transcript of Кислотно основные свойства органических...
![Page 1: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/1.jpg)
Кислотно-основные свойства органических соединенийорганических соединений
3
![Page 2: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/2.jpg)
Теории кислот и оснований
теория Бренстеда-Лоури теория Льюиса
4
![Page 3: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/3.jpg)
Теория Бренстеда-Лоури
Кислота – донор протона. Основание – акцептор протона.
Кислота О С С Кислота (донор
протонов)
Основание (акцептор протонов)
Сопряженное основание
Сопряженная кислота
Кислота (донор
Основание (акцептор
Сопряженная кислота
Сопряженное основание
5
протонов)протонов)
![Page 4: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/4.jpg)
Предсказать как пройдет перенос Н+
Количественно – сравнение значения pKa
Качественно – анализ структуры кислоты
6
![Page 5: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/5.jpg)
Количественно (Ka)
HAn Н+ + An–
Kр =[H+]·[An–]
[HAn] Ka acid[ ]
Ka показывает силу кислоты pKa = −lg Ka
Очень сильная кислотаKa ~ 1010
pKa ~ –10 ÷ 50
Ka ~ 1010
(10 000 000 000)
Очень слабая кислотаKa ~ 10–50
7
a 0(0,00000000000000000000000000000000000000000000000001)
![Page 6: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/6.jpg)
Количественно (Ka)
1 pKa сила кислоты 1. pKa сила кислоты pKa =10 pKa = 16сильнее чемpKa =10 pKa = 16сильнее чем
2 Каждая единица pKa2. Каждая единица pKa –один порядок Kaд р д
pKa =10 pKa = 16в 106 раз
(1 000 000)pKa =10 pKa = 16(1 000 000)сильнее чем
8
![Page 7: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/7.jpg)
9
![Page 8: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/8.jpg)
pKa = 3,0
Ka =[H+]·[An–]
[HAn][HAn]
[A ]
Аспирин
Сопряженное основание
Заряженная
[An–]=10(pH-pKa)
[HAn]Незаряженная
форма
Заряженная форма
pH (желудка) ≈ 2,0
[An–]=10(2-3)=
1
pH (крови) ≈ 7,4
=10(2 3)=[HAn] 10
pH (крови) 7,4
[An–]=10(7,4-3) ≈
25000[HAn] 1
10pKa = −lg Ka pH = −lg [H+]
pH = 7 нейтр.
pH = <7 кисл.
pH = >7 щел.
[HAn] 1
![Page 9: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/9.jpg)
Количественно (Ka)
СН3СООН СН3СОCH3
Уксусная кислота
Ацетон
Какое из двух соединений обладает более сильными кислотными свойствами?
K 4 75 K 19 2pKa = 4,75 pKa = 19,2
Более 1014 разБолее кислые
свойства!!!
в 1014 раз(100 000 000 000 000)
11
свойства!!!
![Page 10: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/10.jpg)
Количественно (Ka)Какое из двух соединений обладает более сильными основными свойствами?
дает
более сильная кислота
дает
более слабое основаниекислота основание
дает
12
более слабая кислота
более сильное основание
![Page 11: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/11.jpg)
В какую сторону сдвинуто равновесие?pKa сила кислоты
ВСЕГДАв сторону р услабой кислоты
pKa = –1,74 pKa = –2,9>
1 из 10
pKa = 9 pKa = 15,7<
1 из 1 000 000
13
![Page 12: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/12.jpg)
Качественно Сравниваем сопряженные р
основания
А– – стабильный ион
Сопряженное
А – стабильный ион (слабое основание) НА – сильная кислота
основание для НА
Cl– - стабильный
Сопряженное
HCl – сильная кислота
основание
Карбакатион –б й
Сопряженное
нестабильный
бутан – слабая кислота
14
Сопряженное основание
![Page 13: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/13.jpg)
Качественно Сравниваем сопряженные р
основания
(1) Атом(2) Резонанс(3) Индуктивный эффект(4) Орбитали
15
![Page 14: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/14.jpg)
(1) АтомВ одном периоде В одной группе
пропанолвода
сопряженное основание
сопряженное основание
? ?
бутан серо-водород
сопряженное R водород
сопряженное роснование
сопряженное основание
![Page 15: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/15.jpg)
На каком атоме зарядКакой из атомов водорода более "кислый"?
Рисуем сопряженные основания
Определяем на каком атоме зарядВ одном периоде
17
![Page 16: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/16.jpg)
(2) Резонанс
этанол уксусная кислотау у
сопряженное основание
сопряженное основание
заряд локализован
заряд делокализован
ион менее стабилен
ион более стабилен
18
![Page 17: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/17.jpg)
Есть ли сопряжение?
Рисуем сопряженные основания
заряд локализован
ион менее стабилен
заряд делокализован
ион более стабилен
19
стабилен
![Page 18: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/18.jpg)
(3) Индуктивный эффект?
Рисуем сопряженные основаниясильнее
стабильнее
Кислота pKa
(1), (2) - равноценноCH3CH2CH2COOH 4,8CH3CH2CHClCOOH 2,8CH CHClCH COOH 4 0
сильнее
CH3CHClCH2COOH 4,0CH2ClCH2CH2COOH 4,5
20
![Page 19: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/19.jpg)
Есть ли индуктивный эффект?Рисуем сопряженные основания
Какой из атомов водорода более "кислый"?более кислый ?
21
![Page 20: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/20.jpg)
(4) Орбитали Какой из атомов водорода более "кислый"?
Рисуем сопряженные основания
sp2
spsp
(1), (2), (3) - равноценно
ЭтанpKa=50
ЭтиленpKa=44
АцетиленpKa=25
22
![Page 21: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/21.jpg)
А-Р-И-О (1) > (2) > (3) > (4)
Этанол Пропилен Ацетилен Аммиак
(1) > (2) (1) < (4)( ) ( ) ( ) ( )исключение
23
![Page 22: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/22.jpg)
Бренстедовские кислоты SH-кислоты (тиолы) К
и ОН-киcлоты (карбоновые кислоты,
фенолы, спирты)
ислоф , р )
NH-кислоты (амины, амиды, имиды) СН ( )
отно
СН-кислоты (углеводороды) сть
расте
24
т
![Page 23: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/23.jpg)
Теория Льюиса Кислота — это любая частица, имеющая
реальную вакантную орбиталь (или большиереальную вакантную орбиталь (или большие потенциальные возможности к ее образованию).р ) Т.е. может быть акцептором электронной пары,
предоставляемой основанием О й Основание — соединение с доступной
электронной парой, способное предоставлять ее кислотеее кислоте.
25
![Page 24: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/24.jpg)
Теория Льюиса
Br Br + Al Br + AlBr–Br
Bx
xBr Br + Al Br + AlBr4BrBrx
x
4Br 3Al
…4s24p5 – валентность I (невозбужденное состояние)
s p s p…3s23p1 – валентность I
(невозбужденное состояние)(невозбужденное состояние) (невозбужденное состояние)
3s
Al4Br-
s p…3s13p2 – валентность III(возбужденное состояние)
s p…4s24p6
26
( у д )(ион)
![Page 25: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/25.jpg)
Электронные эффектыЭлектронные эффекты
27
![Page 26: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/26.jpg)
Электронные эффекты С (2,55) – Н (2,2) – слабополярная Н меняем на др. атом
(Hal, N (3,04), S, O (3,44) и т.д.)
перераспределение ē плотностиперераспределение ē-плотности
δ+ δ–
28
![Page 27: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/27.jpg)
Электронные эффекты Индуктивный эффект
Мезомерный эффект
29
![Page 28: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/28.jpg)
Электронные эффектыЭлектронные эффекты
Индуктивный эффектИндуктивный эффект
30
![Page 29: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/29.jpg)
Индуктивный эффект Смещение ē-плотности по σ-связям
ффназывают индуктивными эффектом (I-эффектом) CH3–CH2–CH3
31
![Page 30: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/30.jpg)
Индуктивный эффект Затухает быстро (3-4 связи) низкая поляризуемость у σ-связи
32
![Page 31: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/31.jpg)
Индуктивный эффект Стандарт С–Н Отрицательный –I (на себя) Положительный +I (от себя) Положительный I (от себя)
ē-акцепторный заместитель
ē-донорный заместитель
X CH2 CH2 CH3 ' ''
Y CH2 CH2 CH3 ' ''
33
δ >> δ' >> δ''
![Page 32: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/32.jpg)
–I эффект
на себя, акцепторы ē –NO2 > –CΞN > >C=O >
> –C≡CR > –С6Н5 >> –CR'=CR" >> –F > – Cl > – Br > – I >> OH > NH > H ( 0)> –OH > –NH2 > –H (= 0)
–С6Н5
Csp (2.75) > Csp2 (2.62) > Csp3 (2.5)
34
![Page 33: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/33.jpg)
+I эффект
от себя, доноры ē –С(СН3)3 > –CН(СН3)2 >
> –СН2–СН3 > – СН3 > –H (= 0)
–С(СН3)3CH3
C CH3
CH3CH3
CH3–CН(СН3)2 CH
CH3
CH3
35
CH3
![Page 34: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/34.jpg)
Электронные эффектыЭлектронные эффекты
Мезомерный эффектМезомерный эффект
36
![Page 35: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/35.jpg)
Эффект сопряженияЭффект сопряжения
37
![Page 36: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/36.jpg)
Ковалентные связи м.б. Локализованная – ē-пара Є
дтолько двум атомам Делокализованная – ē-пара Є
> 2 атомам
38
![Page 37: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/37.jpg)
39
Порядок связи = 2
![Page 38: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/38.jpg)
40
Порядок связи = 3
![Page 39: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/39.jpg)
Молекула бутадиена-1,3СН2=СН–СН=СН2
4С4Сsp2
41
![Page 40: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/40.jpg)
Сопряжение - взаимодействие между орбиталями отдельных фрагментов молекулы
42
![Page 41: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/41.jpg)
43
бутадиен-1,3
![Page 42: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/42.jpg)
Особенности сопряженных систем 1. ↑ т/д устойчивость
) С ба) Соединения, способные к резонансу, очень трудно вступают в реакции, которые приводят к структурам, неспособным к резонансу
44
![Page 43: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/43.jpg)
б) Если реакция приводит к структуре, способной к резонансу, то она проходит легче
легчелегче
45
![Page 44: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/44.jpg)
Особенности сопряженных систем
2. Надо учитывать при рассмотрении хода реакций Например, присоединение к сопряженным
диенам приводит к смеси продуктов 1,2- и 1,4-присоединения.
CHCHCHCH
24321 ClHCHCHCHC
Cl
CHCHCH
Cl
CH 22
222 HCHCHCHC
22 CHCHCHCH
(1,4-присоединение) 50%
ClCl
(1 2 ) 50%
46
(1,2-присоединение) 50%
![Page 45: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/45.jpg)
3. изменение геометрии молекулы ↓ длина – и ↑ длина = (≡)
47
![Page 46: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/46.jpg)
48
![Page 47: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/47.jpg)
Особенности сопряженных систем
4. ↑ цепи сопряжения ↑ интенсивность и смещается поглощение в сторону больших λ
зеленая λ, нм Спектральный цвет Дополнительный цвет400-435 Фиолетовый Зеленовато-желтый
зеленая поверхность
435-480 Синий Желтый480-490 Зеленовато-синий* Оранжевый490-500 Синевато-зеленый* Красный490 500 Синевато зеленый Красный500-560 Зеленый Пурпурный560-580 Желтовато- зеленый Фиолетовый580 595 Ж й С й580-595 Желтый Синий595-605 Оранжевый Зеленовато-синий*605-730 Красный Синевато-зеленый*
49
р730-760 Пурпурный Зеленый
![Page 48: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/48.jpg)
Особенности сопряженных систем Соединение Цвет
О БОктатетраенСН2=СН(СН=СН)2СН=СН2
Бесцв.
Ликопин{(СН3)2С=СН(СН2)2С(СН3)=СН[СН=СНС(СН3)=СН]2СН=}2
Ярко-красный
Нафталин Бесцв.
Тетрацен Желтый
Пентацен Синий
50
![Page 49: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/49.jpg)
Условия сопряжения
= – = (≡) F 1s22s22p5
В одной = (≡) – Ÿ
s p
2плоскостиp
O 1s22s22p4π-р-сопряжениеX = F; Cl; Br; I
π -π-сопряжениеX = CH2; CR2; O; NH; NR;
2
O 1s 2s 2p
51
s p
![Page 50: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/50.jpg)
Бутадиен 1 3Бутадиен-1,3
Сопряжение есть
Пентадиен-1 4
52
Пентадиен-1,4
![Page 51: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/51.jpg)
Условия сопряжения
Циклооктатетраен
Аллен
С
53
Сопряжения нет
![Page 52: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/52.jpg)
Электронные эффектыЭлектронные эффекты
Мезомерный эффектМезомерный эффект
54
![Page 53: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/53.jpg)
Мезомерный эффект передача ē-влияния заместителей по
йсопряженной системе
заместитель сам часть сопряженной системы.
CH2 CH C O
HHАкролеин
55
![Page 54: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/54.jpg)
Мезомерный эффект Может вносить в систему сопряжения:
( C O COOH) π-связь (напр. -C=O, -COOH) неподеленную ē-пару (Hal, NH2– и OH–), АО р-АО
56
![Page 55: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/55.jpg)
Мезомерный эффект
Мезомерный эффект передается по системе сопряженных связейбез затухания
57
![Page 56: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/56.jpg)
Мезомерный эффект
Отрицательный –M (на себя) Отрицательный M (на себя)
Положительный +M (от себя)
58
![Page 57: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/57.jpg)
Реакции ворганической химииорганической химии
59
![Page 58: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/58.jpg)
Атакуемое вещество – субстрат Атакующее вещество – реагент
60
![Page 59: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/59.jpg)
Важно
три типа реакций – замещение, присоединение элиминирование;присоединение, элиминирование;
три типа реагентов – нуклеофилы, фэлектрофилы и радикалы;
два вида факторов – электронные и стерические, посредством которых связь или группа, участвующая в реакции, влияет на остальную молекулу
61
![Page 60: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/60.jpg)
Типы реакцийТипы реакцийпо связыванию и удалению структурных элементовструктурных элементов
62
![Page 61: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/61.jpg)
Типы реакций
Реакции замещения(S – substitution [замещение])
АВ + С → АС + В
CH3-CH3 + Cl2 (на свету) → CH3CH2Cl + HClхлорирование этана
CH CH Cl + KOH ( ) CH CH OH + KClCH3CH2Cl + KOH (водн. р-р) → CH3CH2OH + KClщелочной гидролиз хлорэтана
63
![Page 62: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/62.jpg)
Типы реакций
Реакции присоединения(A – addition [присоединение])
А + В → С
CH2=CH-CH3 + Br2 → CH2Br-CHBr-CH3бромирование пропенабромирование пропена
CH =CH + H O → CH CH OHCH2=CH2 + H2O → CH3CH2OHгидратация этилена
64
![Page 63: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/63.jpg)
К реакциям присоединения относятся также реа о ер зареакции полимеризации:
nA → An
n CH2=CH2 → (-CH2-CH2-) nобразование этиленаобразование этилена
65
![Page 64: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/64.jpg)
Типы реакций
Реакции элиминирования (отщепления)(E – elimination [отщепление])
А → В + С + . . .
отщепление хлороводорода(при действии на хлоралкан спиртовым раствором(при действии на хлоралкан спиртовым раствором щёлочи)
CH3-CH2Cl → CH2=CH2 + HClдегидрохлорирование хлорэтана
66
дегидрохлорирование хлорэтана
![Page 65: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/65.jpg)
отщепление воды(при нагревании спирта с серной кислотой)(при нагревании спирта с серной кислотой)
CH2 CH2
140 – 170°CCH2 CH2 + H2Okat
дегидратация этанола H OH
kat
отщепление водорода от алкана(в присутствии катализатора)(в присутствии катализатора)
CH3-CH3 → CH2=CH2 + H23 3 2 2 2дегидрирование этана
67
![Page 66: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/66.jpg)
Типы реагентовТипы реагентов
68
![Page 67: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/67.jpg)
Типы реагентов
Свободные радикалы (гомолитический разрыв связи) [неполярные]
З Заряженные ионы –катионы (электрофилы) и
( )анионы (нуклеофилы)(гетеролитический разрыв связи) [полярные]
69
![Page 68: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/68.jpg)
Радикальные реакцииРадикальные реакции
70
![Page 69: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/69.jpg)
Пример - реакция радикального замещения (SR) при хлорировании метана:
Общая схема реакции:CH4 + Cl2 → CH3Cl + HClCH4 Cl2 CH3Cl HCl
Стадии процесса: Стадии процесса: Cl2 → 2 Cl· (на свету) Cl· + H–CH3 → HCl + ·CH3·CH3 + Cl2 → CH3Cl + Cl· и так далее
71
![Page 70: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/70.jpg)
Электрофильные реакцииЭлектрофильные реакции
72
![Page 71: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/71.jpg)
Электрофильные реакции
Субстрат подвергается действию электрофильного реагента
Электрофильные реагенты (электрофилы)(электрофилы) –имеют свободную орбиталь
73
![Page 72: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/72.jpg)
Электрофильные реакции
Важнейшие электрофильныереагенты H+, CH3
+ и другие карбокатионы,NO2
+, ZnCl2, AlCl3 Al …3s23p1
s p
2
s p
Al* …3s13p2
2
74
s p
![Page 73: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/73.jpg)
Электрофильные реакции
Примеры электрофильных реакций
Электрофильное присоединение (АЕ)Электрофильное присоединение (АЕ)CH2=CH2 + HCl → CH3CH2Cl(электрофил - H+ в составе HCl)( р ф )
75
![Page 74: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/74.jpg)
Нуклеофильные реакцииНуклеофильные реакции
76
![Page 75: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/75.jpg)
Нуклеофильные реакции
Субстрат подвергается действиюнуклеофильного реагента
Нуклеофильные реагенты (нуклеофилы)(нуклеофилы) –имеют неподеленную ē-пару
77
![Page 76: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/76.jpg)
Нуклеофильные реакции
Важнейшие нуклеофильные реагентыOH-, Cl-, Br-, CN-, H2O, CH3OH, NH3
78
![Page 77: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/77.jpg)
Нуклеофильные реакции
Примеры нуклеофильных реакций
Нуклеофильное замещение (SN)Нуклеофильное замещение (SN)
Н ф (А ) Нуклеофильное присоединение (АN)
79
![Page 78: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/78.jpg)
Условия протекания реакций
Условия проведения ХР
механизм ХР
направление р
продуктыроду
80
![Page 79: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/79.jpg)
Условия протекания реакций
Пример 1
81
![Page 80: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/80.jpg)
Условия протекания реакций
Пример 2
82
![Page 81: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/81.jpg)
Условия протекания реакций
83
![Page 82: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/82.jpg)
Окислительно-восстановительныеОкислительно восстановительные реакции
84
![Page 83: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/83.jpg)
85
![Page 84: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/84.jpg)
Молекулярность реакцииМолекулярность реакции
86
![Page 85: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/85.jpg)
А + В → С + Д
Мономолекулярные реакции (1)Мономолекулярные реакции (1)V = K [ A ]
Бимолекулярные реакции (2)V K [ A ] [ B ]V = K [ A ] [ B ]
SN1 Е2
87
![Page 86: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/86.jpg)
Факторы посредством которыхФакторы посредством которых связь или группа, участвующая в реакции влияет на остальнуюв реакции, влияет на остальную молекулу
88
![Page 87: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/87.jpg)
Факторы
Электронный фактор -неравномерность в распределении электронной плотностиреакционные центры (определяют направление атаки тем или иным рреагентом)
89
![Page 88: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/88.jpg)
Факторы
Пространственный (стерический) фактор
CH CH3CH3
90
![Page 89: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/89.jpg)
Факторы
Статическое состояние –до вступления в реакцию
Динамическое состояние –Дв процессе реакции
Реакция предпочтительно будет проходить через стадию образования относительночерез стадию образования относительно более устойчивого интермедиата!
91
![Page 90: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/90.jpg)
Определение углерода и водорода в составе органических соединенийр д
92
![Page 91: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/91.jpg)
Определение С и Н
Определение C и H –о с е е е ес о с о C (II)окисление веществ оксидом Cu (II)С18Н38 + СuО = 18 СО2 ↑ + 19 Н2О + 55 Сu
Углекислый газ обнаруживают известковой водой (мутнеет)(мутнеет)
Ca (OH)2 + CO2 = CaCO3 ↓ + H2O Воду обнаруживают безводным сульфатом меди у у у
(II) (белый, переходит в голубой - медный купорос)CuSO4 + 5H2O = CuSO4▪5 H2O
Оксид Cu (II) восстанавливается до Cu или до оксида Cu (I) (красные)
93
![Page 92: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/92.jpg)
Определение галогенов в составе органических соединенийр д
94
![Page 93: Кислотно основные свойства органических ...emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/normal1/00swspt0xu34y3/... · 2014-03-03 · два вида факторов–](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041023/5ed60131fd01ff29bb278565/html5/thumbnails/93.jpg)
Определение Cl CuO + R—Hal → cине-зеленое пламя
95