Презентация по химии Общие закономерности реакционной способности органических соединений как химическая основа их биологическ

Содержание

Слайд 2

Радикальное замещение у насыщенного атома углерода.

Радикальное замещение у насыщенного атома углерода.

Слайд 3

Алифатические углеводороды

Алифатические углеводороды

Слайд 4

Алканы Алканами называются насыщенные углеводороды, молекулы которых состоят из атомов углерода

Алканы

Алканами называются насыщенные углеводороды, молекулы которых состоят из атомов углерода и

водорода, связанных между собой только -связями.

СnН2n+2

Слайд 5

Алканы метан

Алканы

метан

Слайд 6

Алканы

Алканы

Слайд 7

Строение алканов

Строение алканов

Слайд 8

Алканы СnН2n+2

Алканы

СnН2n+2

Слайд 9

Алканы. Номенклатура. Названия нормальных алканов по заместительной номенклатуре

Алканы. Номенклатура.

Названия нормальных алканов по заместительной номенклатуре

Слайд 10

Алканы. Номенклатура 2,2,4-триметилпентан Первичный Вторичный Третичный Четвертичный

Алканы. Номенклатура

2,2,4-триметилпентан

Первичный

Вторичный

Третичный

Четвертичный

Слайд 11

Алканы. Номенклатура

Алканы. Номенклатура

Слайд 12

Алканы. Номенклатура 3,5-диметил-3-этилоктан

Алканы. Номенклатура

3,5-диметил-3-этилоктан

Слайд 13

Алканы. Номенклатура Рациональная номенклатура тетраметилметан (2,2-диметилпропан) метилэтилизопропилметан (2,3-диметилпентан)

Алканы. Номенклатура

Рациональная номенклатура

тетраметилметан
(2,2-диметилпропан)

метилэтилизопропилметан
(2,3-диметилпентан)

Слайд 14

Алканы. Номенклатура Структурная изомерия Е связи С-С 83 ккал/моль

Алканы. Номенклатура

Структурная изомерия

Е связи С-С 83 ккал/моль

Слайд 15

Алканы. Номенклатура Структурная изомерия С4Н10 н-бутан Ткип= -0,5С изобутан Ткип= -11,7С

Алканы. Номенклатура

Структурная изомерия

С4Н10

н-бутан Ткип= -0,5С

изобутан Ткип= -11,7С

Слайд 16

Алканы. Номенклатура Число изомеров в ряду алканов

Алканы. Номенклатура

Число изомеров в ряду алканов

Слайд 17

Алканы. Способы получения Получение из ненасыщенных углеводородов Получение из галогенопроизводных (Реакция Вюрца) t

Алканы. Способы получения

Получение из ненасыщенных углеводородов

Получение из галогенопроизводных (Реакция Вюрца)


t

Слайд 18

ВЮРЦ (Wurtz), Шарль Адольф 26 ноября 1817 г. – 12 мая

ВЮРЦ (Wurtz), Шарль Адольф

26 ноября 1817 г. – 12 мая

1884 г.

Французский химик-органик и педагог

Слайд 19

Алканы. Способы получения Реакция Ш.А. Вюрца (1854)

Алканы. Способы получения

Реакция Ш.А. Вюрца (1854)

Слайд 20

Алканы. Способы получения Получение из солей карбоновых кислот ( сплавление) (реакция Дюма) t

Алканы. Способы получения

Получение из солей карбоновых кислот
( сплавление)

(реакция Дюма)

t

Слайд 21

Электролиз солей щелочных металлов и карбоновых кислот (реакция Кольбе) 1849 г

Электролиз солей щелочных металлов и карбоновых кислот (реакция Кольбе)

1849 г

Слайд 22

Адольф Вильгельм Герман Кольбе Adolph Wilhelm Hermann Kolbe немецкий химик-органик. 27

Адольф Вильгельм Герман Кольбе  Adolph Wilhelm Hermann Kolbe

немецкий
химик-органик.

27

сентября 1818 г. – 25 ноября 1884 г.
Слайд 23

Реакция электролиза по Кольбе: .

Реакция электролиза по Кольбе:

.

Слайд 24

Алканы. Способы получения Получение алканов из альдегидов и кетонов ,t

Алканы. Способы получения

Получение алканов из альдегидов и кетонов

,t

Слайд 25

Химические свойства. Реакции замещения. Гомолитическое замещение, SR.

Химические свойства.
Реакции замещения.
Гомолитическое замещение, SR.

Слайд 26

Алканы. Химические свойства 1. Галогенирование

Алканы. Химические свойства

1. Галогенирование

Слайд 27

Механизм радикального замещения (SR) Радикальный цепной механизм - цепь повторяющихся реакций

Механизм радикального замещения (SR)

Радикальный цепной механизм - цепь повторяющихся реакций с

участием свободно-радикальных частиц.

Цепные реакции – химические реакции, идущие путем последовательного протекания одних и тех же элементарных стадий.

Слайд 28

Алканы. Химические свойства Галогенирование (Механизм реакции) I. Инициирование гомолиз

Алканы. Химические свойства

Галогенирование (Механизм реакции)

I. Инициирование

гомолиз

Слайд 29

1.Галогенирование начинается только под действием инициатора радикальных реакций : 1)нагреванием до

1.Галогенирование начинается только под действием инициатора радикальных реакций :
1)нагреванием до температур

200300 С  термолиз (тепловая энергия)
2) облучением  фотолиз (лучистая энергия, кванты света h)
3) введением веществ, достаточно легко генерирующих свободные радикалы.
Pb(C2H5)4  Pb + C2H5 • ;
Cl • • Cl + C2H5 •  Cl • + C2H5Cl
Слайд 30

II. Рост цепи

II. Рост цепи

Слайд 31

Слайд 32

Алканы. Химические свойства III. Обрыв цепи

Алканы. Химические свойства

III. Обрыв цепи

Слайд 33

Алканы. Химические свойства Галогенирование (Механизм реакции) При реакциях SR с углеводородами,

Алканы. Химические свойства

Галогенирование (Механизм реакции)

При реакциях SR с углеводородами, содержащими атомы

С с различной степенью замещения, наблюдается региоселективность реакции
Слайд 34

Региоселективность реакции - предпочтительное протекание реакции по одному из нескольких возможных реакционных центров молекулы одной природы:

Региоселективность реакции - предпочтительное протекание реакции по одному из нескольких возможных

реакционных центров молекулы одной природы:
Слайд 35

Реакционная способность в ряду галогенов уменьшается слева направо: F2 > Cl2

Реакционная способность в ряду галогенов уменьшается слева направо:
F2 >

Cl2 > Br2 > I2

Региоселективность любой органической реакции понижается с увеличением активности реагента

Слайд 36

Селективность реакции SR объясняется : 1) различиями в прочности первичных, вторичных

Селективность реакции SR объясняется :
1) различиями в прочности первичных, вторичных и

третичных СН связей
(ниже приведены значения энергий диссоциации этих связей):
Едис. 406 кДж/моль 393,5 кДж/моль 381 кДж/моль
(97 ккал/моль) (94 ккал/моль) (91 ккал/моль) .
Слайд 37

2. образованием наиболее стабильного промежуточного свободного радикала Стабильность радикалов: R3C •

2. образованием наиболее стабильного промежуточного свободного радикала

Стабильность радикалов:
R3C • 

R2CH •  RCH2 •  H3C •
Слайд 38

На результат реакции SR оказывают влияние и электронные эффекты тех заместителей,

На результат реакции SR оказывают влияние и электронные эффекты тех заместителей,

которые имеются в цепи алкана.

при фотохимическом хлорировании 1-хлорбутана при 35 С региоселек-тивность реакции такова:

СН3СН2СН2СН2Cl.
25% 50% 17% 3%

Слайд 39

СН2=СНСН3 + Cl•  НCl + СН2=СНСН2•  Пропен Cl2 •СН2СН=СН2СН2СНСН2•

СН2=СНСН3 + Cl•  НCl + СН2=СНСН2• 
Пропен Cl2


•СН2СН=СН2СН2СНСН2•  СН2=СНСН2Cl + Cl•
Реакция Львова

Хлорирование в аллильное положение ,SR

 450 С

Слайд 40

При хлорировании толуола :

При хлорировании толуола :

Слайд 41

Избирательное замещение в -положение (аллильное положение) к двойной связи:

Избирательное замещение в -положение (аллильное положение) к двойной связи:

Слайд 42

Алканы. Химические свойства 2. Нитрование Реакция М.И. Коновалова обработка 10 –

Алканы. Химические свойства

2. Нитрование

Реакция М.И. Коновалова

обработка 10 – 20 %-ной

азотной кислотой в паровой фазе при температуре не выше 140 °С.
Слайд 43

Алканы. Химические свойства 3. Сульфохлорирование С10H22 + SO2 + Cl2 

Алканы. Химические свойства

3. Сульфохлорирование

С10H22 + SO2 + Cl2  C10H21SO2Cl

+ HCl
декан сульфохлорид
декана
C10H21SO2Cl + 2NaOH  C10H21SO3Na + NaCl + H2O
алкилсульфонат


RH + Cl2 + SO2 → RSO2Cl + HCl .

Втор.С > перв.С

Слайд 44

Алканы. Химические свойства Окисление Сильные окислители (KMnO4, K2Cr2O7 и др.)

Алканы. Химические свойства

Окисление

Сильные окислители (KMnO4, K2Cr2O7 и др.)

Слайд 45

Реакция автоокисления (реакция органических соединений с кислородом воздуха в мягких условиях).

Реакция автоокисления (реакция органических соединений с кислородом воздуха в мягких условиях).


1. R3CH + •OO•  R3C• + HOO• ;
R3C• + •OO•  R3COO•
Образование перекисного радикала (малая р/с)
R3COO• + HCR3  R3COOH + R3C•
Рост цепи гидропероксид

Реакции автоокисления региоселективны
Трет.Н < аллил.Н < бензил.Н

Слайд 46

Реакция свободных радикалов с веществами, обладающими повышенной электронной плотностью (фенолы, хиноны,

Реакция свободных радикалов с веществами, обладающими повышенной электронной плотностью (фенолы, хиноны,

иод, дифениламин - ингибиторы цепных реакций:
Слайд 47

-токоферол (витамин Е), антиоксидант:

-токоферол (витамин Е), антиоксидант: