Становление органической химии как отдельной науки. (Модуль 1)

Содержание

Слайд 2

Становление органической химии как отдельной науки 1 1. Длинные углерод-углеродные цепи 2. Изомерия

Становление органической химии как отдельной науки

1

1. Длинные углерод-углеродные цепи

2. Изомерия

Слайд 3

3. Свойства органических соединений зависят не только от состава, но и

3. Свойства органических соединений зависят не только от состава,
но

и от структуры. Свойства каждого атома зависят от его окружения!

2

Слайд 4

Установление состава органического соединения 1. Установление индивидуальности 2. Элементный анализ (сжигание) 3

Установление состава органического соединения

1. Установление индивидуальности

2. Элементный анализ (сжигание)

3

Слайд 5

3. Определение молекулярной массы (эбулиоскопия или криоскопия) 4

3. Определение молекулярной массы
(эбулиоскопия или криоскопия)

4

Слайд 6

От атомов к молекулам Химическая связь Необходимое (но недостаточное!) условие образования

От атомов к молекулам

Химическая связь

Необходимое (но недостаточное!) условие образования связи –


наличие двух электронов (по одному от каждого атома или два от
любого из атомов, образующих связь)

5

Слайд 7

МО ЛКАО – Молекулярная Орбиталь – Линейная Комбинация Атомных Орбиталей 6

МО ЛКАО –
Молекулярная Орбиталь – Линейная Комбинация Атомных Орбиталей

6

Слайд 8

Строение молекулярного кислорода 7

Строение молекулярного кислорода

7

Слайд 9

Структуры Льюиса 8

Структуры Льюиса

8

Слайд 10

Образование донорно-акцепторной (ковалентной) связи азот-кислород с использованием ДВУХ электронов (неподеленной пары

Образование донорно-акцепторной (ковалентной) связи азот-кислород с использованием
ДВУХ электронов (неподеленной пары

электронов) атома азота

Наиболее устойчивая электронная конфигурация – октет электронов у каждого атома!

9

Слайд 11

10

10

Слайд 12

11

11

Слайд 13

12

12

Слайд 14

13

13

Слайд 15

14

14

Слайд 16

Гибридизованные орбитали располагаются в пространстве максимально далеко друг от друга -

Гибридизованные орбитали располагаются в пространстве максимально далеко друг от друга -

лежат на одной прямой и направлены в противоположные стороны (угол 180о). Негибридизованные р-орбитали перпендикулярны друг другу и оси, на которой лежат гибридизованные орбитали.

15

Слайд 17

Распределение заряда в молекуле 1. Индуктивный эффект 16

Распределение заряда в молекуле

1. Индуктивный эффект

16

Слайд 18

2. Мезомерный эффект, теория резонанса 17

2. Мезомерный эффект, теория резонанса

17

Слайд 19

18

18

Слайд 20

Резонансными (каноническими, предельными) называются структуры, отличающиеся только локализацией электронов. 19

Резонансными (каноническими, предельными) называются структуры,
отличающиеся только локализацией электронов.

19

Слайд 21

1. Наименьшее количество неспаренных электронов 2. Минимальное разделение заряда (и по

1. Наименьшее количество неспаренных электронов

2. Минимальное разделение заряда (и по величине,

и по расстоянию)

3. Наличие октета электронов на каждом атоме

4. Отрицательный заряд на более электроотрицательном атоме

20

Слайд 22

21

21

Слайд 23

22

22

Слайд 24

23

23

Слайд 25

Изомерия 24

Изомерия

24

Слайд 26

25

25

Слайд 27

Энантиомеры – зеркальные антиподы, несовпадающие друг с другом 26

Энантиомеры – зеркальные антиподы, несовпадающие друг с другом

26

Слайд 28

Смесь энантиомеров 1:1 – рацемат. Превращение энантиомера в смесь энантиомеров – рацемизация. 27

Смесь энантиомеров 1:1 – рацемат.
Превращение энантиомера в смесь энантиомеров –

рацемизация.

27

Слайд 29

коронен парациклофаны катенан узел 28

коронен

парациклофаны

катенан

узел

28

Слайд 30

Проекции Фишера 29

Проекции Фишера

29

Слайд 31

2. Атомная масса 3. Если у ближайшего атома показатели совпадают, то

2. Атомная масса

3. Если у ближайшего атома показатели совпадают, то смотрят

на следующий

4. Кратные связи

30

Слайд 32

31

31

Слайд 33

32 Эпимеры – диастереомеры, отличающиеся конфигурацией только одного асимметричес- кого центра

32

Эпимеры – диастереомеры,
отличающиеся конфигурацией
только одного асимметричес-
кого центра

Слайд 34

33

33

Слайд 35

Существует две диастереомерных пары, состоящих из энантиомеров – всего четыре оптических изомера 34

Существует две диастереомерных пары, состоящих из энантиомеров –
всего четыре оптических

изомера

34

Слайд 36

35

35

Слайд 37

Разница в химическом поведении энантиомеров проявляется только в реакциях с хиральными

Разница в химическом поведении энантиомеров проявляется только в реакциях
с хиральными

же реагентами или в хиральной среде (растворителе).

Диастереомеры различаются по физико-химическим свойствам (температуры плавления,
растворимость, теплоты образования, реакционная способность).

36

Слайд 38

Разделение энантиомеров 37

Разделение энантиомеров

37

Слайд 39

Алканы Источники: Природный газ ~ 75% метан, 15% этан, 5% пропан

Алканы

Источники:
Природный газ ~ 75% метан, 15% этан, 5% пропан
Нефть
Озокерит (церезин)

Брутто-формула СnH2n+2.

Состояние гибридизации всех атомов углерода – sp3.

38

Слайд 40

Конформации бутана 39

Конформации бутана

39

Слайд 41

Методы синтеза алканов 1. Ректификация газа и нефти 40

Методы синтеза алканов

1. Ректификация газа и нефти

40

Слайд 42

Лабораторные методы синтеза алканов 41

Лабораторные методы синтеза алканов

41

Слайд 43

42

42

Слайд 44

Свойства алканов 43

Свойства алканов

43

Слайд 45

44

44

Слайд 46

45 Во всех случаях, когда в молекуле присутствует «нештатное» количество электронов:

45

Во всех случаях, когда в молекуле присутствует «нештатное» количество
электронов: радикал,

катион, анион – молекула тем более устойчива, чем
в большей степени эта «нештатность» распределена (делокалазована)!
Слайд 47

В случае хлорирования соотношение скоростей составляет: третичный : вторичный : первичный

В случае хлорирования соотношение скоростей составляет:
третичный : вторичный : первичный =

5 : 4 : 1

В случае бромирования соотношение скоростей составляет:
третичный : вторичный : первичный = 200 : 10 : 1

46

Слайд 48

Пример расчета соотношения продуктов моногалогенирования 47

Пример расчета соотношения продуктов моногалогенирования

47

Слайд 49

Снижение температуры повышает селективность реакции 48

Снижение температуры повышает селективность реакции

48

Слайд 50

3. Сульфохлорирование 49

3. Сульфохлорирование

49

Слайд 51

5. Окисление в гидроперекиси 50

5. Окисление в гидроперекиси

50

Слайд 52

Взаимодействие с метиленом (карбеном) 51

Взаимодействие с метиленом (карбеном)

51

Слайд 53

Циклоалканы 52

Циклоалканы

52

Слайд 54

53

53

Слайд 55

54

54

Слайд 56

55

55

Слайд 57

Производные циклогексана с точки зрения оптической изомерии Мезо-форма 56

Производные циклогексана с точки зрения оптической изомерии

Мезо-форма

56

Слайд 58

57

57

Слайд 59

Методы получения циклоалканов 58

Методы получения циклоалканов

58

Слайд 60

59

59

Слайд 61

60

60

Слайд 62

61

61

Слайд 63

62

62