Все, чему мне случилось быть здесь свидетелем, не было мне совершенно незнакомым, о подоб- ных случаях я где-то что-то читал и теперь вспомнил… Стругацкие А. и Б. Понедельник начинается в субботу. На капителях колонн и лабиринтах исполинской люстры, свисающей с почерневшего потолка, шуршали нетопыри и летучие собаки. С ними Модест Матвеевич боролся. Он поливал их скипидаром и креозотом, опы- лял дустом, опрыскивал гексахлораном, они гибли ты- сячами, но возрождались десятками тысяч. Стругацкие А. и Б. Понедельник начинается в субботу.

Органическая химия – это химия соединений углерода Органическая химия – это химия углеводородов и их производных

Производные Производные углеводородов Содержат кроме С и Н O N Hal и др.

Галогенпроизводные углеводородов производные углеводовородов, в которых один или несколько атомов водорода замещены на атомы галогенов

Этапы изучения Классификация Строение Номенклатура Изомерия Физические свойства Химические свойства Получение Применение

Классификация 1 По характеру галогена Фтор- Хлор- Бром- Иодпроизводные

Классификация 2 По числу атомов галогенов Моно- Ди- Тризамещенные и т.д.

Классификация Классификация 3 По природе углеводородного радикала Алифатические (предельные и непредельные) Алициклические Ароматические

формула Общая формула Углеводород СxHyСxHy Монопроизводное С x H y-1 Hal Дипроизводное С x H y-2 Hal 2 Трипроизводное С x H y-3 Hal 3

Классификация Классификация 4 для производных алканов По характеру атома углерода, связанного с галогеном Первичные Вторичные Третичные

Классификация 5 Классификация 5 по химической активности Алкилгалогениды Винил-, и фенилгалогениды Аллил-, и бензилгалогениды По характеру связей, входящих в галогенпроизводное (по строению)

Строение хлорэтана

Хлор обладает –I-эффектом Средняя активность Реакции нуклеофильного замещения (S N )

Строение винилхлорида

Более прочная связь С Cl Низкая активность в реакциях нуклеофильного замещения (S N ) Хлор обладает -I и +М-эффектами –I>+M

Строение Строение винилхлорида Образование единого электронного облака p– –сопряжение

Строение Строение винилхлорида Реальная формула – среднее между граничными. Вследствие –I>+M в целом на хлоре отрицательный заряд

Строение Строение аллилхлорида

В чем причина высокой активности? В устойчивости образующегося промежуточного карбкатиона!

Строение Строение аллил-катиона Образование единого электронного облака p– –сопряжение Образование единого электронного облака p– –сопряжение

Строение Строение аллил-катиона Реальная формула – среднее между граничными – устойчива, легко образуется.

Номенклатура Систематическая (заместительная) + галоген + углеводород Рациональная радикал + галогенид Тривиальная (исторически сложившаяся)

Номенклатура 3-хлорпропен (зам) Аллилхлорид (рац) Трихлорметан (зам) Хлороформ(трив)

Номенклатура Задание: Назовите вещество по систематической номенклатуре 1-хлор-2-этилпропен-2 2-хлорметилбутен-1 2-этил-3-хлорпропен-1 неправильно 3-хлор-2-этилпропен-1 – правильно

Номенклатура Задание : Назовите вещества

Изомерия Структурная А) характерная для углеводородов + Б) положения заместителя Пространственная Если характерна для углеводородов, от которого образовано галогенпроизводное

Изомерия Задание Составьте формулы всех возможных изомеров состава С 4 Н 9 Вr. Укажите виды изомерии, характерные для этих соединений.

Изомерия монобромпроизводных алканов Изомерия углеродного скелета Изомерия положения заместителя

Изомерия пространственная Какие классы галогенпроизводных могут существовать в виде цис-транс-изомеров? Существует ли винилхлорид в виде цис-транс-изомеров?

Изомерия пространственная Задание: Определите простейшее монохлорпроизводное, способное существовать в виде цис-транс-изомеров

Изомерия пространственная Задание: Определите простейшее дихлорпроизводное, способное существовать в виде цис-транс-изомеров

Изомерия структурная Задание: Определите вещество, являющееся для предыдущего структурным изомером. Укажите вид изомерии Изомерия положения заместителей

Физические свойства Температуры кипения (С)

Физические свойства Температуры кипения (С)

Физические свойства Температуры кипения увеличиваются: А) с увеличением порядкового номера галогена Б) с увеличением углеводородного радикала В) с увеличением числа атомов галогенов Простейшие –газы, далее б/ц жидкости с характерным запахом, нерастворимы в воде, растворимы в орг. растворителях Плотность увеличивается Б) с увеличением числа атомов галогенов А) с увеличением порядкового номера галогена

Физиологическое действие Почти все токсичны (гексахлоран, ДДТ - ядохимикаты), кроме фторпроизводных (тефлон, фреоны) Многие обладают наркотическим воздействием (хлороформ и др.) Слезоточивое действие – лакриматор (бензилхлорид и др.)

Химические свойства Можете ли Вы предположить химические свойства галогенпроизводных?

Химические свойства А) реакции углеводородных радикалов Те же что и у соответствующих у/в предельные – замещение (S R ) непредельные – присоединие (А Е ) ароматические – замещение (S Е ) Б) реакции с участием галогенов замещение (S N ) отщепления (элиминирования) (Е N )

Химические свойства Химические свойства Реакции углеводородных радикалов Задание:Укажите условия проведения реакций

Химические свойства Реакции с участием галогена Активность зависит от галогена Т.к. радиус галогена увеличивается, длина связи увеличивается, Е связи (С-Hal) уменьшается

Химические свойства Механизм р-ции нуклеофильного замещения (S N )

Химические свойства замещение (S N ) Гидролиз А) алкилгалогенидов – средняя активность (в присутствии щелочей)

Химические свойства замещение (S N ) Гидролиз Б) винилгалогенидов и арилгалогенилов не происходит В) Аллилгалогенидов и бензилгалогенидов происходит очень легко (без щелочи)

Химические свойства замещение (S N ) Гидролиз моногалогенпроизводных – образуются одноатомные спирты Гидролиз полигалогенпроизводных при разных атомах С– многоатомные спирты

Химические свойства замещение (S N ) Предположите продукты реакций гидролиза следующих веществ

Химические свойства

Химические свойства замещение (S N ) Гидролиз дигалогенпроизводных – образуются а)альдегиды и б) кетоны

Химические свойства замещение (S N ) Предположите продукты реакций гидролиза следующих веществ

Химические свойства замещение (S N ) Гидролиз тригалогенпроизводных – образуются карбоновые кислоты

Кислородсодержащие производные у/в

Химические свойства замещение (S N ) Взаимодействие с аммиаком (при 0 t) – образуются амины Взаимодействие с цианидами (солями HCN – синильной кислоты) (при 0 t) – нитрилы

Химические свойства отщепление (Е N ) Задание: Составьте уравнения реакций отщепления хлороводорода при нагревании со спиртовым раствором щелочи А) 2-хлорпропана Б) 2- хлорбутана

Химические свойства отщепление (Е N ) Правило Зайцева: водород отщепляется от наименее гидрированного атома углерода Реакция отщепления – конкурирующая реакциям замещения

Химические свойства окисление Горят плохо, выделяя ядовитые соединения (!!!) (например хлороводород HCl), или не горят вовсе. Качественная реакция на Сl, Br, I: Окрашивание пламени в зеленый цвет медной проволочкой, смоченной в галогенпроизводном

Получение Из алканов и циклоалканов Из алкенов и алкинов Из аренов Из спиртов Из альдегидов и кетонов

Применение Анестезия С 2 H 5 Cl и наркоз CF 3 CHClBr (ранее СНCl 3 ) и др. Растворители CCl 4, CH 2 CH 2 и др. Фреоны (хладагенты) CF 2 Cl 2 и др. Антисептик СНI 3 Тушение пожаров CCl 4 и др. Полимеры из СН 2 =СН-Сl, СF 2 =СF 2 и др. Ядохимикаты: гексахлоран, ДДТ и др. и др.

Получение Задание: Составьте уравнения возможных реакций образования моно- и дихлорпроизводных из Пропана Пропилена Ацетилена Бензола Циклогексана Циклопропана Толуола Стирола