онтрольна робота (або усний опрос) – 2 тиждень, тест – 3 тиждень, модуль - 4 тиждень.
1. Класифікація карбонільних сполук (у вузькому та широкому розумінні), радикально-функціональна номенклатура.
2. Електронна будова карбонільної групи >С=О, розподіл електронної густини та його зв’язок з реакційною здатністю карбонільної групи. Дипольний момент, основні спектральні характеристики. Проміжний характер ступеня окиснення атома вуглецю в молекулах альдегидів та кетонів.
3. Механізм нуклеофільного приєднання (АN) до полярніх кратних зв’язків. Вплив полярних та просторових факторів на швидкість реакції.
4. Карбонільна активність різних класів карбонільних сполук (альдегіди, Кетони, естери, карбонові кислоти, їхні ангидриди, хлорангидриди, аміди, солі). Вплив карбонільної групи на вуглеводневий залишок.
5. Класифікація нуклеофільних реагентів: основи Льюіса, псевдокислоти, криптооснови. Приклади.
6. Основний та кислотний каталіз AN реакцій. Механізм дії каталізаторів, взаємозв’язок з природою реагента, субстрата та видом каталізу.
7. Тривіальна, заміщувальна та радикально-функціональна номенклатура альдегідів та кетонів.
8. Способи добування альдегидів та кетонів методами:
- окиснення: озоноліз і каталітичне окиснення олефінів, окиснення і дегідрування спиртів, окисне розщеплення гліколів;
- відновлення карбонових кислот та їхніх похідних: хлорангідридів (реакція Розенмунда-Зайцева), нітрилів, реакції карбонових кислот та їхніх похідних з металоорганічними сполуками;
- без зміни ступеня окиснення (ізогіпсическі) оксосинтез, гідратація алкінів (реакція Кучерова), гідроліз гемінальних дігалогенопохідних і вініло-вих етерів, добування ароматичних карбонільних сполук ацилюванням ароматичних вуглеводнів (реакція Фриделя-Крафтса), кислотна ізомерізація оксиранів та дегідратація a-гліколів, піролізом солей карбонових кислот.
9. Порівняння реакційної здатності альдегідів і кетонів. Реакції гідратації, взаємодії зі спиртами (напівацеталі, ацеталі), бісульфітом натрію, пентахлоридом фосфору, приєднання циановодню та магнійорганічних
сполук. Циклоолігомеризація і полімеризація альдегідів.
10. Взаємодія з амінами, гідразіном, семікарбазидом, амоніаком, гідроксиламіном. Утворення оксимів, гідразонів, семікарбазонів, взаємодія з вторинними амінами і утворення енамінів, взаємодія з первиними амінами і утворення основ Шиффа, імінів.
11. Оксими: геометрична ізомерія, перетворення, що каталізуються кислотами, перегрупування (Бекмана). Розклад гідразонів, що каталізується основою, як спосіб відновлення карбонільних сполук (реакція Кіжнера-Вольфа). Кислотний гідроліз бісульфітних похідних, оксимів, гідразонів, ацеталів (кеталів), як метод вилучення і очищення карбонільних сполук.
12. Кето-енольна таутомерія і пов’язані з нею властивості карбонільних сполук: галогенування, нітрозування, алкілювання. Альдольно-кротонова конденсація та її механізм при кислотному і основному каталізі. Конденсація альдегідів і кетонів зі сполуками інших типів, що містять активну метиленову групу (реакція Кневенагеля).
13. Окисно-відновні реакції альдегідів і кетонів. Окиснення альдегідів до карбонових кислот. Каталітичне гідрування карбонільних сполук, відновлення комплексними гідридами металів, спиртами в присутності алкоголятів алюмінію (рівновага Мейєрвейна-Понндорфа-Верлея, реакція Тищенка), амальгамованим цинком і соляною кислотою (реакція Клемменсена), відновлення кетонів металами з утворенням металкетилів і пінаконів. Взаємодія альдегідів, що не енолізуються, з лугами (реакція Канніццаро).
Контрольна робота (2 тиждень). Номенклатура, способи добування, хімічні властивості альдегідів та кетонів
1.Тривіальна, заміщувальна та радикально-функціональна номенклатура альдегідів та кетонів.
2.Способи добування альдегидів та кетонів (див. план лекцій).
3.Хімічні властивості альдегидів та кетонів (див. план лекцій).
4.Окремі представники карбонільних сполук та їх похідних: формальдегід, оцтовий альдегід, коричний альдегід, ацетон, бензойний альдегід, циклогексанон, ацетофенон, бензофенон, циклогексанон, камфора, мускон, цибетон, оксим циклогексанону, уротропін, триоксан, паральдегід, параформ, ванілін.
Лабораторні роботи
1. Якісні реакції на альдегіди та кетони.
2. Синтез коричної кислоти (за Перкіним).
3. Синтез фенолфталеїну.
4. Синтез дибензиліденацетону (дибензальацетону).
Запитання до самостійного вивчення та запитання, що зв’язані з іншими темами
1. Синтез макроциклічних кетонів (Ружичка).
2. Утворення уротропіну та дія уротропіну на алкілгалогеніди (реакція Соммле).
3. Реакція Манніха.
4. Загальні уявлення про схожість електронної будови і хімічних властивостей карбонільної і азометинової групи. Відновлення оксимів, гідразонів, шиффових основ, відновне амінування карбонільних сполук.
5. Реакції електрофільного заміщення в ароматичних альдегідах і кетонах.
6. Галоформна реакція.
7. Перегруппування Фриса естерів фенолів як спосіб ацилювання у кільце. Конденсація фенолів з формальдегідом, фенолоформальдегідні смоли. Реакції електрофільного заміщення, характерні для фенолів і фенолятів як ароматичних сполук з підвищеною реакційною здатністю з метою синтезу карбонильніх сполук: карбоксилювання, ацилювання, формілювання (реакції Гаттермана, Раймера-Тімана, Вільсмайєра-Хаака).
Список літератури
Основна
1.Моррисон Р., Бойд Р. Органическая химия. – М., 1974.
2.Нейланд О.Я. Органическая химия. – М., 1990. 751 с.
3.Робертс Дж., Касерио М. Основы органической химии: В 2 т. – М., 1978.
4.Терней А. Современная органическая химия: В 2 т. – М., 1981.
5.Сайкс П. Механизмы реакций в органической химии. – М., 1977.
6.Органикум. Практикум по органической химии. В 2 т. – М., 1992.
7.Кост А.Н., Сигатуллин Р.С., Терентьев А.П. Упражнения и задачи по органической химии.-М., 1974.
8.Вопросы и задачи по органической химии: Под ред. Н.Н.Суворова.- М., 1988.
9. Черних В.П., Зименковський Б.С., Гриценко І.С. Органічна хімія. В 3 т. – Харків: Основа, 1996. – Т.І. 142 с.; Т.ІІ. 479 с.; Т.ІІІ. 254 с.
10. Ластухін Ю.О., Воронов С.А. Органічна хімія. Підручник для вищих навчальних закладів – Львів: Центр Європи, 2006. – 864 с.
11. Чирва В.Я., Ярмолюк С.М., Толкачова Н.В., Земляков О.Є. Органічна хімія: підручник. – Львів: БаК, 2009. – 996 с.
12. Черних В.П. Органічна хімія: підруч. для студ. вищ. навч. закл. / В.П. Черних, Б.С. Зіменковський, І.С. Гриценко – Харків: Вид-во НФаУ, 2008. – 752с.
Додаткова
1. Органическая химия: Учебник для вузов: В 2 кн./ В.Л. Белобородов, С.Э. Зурабян, А.П. Лузин, Н.А. Тюкавкина; под ред. Н.А. Тюкавкиной. – Кн. 1: Основной курс. – М.: Дрофа, 2008.– 640 с.; Кн. 2: Специальный курс. – М.: Дрофа, 2009. – 592 с.
2. Загальний практикум з органічної хімії: Навч. посіб. для студ. вищ. навч. закл. III-IV рівнів акредитації / В. П. Черних, I. С. Гриценко, М. О. Лозинський, З. I. Коваленко. – Харків: Вид-во НФаУ; Золоті сторінки, 2003. – 592 с.
3. Руководство к лабораторным занятиям по органической химии: Учебное пособие для вузов / Н.Н. Артемьева, В.Л. Белобородов, С.Е. Зурабян и др.; под ред. Н.А. Тюкавкиной. – М: Дрофа, 2003. – 384 с.
4. Грандберг И.И. Органическая химия. – М.: Дрофа, 2002. – 672 с.
5. Грандберг И.И. Органическая химия. Практические и лабораторные занятия – М.: Дрофа, 2001. – 352 с.
6. Несмеянов А.Н., Несмеянов Н.А. Начала органической химии: в 2 т. – М., 1969-1970.