Именные реакции в органической химии реферат

Обновлено: 02.07.2024

В органической химии существует огромное число реакций, носящих имя исследователя, открывшего или исследовавшего данную реакцию. Часто в названии реакции фигурируют имена нескольких ученых: это могут быть авторы первой публикации (например, Синтез Фишера — Тропша), первооткрыватель и исследователь реакции (реакция Бородина-Хунсдикера), ученые, одновременно опубликовавшие результаты о новой реакции.

Файлы: 1 файл

Именные реакции в органической химии.docx

Именные реакции в органической химии

В зависимости от традиции название на разных языках может сильно отличаться. Например, реакция Бородина известна как реакция Бородина-Хунсдикера в русскоязычной литературе, как реакция Хунсдикера-Бородина (Hunsdiecker-Borodin Reaktion) в немецкоязычной литературе и как реакция Хунсдикера (Hunsdiecker reaction) — в англоязычной. Реакция превращения спиртов в алкилгалогениды с помощью трифенилфосфина и тетрагалогенида углерода, известная в немецкой литературе как реакция Аппеля, остается, как правило, безымянной в русскоязычной. Часто в названиях реакций предпочтение отдается ученым своей школы.

Реакция Аллана — Робинсона

Синтез флавонов и изофлавонов из гидроксиарилкетонов и ангидридов карбоновых кислот:

Обратимое превращение N-арилгликозиламинов в аминокетозы под действием кислот.

Реакция Анджели — Римини

Синтез гидроксамовых кислот из альдегидов:

Конденсация альдегидов с нитросоединениями с образованием нитроспиртов под действием оснований:

Реакция Арндта — Айстерта

Превращение карбоновой кислоты в ближайший гомолог с использованием диазометана:

Открыта в 1935 году.

Превращение кумаранонов во флавонолы под действием спиртового раствора щелочи:

Открыта немецким химиком Ауверсом в 1908 году.

Окисление по Байеру — Виллигеру

Окисление альдегидов или кетонов пероксокислотами в карбоновые кислоты или сложные эфиры:

Открыта в 1899 году немецкими химиками Адольфом фон Байером и Виктором Виллигером.

Синтез Байера — Древсена

Синтез индиго посредством конденсации нитробензальдегида с ацетоном:

Превращение N-фенилгидроксиламина в пара-аминофенол под действием кислоты:

Открыта в 1894 году немецким химиком Бамбергером.

Синтез морфолинонов и пиперазинонов из ацетона и аминопропанола или диаминопропана:

Радикальное декарбоксилирование карбоновых кислот через соответствующие тиокарбонильные производные:

Фотолиз нитритов — перегруппировка эфира спирта и азотистой кислоты в нитрозоспирт:

В 1944 году А. Бёрч открыл реакцию восстановления ароматического кольца раствором щелочного металла в жидком аммиаке в присутствии спирта в качестве протонирующего агента. Открытие этой реакции произошло из-за случайного попадания спирта в раствор натрия в жидком аммиаке.

Изомеризация α-, β- и γ-силилсодержащих спиртов в силильные эфиры под действием основания.

Реакция Буво — Блана

Образование α-гидроксикетонов (ацилоинов) при восстановлении сложных эфиров моно- и дикарбоновых алифатических кислот натрием в инертной атмосфере. Впервые реакцию наблюдали в 1903 г. Л. Буво и Г. Блан.

Включает несколько стадий:

Образование анион-радикала
Образование аниона.

Конечным продуктом реакции является 1,2-кетон—ендиолят, который после протонирования превращается в α-оксикетон (ацилоин)

Однако эта реакция не нашла применения в органической химии до тех пор, пока А. Штоль и В. Прелог в 1947 г. не применили ее для синтеза карбоциклических соединений со средним или большим размером цикла из диэфиров α,ω-дикарбоновой кислоты. Реакцию проводили в кипящем ксилоле при перемешивании с мелкодиспергированным натрием в токе аргона-для предотвращения окисления натрия и промежуточных анионов. В этом случае конденсация дает прекрасный выход.

Для повышения выхода реакции используют триметилхлорсилан (который подавляет конденсацию Дикмана), образующиеся при этом бис-триметилсилиловые эфиры ендиолов легко выделяются и при взаимодействии со спиртом образуют ацилоины. Это позволяет не только повысить выход, но и свести к минимуму побочные процессы

Такая методика ацилоиновой конденсации стала общепринятой.

Реакция Виттига, открыта в 1954 г., остаётся лучшим современным методом региоспецифического синтеза алкенов со строго определённым положением двойной связи. Реакция заключается во взаимодействии альдегида или кетона с илидами фосфора, приводящая к образованию алкена и окиси фосфина.

(C6H5)3P + CH3Br → [(C6H5)3P-CH3]Br

[(C6H5)3P-CH3]Br + C6H5Li → (C6H5)3P-CH2: (радикал) + С6H6 + LiBr

CH3-CO-CH3 + (C6H5)3P-CH2: → CH3-C(CH3)=CH2 + (C6H5)3P=O

1. Синтез замещённых пиридинов конденсацией β-дикарбонильных соединений с альдегидами и аммиаком.

2. Синтез тиазолов конденсацией α-галогенкарбонильных соединений (альдегидов, кетонов, карбоновых кислот) или их производных (ацеталей) с тиоамидами.

3. Синтез пирролов циклоконденсацией α-галогенкетонов с аммиаком или аминами и β-дикарбонильными соединениями.

В присутствии солей одновалентной меди в спиртовом растворе аммиака алкины окисляются кислородом воздуха до диацетиленов:

4R-C≡C-H + O2 → 2R-C≡C-C≡C-R + 2H2O

Замена диазониевой группы в ароматических солях диазония на заместитель в присутствии солей меди (I)

В 1884 году Т.Зандмейер открыл реакцию, которая позволяла замещать диазогруппы на хлор-, бром- и циано-группу, катализируя солями Cu(I).

В общем виде реакция выглядит так:

Тримеризация ацетилена. Реакция происходит при пропускании ацетилена над активированным углем при температуре 600 °C. Используется для получения бензола.

Метод получения ароматических аминов восстановлением нитросоединений

R-NO2+ 6H = R-NH2+2H2O.

Таким путем впервые был получен анилин, 1-нафтиламин. Эту реакцию впервые осуществил Н. Н. Зинин в 1842 году. Действуя на нитробензол сульфидом аммония, он получил анилин:

C6H5NO2 + 3(NH4)2S → C6H5NH2 + 6NH3 + 3S + 2H2O

Окислительно-восстановительная реакция ароматических альдегидов открыта в 1853 г. итальянским химиком С. Каницарро.

Первый шаг реакции — нуклеофильная атака, направленная на атом углерода альдегидной группы (например: анион гидроксила). Образующийся алкоксид переходит в ди-анион, известный как интермедиат Канниццаро. Образование этого промежуточного продукта требует сильно основной среды.

Далее оба промежуточных продукта реагируют с альдегидом.

Только альдегиды, которые не могут сформировать ион енолата, подвергаются реакции Канниццаро. Такие альдегиды не могут иметь енолизуемого протона. При сильно щелочной среде, которая облегчает данную реакцию, альдегиды, которые могут сформировать енолат, подвергаются альдольной конденсации. Примерами альдегидов, которые могут подвергнуться реакции Канниццаро, могут быть приведены формальдегид и ароматические альдегиды (например, бензальдегид).

Реакция Кастро — Стефенса

Синтез арилацетиленов (по аналогии с методом Ходкевича-Кадио):

C6H5-X + Cu-C≡CR → C6H5-C≡CR + CuX

C6H5-C≡C-X + Cu-C≡CR → C6H5-C≡C-C≡C-R + CuX

Реакция Кижнера — Вольфа

Реакция полного восстановления кетогрупы с помощью гидразина и сильного основания (чаще всего — гидроксидом калия).

Открыта в 1913 году. Реакция заключается в восстановлении карбонильной группы в ароматических и жирноароматических кетонах с помощью амальгированного цинка и соляной кислоты. позволяет получать алкилбензолы с первичной алкильной группой, недоступные по реакции Фриделя-Крафтса. Механизм детально не установлен.

Химическая реакция присоединения-фрагментации, в которой принимают участие карбонильная и активированная метиленовая группы (в присутствии основания, отщепляющего протон от метиленовой).

Вот пример такого типа реакции: конденсация фенилуксусной кислоты и этилацетата в этаноле в присутствии каталитического количества этилата натрия. Механизм реакции таков: фенилуксусная кислота выступает в качестве электрофила, нуклеофильный этилат натрия (который можно рассматривать как этилат-анион) отрывает протон от метиленовой группы, получившийся анион взаимодействует с электрофильным карбонилом-этилацетатом. В дальнейшем соединение [1] (β-кетокислота) может декарбоксилироваться в кислой среде с образованием соединения [2] (что, впрочем, уже не относится к конденсации и приведено для полноты реакции).

Реакция Кнёвенагеля — конденсация альдегидов или кетонов с соединениями, содержащими активную метиленовую группу, в присутствии оснований с образованием производных этилена. Например, при конденсации бензойного альдегида (I) с диэтиловым эфиром малоновой кислоты (II) в присутствии пиперидина получаетcя производное коричной кислоты (III):

С6H5CHO + CH2(COOC2H5)2 → C6H5CH=C(COOC2H5)2 + H2O

Конденсация Кнёвенагеля широко применяется в лабораторном органическом синтезе, а также в химико-фармацевтической и парфюмерной промышленностях. Реакция открыта немецким химиком Э. Кнёвенагелем (E. Knoevenagel) в 1896 г.

Реакция Кольбе — Шмидта

Карбоксилирование фенолята натрия диоксидом углерода в жестких условиях (давление 100 атм., температура 125 °C) с последующей обработкой продукта кислотой. В промышленности эта реакции используется для синтеза салициловой кислоты, которая является прекурсором аспирина, а также β-гидроксинафтойной и других кислот.

Нитрование алифатических, алициклических и жирноароматических соединений разбавленной НNО3.

При нитровании алканов также соблюдается порядок реакционной способности С-Н-связей, характерный для реакций радикального замещения:

Стрет.– Н > Свтор.– Н > Cперв.– Н

Реакция окислительного расщепления β-гликолей тетраацетатом свинца с образованием карбонильных соединений. Протекает количественно. Характерна высокая стереоспецифичность. Быстрее всего расщепляются α-гликоли. Аналогично расщепляется щавелевая кислота α-оксиальдегиды, α-оксикетоны, α-оксикислоты.
Реакция цис-гидроксилирования олефинов при помощи тетраоксида осмия OsO4.

Термическая перегруппировка третичных пероксоэфиров с образованием карбонильных соединений:

Например, в случае термической перегруппировки сложных эфиров 9-гидропероксидекалина образуются сложные эфиры 1-окси-1,6-эпоксициклодекана:

Реакция приготовления циклопропанолов была открыта Кулинковичем с сотрудниками в 1989 году. Циклопропанолы образуются при взаимодействии сложных эфиров с реагентами Гриньяра, содержащими атом водорода в β-положении, в присутствии тетраизопропоксида титана.

Алкоксид титана может быть использован в каталитических количествах. Использование этилмагнийбромида в качестве реагента позволяет рассматривать сложноэфирную группу, как синтон для циклопропанольной.

Метод гидратации ацетиленовых соединений с образованием карбонильных соединений. При гидратации ацетилена образуется ацетальдегид, в случае замещенных ацетиленов — главным образом кетоны:

CH≡CH + H2O -> CH2=CH(OH) -> CH3-CHO

C6H5-C≡CH + H2O -> C6H5-C(OH)=CH2 -> C6H5-CO-CH3

Катализаторы реакции Кучерова — обычно соли ртути (Hg2+). Реакция Кучерова лежит в основе промышленного способа получения ацетальдегида из ацетилена; открыта русским химиком М.Г.Кучеровым в 1881. В данный момент почти не применяется, из-за вредности катализатора.

Открыта в 1912 г. Реакция является основным способом получения α-диалкиламинометилкетонов при конденсации кетонов с формальдегидом и гидрохлоридом вторичного амина.

Синтез четвертичных аммониевых солей из третичных аминов и органических галогенидов.

Реакцию обычно проводят в полярных растворителях, например ацетонитриле. Скорость реакции зависит от природы заместителей на азоте (напр., Ph3N не алкилируется) и галогена. Скорость реакции уменьшается с увеличением объёма заместителей СН3 > С2Н5 > высшие нормальные радикалы > изо-С3Н7 и в ряду I > Вr > Cl > F. Только очень активированые ароматические галогениды, как например 2,4-(NO2)2C6H3Hal, способны вступать в реакцию Меншуткина. Реакция Меншуткина с алкилгалогенидами протекает по классическому SN2 механизму. Многие катализаторы фазового переноса синтезируются этим методом.

Нуклеофильное присоединение к ненасыщенным соединениям:

Обычно в реакцию вступают системы с электроноакцепторными заместителями (Z), например:

Реакция открыта в 1887 году.

Cпециальный метод органической химии, в процессе которого, под действием трифенилфосфина и диэтилового эфира азодикарбоновой кислоты (C2H5O2CN=NCO2C2H5, DEAD) происходит превращение гидроксильной группы спиртов в различные функциональные группы. . По существу является межмолекулярной дегидратацией. Реакция была открыта в 60-х годах XX века. В процессе реакции спирт претерпевает обращение конфигурации.

Реакция Мицунобу играет важную роль в современном органическом синтезе.

Реакция Петрова — Кормера

Реакция ениновых и диениновых углеводородов с литийорганическими соединениями алифатического ряда. При присоединении к винилалкилацетиленам радикал всегда идет к незамещенному углеродному атому винильной группы (углеводородный радикал, производное этилена, в котором один из атомов водорода удалён). Из чего следует, что радикал направляется всегда к наименее замещенному атому. Присоединение алифатических соединений лития к винил-алкилацетиленам И винилалкенилацетиленам происходит в 1,4-положение. Данная реакция позволяет получать ранее труднодоступные алленовые углеводородовы, а так же их производные в следствии провидения разработки нового метода синтеза литийалленов, то есть данная реакция облегчает получение аминов, кислот, фосфинов и алленовых спиртов.

ИМЕННЫЕ РЕАКЦИИ

Литературные занятия должны быть сосредоточены не только на основательном изучении современных фактических и теоретических знаний в области органической химии, но и на ознакомлении с историческим развитием этой науки.

Этот материал – плод совместной работы (моей и моих учеников). Мои ребята учатся в классе с углубленным изучением химии.

С.В.Телешов

Мы, начав в 10-м классе изучать углубленный курс химии по учебнику А.И.Артеменко, решили собрать более или менее полные данные об ученых-химиках разных стран – первооткрывателях тех или иных химических превращений (реакций, перегруппировок, идентификационных проб, правил и т. п.). Здесь нами не затрагиваются названия приборов или посуды, которые используются в химических лабораториях (склянка Тищенко, аппарат Киппа и т. д.).

Проведя тщательное изучение доступных нам источников (их список дан в конце статьи), мы предлагаем своеобразный банк именных реакций, с которыми школьник может встретиться как в школьном курсе массовой школы, так и при подготовке к олимпиаде. Именные реакции представлены здесь в алфавитном порядке фамилий их авторов.

Для реакций, которые в школе изучаются или не изучаются, но не являются, на наш взгляд, слишком сложными, мы приводим их уравнения, а для более сложных даем их словесную характеристику.

Отметим при этом, что не все химические превращения получили фамилии своих первооткрывателей. Таким образом, на самом деле именных реакций значительно больше, чем нам это обычно кажется.

Свои исследования мы сопровождаем краткими биографическими данными ученых – авторов именных реакций.

Когда работа приближалась к завершению, мы увидели, что среди наших персонажей много отечественных химиков, и дополнили материал фрагментом генеалогического древа российских химиков, которое показывает преемственность научных химических школ России.

Мы также обращаем внимание читателей на годы, когда были сделаны перечисляемые нами открытия. В тексте курсивом выделены даты открытий реакций, которые можно изучать в обычном школьном курсе.

Реакция Арбузова (перегруппировка Арбузова, изомеризация Арбузова)

Каталитическая изомеризация эфиров фосфористой кислоты в эфиры алкилфосфиновых кислот (1904).

Арбузов Александр Ерминингельдович (1877–1968), академик (Россия).

Открытие галогенов в органических соединениях путем прокаливания на окисленной медной проволоке (1872). Вещество в смеси с CuO наносят на медную (или платиновую) проволоку и вносят в пламя; образующиеся при этом летучие галогениды меди окрашивают пламя в зеленый или голубовато-зеленый цвет.

Реактив Бенедикта (проба Бенедикта)

[Benedict’s reagent, Benedict’s test]

Обнаружение алифатических альдегидов действием на них водного раствора, содержащего сульфат меди(II) CuSO₄, карбонат натрия Na₂CO₃ и цитрат натрия. При нагревании образуются красные, желтые, зеленые осадки.

Реакция Бутлерова–Лермонтовой–Эльтекова

Получение углеводородов изостроения каталитическим алкилированием низших олефинов алкилгалогенидами (1878).

Бутлеров Александр Михайлович (1828–1886), академик (Россия). Создатель теории химического строения (1861). Предсказал и объяснил изомерию многих органических соединений. Выяснил структуру ряда этиленовых углеводородов и осуществил их полимеризацию. Основатель школы русских химиков. Председатель Отделения химии Русского физико-химического общества (1878–1882).

Лермонтова Юлия Всеволодовна (1847–1919). Первая в России женщина – доктор химии (образование получила за границей). Синтезировала глутаровую кислоту с В.В.Марковниковым (1876).

Реакция Вагнера (окисление по Вагнеру, перманганатная проба)

Окисление органических соединений, содержащих двойную связь, действием 1–3%-го раствора перманганата калия (1887) в цис-a-гликоли в щелочной среде (считается положительной, если раствор перманганата быстро обесцвечивается в кислой среде или буреет в щелочной и нейтральной):

Взаимодействие карбида кальция с водой (1862). Практическое значение реакция приобрела после того, как А.Муассан и Т.Вильсон разработали способ дешевого получения карбида кальция в электропечи в результате сплавления кокса и извести (1892).

Реакция Вильямсона (метод Вильямсона)

Получение простых эфиров из алкилгалогенида и алкоголята натрия (или калия):

Синтез алканов действием металлического натрия в инертном растворителе на алкилгалогениды (1855):

Реакция Вюрца–Фиттига (реакция Вюртца–Фиттига )

Получение алкилбензолов из смеси алифатических и ароматических галогенидов действием металлического натрия в инертном растворителе (1864):

Получение ароматического альдегида при взаимодействии фенола с хлороводородом и циановодородом в присутствии катализаторов (кислот Льюиса) с последующим гидролизом продукта (1898):

1. Ориентанты (заместители) первого рода (CH₃, C₂H₅, галогены, аминогруппа, гидроксил) повышают реакционную способность ароматического ядра и направляют реагенты в орто- и параположения.
2. Ориентанты (заместители) второго рода (нитро- и сульфогруппы, карбоксильная и карбонильная группы) уменьшают реакционную способность ароматического ядра и направляют реагенты в метаположение (1895).

Получение алифатических аминов из алкилгалогенидов:

и так далее до образования третичного амина (CH₃)₃N.

Синтез органических веществ из алкилгалогенидов и магния в эфире. Реакция открыта П.Барбье в 1899 г. и подробно изучена В.Гриньяром в 1900 г.:

Реактив Гриньяра RMgX используется для присоединения по кратным связям

Получение циклоалканов из дигалогенпроизводных (1887).

Густавсон Гавриил Гавриилович (1843–1908), член-корреспондент Санкт-Петербургской академии наук (Россия). Открыл (1877) непрочные комплексные соединения галогенидов алюминия с различными углеводородами, обладающие каталитическими свойствами (ферменты Густавсона). Предложил (1888) способ получения аллена (с Н.Я.Демьяновым).

О нем были сложены такие строки:

Реакция Дильса–Альдера (диеновый синтез)

Дильс Отто Пауль Герман (1876–1954), профессор, нобелевский лауреат (Германия). Основное направление исследований – структурная органическая химия.

Отщепление галогеноводородных кислот от алкилгалогенидов или воды от спиртов преимущественно происходит так, что с галогеном или гидроксилом уходит водород от наименее гидрогенизованного соседнего атома углерода (1875):

Реакция Зелинского–Казанского (метод Зелинского–Казанского)

Тримеризация ацетилена (полимеризация ацетилена) на активированном угле при нагревании (1924):

Зелинский Николай Дмитриевич (1861–1953), академик (Россия). Основные исследования относятся к химии циклических соединений, химии гетероциклов, органическому катализу, химии белка и аминокислот. Открыл явление дегидрогенизационного катализа (1910). Разработал конструкцию противогаза (1916). Создатель школы химиков-органиков.

Реакция Зелинского (необратимый катализ, катализ Зелинского)

Каталитическое диспропорционирование циклогексадиена и циклогексена (1911):

Восстановление ароматических нитросоединений (1842 ):

Окислительно-восстановительное диспропорционирование двух молекул ароматического альдегида в щелочной среде, приводящее к образованию спирта и кислоты (1853):

Получение глюкозы гидролизом крахмала при его нагревании с катализатором – разбавленной серной кислотой (1811):

Реакция Клемменсена (восстановление по Клемменсену)

Восстановление альдегидов и кетонов в гомологи бензола водородом в момент его выделения (восстановление карбонильной группы до метиленовой) (1913):

Получение ароматических оксикислот карбоксилированием фенолятов щелочных металлов (1860):

Реакция Кольбе (электрохимическая)

[Kolbe electrolytic reaction]

Получение алканов с четным числом атомов углерода электролизом растворов солей щелочных металлов и карбоновых кислот с неразветвленной углеродной цепью (1849):

Получение нитроалканов (1888):

Реакция Кучерова (гидратация по Кучерову)

Каталитическая гидратация ацетиленовых углеводородов с образованием карбонилсодержащих соединений (1881):

Получение бутадиена пиролизом этанола (1926):

Хлорирование олефинов в a-положение к двойной связи, сопровождающееся аллильным сдвигом двойной связи (1883):

В случае присоединения водородсодержащих соединений (протонных кислот или воды) к несимметричному алкену атом водорода преимущественно присоединяется к наиболее гидрогенизованному атому углерода, стоящему при двойной связи (1869):

Реакция Настюкова (формалитовая реакция)

Взаимодействие ароматических углеводородов с формальдегидом (определение ароматических углеводородов) в присутствии концентрированной серной кислоты (1904):

Образование красно-коричневой смолы подтверждает наличие бензола и его гомологов. Реакции мешает присутствие непредельных циклических соединений.

Электрофильные и радикальные замещения у углеродного атома, связанного двойной углерод-углеродной связью, происходят с сохранением геометрической конфигурации молекулы вещества.

Получение ароматических о-оксиальдегидов взаимодействием фенола с хлороформом в растворе щелочи. Реакция приводит к введению альдегидной группы в бензольное кольцо (замещение обычно происходит в ортоположение):

Раймер Карл (1856–1921), немецкий химик-технолог.

Получение ароматических альдегидов из хлорангидридов кислот в среде бензола, толуола и других ароматических углеводородов:

Реакция открыта М.М.Зайцевым в 1872 г. и подробно изучена К.В.Розенмундом в 1918 г.

Жидкофазное гидрирование этилена до этана в присутствии мелкораздробленного никеля как катализатора (1899):

Получение алкинов из дигалогенпроизводных алканов (1861):

Качественное открытие фруктозы (1887) (кетозы при нагревании с резорцином и соляной кислотой дают вишнево-красное окрашивание; альдозы в этих же условиях взаимодействуют медленнее и дают бледно-розовую окраску):

(Можно использовать раствор, состоящий из 0,05 г резорцина в 50 мл воды и нескольких капель концентрированной соляной кислоты плотностью 1,19 г/мл.)

Диспропорционирование альдегида – получение сложного эфира из альдегида – в присутствии алкоголята алюминия (1906):

Взаимодействие формальдегида с аммиачным раствором оксида серебра (реактив Толленса):

Получение высших ароматических гомологов из арилгалогенидов действием порошкообразной меди:

Конденсация карбонильных соединений с алкинами с образованием ацетиленовых спиртов:

Получение алканов при каталитическом гидрировании (взаимодействие с водородом) монооксида углерода под давлением (1923).

Фишер Франц (1877–1947), профессор (Германия).

Основные исследования – синтезы органических соединений на основе СО и Н₂. Указал (1926) на возможность использования открытой им реакции для получения жидкого моторного топлива. Разработал (1925–1935) технологию производства синтетического бензина (процесс Фишера–Тропша).

Гидрогенизация жиров (1902):

Алкилирование или ацилирование ароматических соединений соответственно алкил- или ацилгалогенидами (получение гомологов бензола) в присутствии безводного катализатора (AlCl₃, BF₃, ZnCl₂ и др.) (1877):

Фридель Шарль (1832–1899), академик (Франция). Работал в области каталитического органического синтеза. Синтезировал молочную кислоту (1861), глицерин (1873). Установил четырехвалентность кремния и титана. Искусственным путем получил кварц и топаз.

Реакция Чугаева (ксантогеновая реакция)

Превращение спиртов в алкены термическим разложением ксантогеновых эфиров, получаемых из этих спиртов (1902).

Высокотемпературная переработка нефтяного сырья для получения продуктов меньшей молекулярной массы – расщепление углеводородов нефти (1891).

Правило Эльтекова (перегруппировка Эльтекова)

Соединения, в которых гидроксильная группа находится при углеродном атоме, образующем углерод-углеродную кратную связь (енолы), неустойчивы и изомеризуются в соответствующие карбонильные соединения – альдегиды или кетоны (1877):

Юрьев Юрий Константинович (1896–1965), профессор (Россия). Основные работы посвящены химии гетероциклических соединений. Установил способность любых 5-членных гетероциклов обменивать свой гетероатом (N, O, S, Se, Si) путем взаимного обмена в ряду: NR > O > S > Se > SiR₂ (1940–1946).

Заключение

Разумеется, этим перечнем не исчерпываются все именные реакции. Мы не охарактеризовали еще многие другие реакции, которые подробно изучают уже в высшей школе.

Даже простой перечень рассмотренных нами именных реакций свидетельствует о том, что обычный школьник знает (может знать) не так уж и мало из курса органической химии. Еще раз с удовольствием отмечаем, что из тех химических реакций, которые изучаются в базовом курсе основной и средней школы, значительное число реакций впервые осуществлено российскими химиками – нашими соотечественниками.

И с п о л ь з о в а н н а я л и т е р а т у р а

Артеменко А.И. Органическая химия. М., 1994, 560 с.
Годмен А. Иллюстрированный химический словарь. М., 1988, 270 с.
Кобазев И.А. Лабораторно-практические занятия по органической химии. М., 1958, 188 с.
Краткий справочник школьника. 5–11 классы. Авт.-сост. В.В.Еремин и др. М., 1997, 624 с.
Кузьменко Н.Е., Еремин В.В., Попков В.А. Начала химии. М., 1997, т. 2, 384 с.
Лозовой А.С. Реакция Арбузова. М., 1987, 31 с.
Павлов Б.А. Органическая химия. М., 1943, 501 с.
Писаренко А.Н., Хавин З.Х. Курс органической химии. М., 1985, 527 с.
Потапов В.М., Чертков И.Н. Строение и свойства органических веществ. М., 1972, 208 с.
Реутов О.А. Теоретические основы органической химии. М., 1964, 700 с.
Сайкс П. Механизмы реакций в органической химии. М., 1991, 447 с.
Слета Л.А. Химия. Справочник. Харьков, 1997, 495 с.
Физер Л., Физер М. Органическая химия. Углубленный курс. М., 1969, т. 1, 688 с.
Шадыро О.И. Гомологические ряды изменчивости в биологии и химии. М., 1987, 72 с.
Эппликвист Д., Де Пюи Ч., Райнхарт К. Введение в органическую химию. М., 1985, 381 с.
Янклович А.И. Химия. В помощь выпускнику школы и абитуриенту. СПб., 1999, 256 с.
Chemistry. A textbook for higher secondary school. Classes XI–XII. New Delhi, 1977, 285 p.
Kundra S.K. A textbook of school science. Class X. Delhi, 1990, 540 p.
Волков В.А., Вонский Е.В., Кузнецова Г.И. Выдающиеся химики мира. М.: Высш. шк., 1991, 656 с.
Химический энциклопедический словарь. М.: Сов. энциклопедия, 1983, 791 с.
Вацуро К.В., Мищенко Г.Л. Именные реакции в органической химии. М.: Химия, 1976.
Серрей А. Справочник по органическим реакциям. Пер. с англ. М.: Госхимиздат, 1962.

Юрий Вороной, Наталья Звездина,
Татьяна Павлова, Зиннур Саитов,
С.В.Телешов, Айдар Фатхуллин,
Борис Харитонцев,
средняя школа № 13 (г. Тобольск)

Уже более стa лет в органической химии используются реакции, получившие название по фамилии химиков, открывших или детально изучивших эти реакции. Такие именные названия составляют значительную часть терминологии органических реакций, их насчитывается более 1000. Наименование реакций по фамилиям химиков обусловлено не только уважением и признанием к ним, но и прежде всего отсутствием номенклатуры реакций. Такой способ давал бы возможность коротко определить смысл происходящего превращения (например, превращение карбоновой кислоты в ее ближайший высший гомолог через стадии получения хлорангидрида и деазокетона – реакция Аридта - Айстерта).

Использование именных названий осложняется явлением синонимии, то есть одна и та же реакция имеет различные названия, например: реакция Арбузова, перегруппировка Арбузова, реакция Арбузова - Мехаэлиса, реакция Мехаэлиса – Арбузова; реакция Дакина, реакция Дэкина, реакция Дейкина.

Кроме того, с именами некоторых химиков связано несколько удобных и достаточно широко используемых методов органического синтеза (омонимия названий): например, существует 11 реакций, носящих имя Фишера, 7 – Кляйзенa, 7 – Байера, 4 – Гофмана, 3- Чичибабина и т.д

Существенным недостатком именных названий является их крайне малая информативность: они, по существу, представляют собой тривиальные названия реакций. Это создало необходимость появления справочных изданий, в которых приведены описания именных реакций

Классификация химических реакций в органической химии

Классификацию органических реакций проводят на основе общих для всех реакций признаков: строение и состав исходных и конечных продуктов; изменение степеней окисления реагирующих частиц; тепловой эффект реакции; ее обратимость и т.п.

Классификация реакций по числу частиц, участвующих в элементарной стадии. По этому признаку все реакции можно разделить на диссоциативные (мономолекулярные) и ассоциативные (бимолекулярные, тримолекулярные).

В материале представлена информация об именных реакциях в органичесой химии, ученых, в честь которых названы эти реакции, и открытиях, сделанных этими учеными.

Вложение	Размер
Именные реакции в органической химии	2.34 МБ
Реферат "Именные реакции в органической химии"	153.48 КБ

Предварительный просмотр:

Подписи к слайдам:

Арбузов Александр Ерминингельдович 1877-1968 * окончил Казанский университет в 1900 г. * в 1905 г. описал перегруппировку эфиров кислот Р (III) при реакции с галогенопроизводными углеводородов в производные кислот P(V) (реакция Арбузова). * основоположник изучения химии фосфороорганических соединений в России. Механизм реакции

Бертло Пьер Эжен Марселей 1827-1907 *французский химик и государственный деятель *основная область исследований - органическая, аналитическая, термо - и биохимия, история химии Бертло первым предложил способ циклотримеризации ацетилена в бензол при пропускании через раскаленные трубки при 500° С

Синтез алканов действием металлического натрия в инертном растворителе на алкилгалогениды (1855): в общем виде: Шарль Адольф Вюрц 1817-1884 Реакция Вюрца ( реакция Вюртца ) Французский химик, член Парижской академии наук ( 1867 ) и её президент с 1881 г., член-корреспондент Петербургской АН ( 1873 ). Вюрц был: *деканом медицинского факультета в Париже с 1866 по 1875 год, *сенатором недвижимости с 1881, *членом Академии медицины (1856) *членом Академии наук (1867)

Жан-Батист Андре Дюма Реакция дюма CH 3 COONa (тв.) + NaOH (тв.) = CH 4 + Na 2 CO 3 *В 1827 году Дюма установил состав ацетона и сложных эфиров *В 1833—1834 годах он изучал действие хлора на органические соединения и сформулировал эмпирические правила замещения водорода хлором *В 1839 году совместно с Пелиго установил, что жиры являются сложными эфирами . Дюма также определил эмпирическую формулу индиго (1841), установил существование первого гомологического ряда в органической химии — ряда муравьиной кислоты (1843).

· разработал конструкцию противогаза · осуществил процессы каталитической ароматизации нефтей · получил алициклические кетоны каталитическим ацилированием нефтяных цикланов · один из основоположников учения об органическом катализе; открыл реакцию получения α-аминокислот Зелинский Николай Дмитриевич 1861 -1953 Реакция Зелинского: 3C 2 H 2 = C 6 H 6

Кучеров Михаил Григорьевич 1850-1911 *Русский химик-органик. *Основные работы посвящены органическому синтезу. *Открыл (1881) каталитическую гидратацию ацетилена, его гомологов (по правилу Мар-ковникова ) и производных с образованием карбонильных соединений ( реакция Кучерова ):

Лебедев Сергей Васильевич 1874-1934 * В 1928 г. получил СК полимеризацией бутадиена под действием металлического натрия. *По предложенному им способу в 1935 г. в СССР получен первый в мире промышленный синтетический каучук. Получение бутадиена пиролизом этанола ( 1926 ):

Юрьев Юрий Константинович 1896-1965 *Русский химик-органик *Разработал метод взаимопревращений гетероциклических соединений (превращение фурана в пиррол, тиофен, селенофен при действии, соответственно, аммиака, сероводорода или селеноводорода над окисью алюминия в газовой фазе):

Реакция фриделя-крафтса - способ алкилирования и ацилирования ароматических соединений в присутствии катализаторов кислотного характера, например AlCl 3 , BF 3 , ZnCl 2 , FeCI 3 , минеральных кислот, окислов, катионообменных смол.

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Описание презентации по отдельным слайдам:

Основой создания теории химического строения органических соединений А.М. Бутлеровым послужило атомно-молекулярное учение (работы А.Авагадро и С.Канниццаро). Будет неправильным предполагать, что до ее создания в мире ничего не было известно об органических веществах и не предпринимались попытки обоснования строения органических соединений. К 1861 году (год создания А.М. Бутлеровым теории химического строения органических соединений) число известных органических соединений достигало сотен тысяч, а выделение органической химии как самостоятельной науки произошло еще в 1807 году (Й. Берцелиус). Теория строения органических соединений Александра Михайловича Бутлерова

Изомеры – это вещества, обладающие одинаковым качественным и количественным составом, но различным химическим строением. Выделяют несколько типов изомерии: структурная (линейная, разветвленная, углеродного скелета), геометрическая (цис- и транс- изомерия, характерная для соединений с кратной двойной связью), оптическая (зеркальная), стерео (пространственная, характерна для веществ, способных по разному располагаться в пространстве Стерео - изомерия

3. На химические свойства органических соединений оказывают влияние и другие атомы, присутствующие в молекуле. Такие группы атомов получили название функциональных групп, за счет того, что их наличие в молекуле вещества придает ему особые химические свойства. Например: -OH (гидроксо-группа), -SH (тио-группа), -CO (карбонильная группа), -COOH (карбоксильная группа). Причем химические свойства органического вещества в меньшей степени зависят от углеводородного скелета, чем от функциональной группы. Именно функциональные группы обеспечивают многообразие органических соединений, засчет чего их классифицируют (спирты, альдегиды, карбоновые кислоты и т.д.). К числу функциональных групп иногда относят и углерод-углеродные связи (кратные двойные и тройные). Если в молекуле органического вещества несколько одинаковых функциональных групп, то его называют гомополифунцкиональным (CH2 (OH)-CH(OH)-CH2(OH) – глицерин), если несколько, но разных – гетерополифункциональным (NH2-CH(R)-COOH – аминокислоты). 4. Валентность углерода в органических соединениях всегда равна четырем.

Реакция Вюрца — действие металлического натрия на моногалогенопроизводные углеводородов. Происходит удвоение углеродного скелета. Реакция подходит для получения симметричных алканов. Именные реакции алканов: ШАРЛЬ АДОЛЬФ ВЮРЦ (1817–1884), французский химик-органик и педагог. Родился 26 ноября 1817 в Страсбурге. 2CH3–CH2 -Br + 2Na = CH3–CH2–CH2–CH3 + 2NaBr 2CH3–CH2 -Br В качестве галогеналканов берут I, Br, или Cl-производные. Практическое значение этот способ имеет только для получения симметричных алканов с четным числом атомов. При использовании в качестве исходных веществ 2х различных галогеналканов образуется смесь 3х предельных углеводродов: CH3–CH2 Br + Na + Br – CH3 = C4H10 + C3H8 + C2 H6 + 2NaBr бромэтан бромметан пропан н-бутан этан t н-бутан бромэтан

Реакция Коновалова: при действии разбавленной азотной кислоты на алканы при t = 140 ° С и небольшом давлении протекает реакция радикального замещения: нитропропан H | CH3 - C - CH3 + HО - NO2 = CH3 - CH - CH3 + Н2O | | H NO2 пропан При нитровании алканов также соблюдается порядок реакционной способности С-Н-связей, характерный для реакций радикального замещения: Стрет.– Н > Свтор.– Н > Cперв.– Н Михаил Иванович КОНОВАЛОВ 13 ноября 1858 г. – 25 декабря 1906 г. химик-органик Сформулировал в 1888 году

Реакция Лебедева – первый представитель гомологического ряда алкадиенов с сопряженными двойными связями – бутадиен - 1,3 (дивинил) – можно получить по реакции предложенной в 1932 году выдающимся советским химиком С.В. Лебедевым. Этот способ заключается в дегидратации этилового спирта с одновременным дегидрированием. Получение бутадиена пиролизом этанола Лебедев Сергей Васильевич (1874—1934), химик, исследователь полимеризационных процессов. 2C2H5OH CH2 = CH – CH = CH2 Al2O3, ZnO, 425°C -H2, -2H2O В синтезе при расщеплении (разложении) 2 молекул этилового спирта, благодаря дегидратирующе-дегидрирующим катализаторам, от них отрываются 2 молекулы воды и 1 молекула газообразного водорода. Согласно механизму реакции Лебедева, алкильные остатки присоединяются друг другу, образуя две непредельные сопряженные двойные связи в 1,3–положениях. Этиловый спирт бутадиен 1,3 (дивинил)

реакция Зелинского – впервые подобную реакцию в 1886 году осуществил Марселен Бертло. При нагревании ацетилена до 600°С ему удалось получить небольшое количество бензола. Русский химик Николай Дмитриевич Зелинский обнаружил, что катализатором данной реакции является Сактив. Даже при более низкой температуре скорость реакции значительно возрастало, Выход бензола увеличился до 90%. С тех пор эта реакции носит имя Н.Д. Зелинского. Николай Дмитриевич Зелинский 6 февраля 1861г. – 31 июля 1953 г. Русский и советский химик - органик

Арены В 1865 году выдающийся немецкий химик Август Кекуле после долгих и мучительных поисков установил первую структурную формулу бензола. Это открытие было исключительно важным: в первом приближении раскрылось строение молекулы бензола, а вместе с ним и всех его производных, играющих чрезвычайно существенную роль в органико-химическом производстве. Этот класс органических веществ (ароматических) долгое время упорно не поддавался теории химического строения. И только благодаря открытию Кекуле этот научный бастион был взят. Фридрих Август КЕКУЛЕ (Kekule), 7 сентября 1829 г. – 13 июля 1896 г немецкий химик

реакция Зинина — открыта в 1842 году, реакция, которая вошла в историю науки, состоит в том, что нитробензол восстанавливался в анилин. Сам Зинин проводил эту реакцию под действием сернистого аммония. Позднее использовали другие восстановители. Так родился искусственный анилин. Принципы реакции Зинина лежат в основе синтеза разнообразных ароматических аминов, многие из которых служат исходными продуктами в производстве синтетических красителей, фармацевтических препаратов, взрывчатых, душистых, лекарственных и др. веществ. Широкое применение Зинина реакции в значительной степени определило пути развития органического синтеза. Впоследствии для восстановления ароматических нитросоединений стали применять чугунные стружки в кислой среде. Однако сернистый аммоний, использовавшийся Зининым, как восстановитель, сохранил некоторое значение для получения аминов ряда антрахинона и, главным образом, для частичного восстановления ди- и полинитросоединений. R-NO2+ 6H = R-NH2+2H2O. C6H5NO2 + 3(NH4)2S ═> C6H5NH2 + 6NH3 + 3S + 2H2O Николай Николаевич Зинин 25.08.1812—18.02.1880 российский химик-органик

Реакция Фриделя-Крафтца — самым известным примером реакции Фриделя‒Крафтса является взаимодействие хлористого метила (CH3Cl) с бензолом (C6H6) в присутствии хлористого алюминия (AlCl3), где на выходе получают толуол (C7H9). Эту реакцию получили в 1877 г. двое ученых - Чарльз Фридель и Джеймс Крафтс. Она впоследствии стала одной из важных составляющих для промышленного производства алкиларенов. Шарль ФРИДЕЛЬ 12.03. 1832 г. – 20.04.1899 г. французский химик-органик и минералог Джеймс Мейсон Крафтс 8.03.1839— 20.06.1917 американский химик

И это далеко не полный перечень выдающихся умов России, активно способствовавших поступательному развитию мирового прогресса. Спасибо за внимание

Краткое описание документа:

Основой создания теории химического строения органических соединений А.М. Бутлеровым послужило атомно-молекулярное учение (работы А.Авагадро и С.Канниццаро).

Будет неправильным предполагать, что до ее создания в мире ничего не было известно об органических веществах и не предпринимались попытки обоснования строения органических соединений.

К 1861 году (год создания А.М. Бутлеровым теории химического строения органических соединений) число известных органических соединений достигало сотен тысяч, а выделение органической химии как самостоятельной науки произошло еще в 1807 году (Й. Берцелиус).

Читайте также: