Реферат на тему органические соединения
Обновлено: 04.07.2024
В молекуле нонана имеется 28 ( -связей, (- связи C-C и C-H с углами между связями 109,5°.
В предельных углеводородах атомы углерода находятся в состоянии sp3-
Ггибридизации и способны образовывать 4 ( -связи каждый
Изомерия: У нонана проявляется только структурная изомерия. Общее число изомеров нонана- 35, например: а) CH3
CH3–C–CH2–CH2 CH2–CH3 б)
Нахождение в природе:
Нефть, природные и попутные нефтяные газы.
2.Гидрогенизация бурых углей (Бергиус).
3.Синтез из окиси углерода (Ф. Фишер и Тропш)
4.Действие воды на металлоорганические соединения Li, Na, Mg, Zn:
C9H19Br + Mg --- C9H19MgBr
C9H19MgBr + H2O --- C9H20+MgBrOH
5.Восстановление при высокой температуре иодистоводородной кислотой производных алканов- галоид замещенных, спиртов, кислот:
6.Гидрирование непредельных углеводородов:
Нонан (в нормальных условиях) - жидкость. Т-плавления -53,7°C; Т- кипения +150,8°C. Практически не растворим в воде, хорошо растворим в неполярных растворителях (бензоле).
Является хорошим растворителем.
C9H20+14O2 >9CO2 +10H2O
2.Реакция радикального галогенирования: nV t°C
C9H19-H+Br2 > C9H19Br+HBr а) Инициирование цепи
Br2 > Br-+Br- б) Развитие цепи
C9H19-+Br2>C9H19Br+Br- в) Обрыв цепи
C9H19-+ C9H19-> C9H19-C9H19
3. Радикальное нитрование. Реакция Коновалова: t
C9H19-H+HNO3 (разб.)> C9H19-NO2+H2O
CH3–CH2–CH2–CH2–CH2–CH2–CH2–CH2–CH3 > CH3–CH2–CH2 –CH –CH2 –CH2
Парафины ценное высококалорийное топливо. Жидкие углеводороды, в частности нонан, в качестве горючего применяют в двигателях внутреннего сгорания в автомобилях, самолетах и др.
Непредельные углеводороды. (Алкены, Алкины.)
В молекуле нонена имеется 27 ( -связей и одна ?- связь. 3 (
-связи расположены в одной плоскости под углом 120° друг к другу.
Двойная связь является сочетанием ( и ? -связей.
Образование связей: sp2-Гибридизация атомов углерода, ?-связь образована p-электронами соседних атомов углерода.
1) Изомерия углеродного скелета 2) Изомерия положения двойной связи 3)
4) Межклассовая изомерия с циклоалканами. а) CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-C=CH2
2метилоктен-1 б) CH3-CH2-CH=CH-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 нонен-3 в) C4H9 H C4H9 C3H7
H цис-нонен-4 транс-нонен-4 г) Циклононан.
Нахождение в природе:
2. Элиминирование –отщепление двух атомов или групп атомов от соседних атомов углерода с образованием между ними ?- связи.
а) Дегидрогалогенирование происходит при действии спиртовых растворов щелочей на моногалогениды:
б) Дегидратация спиртов (t>150°C):
C7H15-CH (OH)-CH3>CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH=CH2 в) Дегалогенирование происходит при нагревании дигалогенидов, имеющих атомы галогена у соседних атомов углерода, с активными металлами:
C7H15-CHBr-CH2Br >C7H15-CH=CH2+MgBr2 г) Дегидрирование алканов при t-500°C:
Нонен (в нормальных условиях) –жидкость. Нонен не растворим в воде, хорошо растворим в органических растворителях.
Реакции присоединения протекают по электрофильному механизму.
2.Галогенирование. Нонен обесцвечивают бромную воду:
C7H15-CH=CH2+Br2 >C7H15-CHBr-CH2Br (качественная реакция на алкены)
4.Вода (в кислой среде) и кислоты присоединяются к декену по правилу Марковникова:
5.Окисление перманганатом калия в слабощелочной среде приводит к образованию гликолей (реакция Вагнера):
C7H15-CH=CH2+2KMnO4+4H2O > C7H15- CH- CH2+2KOH+2MnO2
6.Реакция полимеризации: n C7H15-CH=CH2 >(-CH2-CH-CH2-CH-)n
Алкены, в частности нонен, благодаря своей доступности (крекинг нефти) и высокой и разнообразной реакционной способности служат в настоящее время главным сырьевым источником (наряду с ароматическими углеводородами и ацетиленом) для многообразных отраслей органической химической промышленности.
В молекуле нонина имеется 24 ( -связи и 2 ?- связи. 2 ( -связи располагаются по одной линии под углом 180° друг к другу. Две ?
–связи образованы p-электронами соседних атомов углерода и располагаются во взаимно перпендикулярных плоскостях. Тройная связь является сочетанием ( и 2х ? -связей.
Sp3-Гибридизация атомов углерода, Две ? –связи образованы p- электронами соседних атомов углерода и располагаются во взаимно перпендикулярных плоскостях.
1) Изомерия углеродного скелета 2) Изомерия положения тройной связи
3) Межклассовая изомерия с алкадиенами. а) CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH-C?CH
3метилоктин-1 б) CH3-CH2-C?C-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 нонин-3 в) CH3-CH2-CH2-CH2-СH2-CH=CH-CH=CH2 нонадиен1,3
Нахождение в природе:
2. Удлинение цепи.
Нонин (в нормальных условиях) –жидкость. Нонин плохо растворим в воде, лучше - в органических растворителях.
1. Реакции электрофильного присоединения протекают медленнее, чем для нонена. Продукты определяются правилом Марковникова. а) Галогенирование. Нонин обесцвечивает бромную воду:
C7H15-C?CH > C7H15-CBr=CHBr> C7H15-CBr2-CHBr2 б) Гидрогалогенирование:
C7H15-C?CH > C7H15-CCl=CH2 > C7H15-CCl2-CH3 в) Гидратация (реакция Кучерова) протекает в две стадии. На первой стадии образуется неустойчивый непредельный спирт, который затем изомеризуется в кетон.
C7H15-C?CH + Н2О -> [C7H15-C(OH)=CH2] > C7H15-CО-CH3
2. Реакции окисления и восстановления. а) Окисление перманганатом калия с расщеплением тройной связи и образованием карбоновых кислот:
C7H15-C?CH + 3[O] + H2O > C7H15-COOH + H-COOH б) Гидрирование при нагревании с металлическими катализаторами:
C7H15-C?CH > C7H15-CН=CH2 > C7H15-CН2-CH3
3. Качественные реакции на тройную связь – обесцвечивание бромной воды и раствора перманганата калия.
В органическом синтезе.
2. Гидролиз алкилгалогенидов под действием водных растворов щелочей.
3. Восстановление карбонильных соединений. При восстановлении альдегидов образуются первичные спирты, а кетонов – вторичные: а) C8H17-CH=O+2[H]>C8H17-CH2-OH б) C7H15-CO-CH3+2[H]>C7H15-CH(OH)-CH3
4. Действие реактивов Гриньяра R-MgBr на карбонильные соединения:
H2CO+C8H17MgBr> C8H17-CH2-O-MgBr> C8H17-CH2-OH
Нониловый спирт (в нормальных условиях) –жидкость. Нониловый спирт хорошо растворим в воде.
1.Реакции с разрывом связи O-H. а) Реакции со щелочными металлами:
2C9H19-OH+2K>2C9H19-OK+H2^ б) Образование сложных эфиров под действием минеральных и органических кислот:
Атом водорода отщепляется от спирта, а группа OH -от кислоты. в) Окисление спиртов под действием перманганата калия. Первичные спирты окисляются в альдегиды, которые, в свою очередь, могут окисляться в карбоновые кислоты:
2.Реакции с разрывом связи C-O. а) Внутримолекулярная дегидратация с образованием алкенов:
CH3–CН2– CН2-СН2-СН2–СН2–СН2–СН2-СН2-OH>CH3–CН2– CН2-СН2–СН2-
t(150(C б) Межмолекулярная дегидратация с образованием простых эфиров:
2C9H19OH>C9H19-O-C9H19 + H2O t(150(C в) Слабые основные свойства проявляются в обратимых реакциях с галогеноводородами:
Нонанол применяют в виде уксусного эфира в качестве растворителя, также используют в разнообразных органических синтезах.
В молекуле нонаналя имеется 28 ( -связей, (- связи C-C , C-H и C=O с углами между связями 109,5° и одна ? –связь С-О.
В альдегидах атомы углерода находятся в состоянии sp3-гибридизации и способны образовывать 4 ( -связи каждый.
1) Изомерия углеродного скелета 2) Межклассовая изомерия с кетонами. а) CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH-CH2-CH=O
3метилоктаналь б) CH3–CН2–СН2–СН2-СН2–С–СН2–СН2-CH3
Нахождение в природе:
В виде различных соединений.
1. Окисление первичных спиртов:
2. Гидролиз дигалогеналканов:
Нонаналь (в нормальных условиях) –легкокипящая жидкость. Нонаналь хорошо растворим в воде.
1. Реакции нуклеофильного присоединения по двойной связи C-O.
а) С8Н17-СН=O + HCN -> C8H17-CH-CN
OH б) Присоединение реактива Гриньяра приводит к вторичным спиртам:
С8Н17-СН=O + R’-MgBr > С8Н17-CН-O-MgBr ———> С8Н17-CН-OH
R’ в) Гидрирование:
С8Н17-СН=O + Н2 > С8Н17-CH2-ОН г) Присоединение спиртов:
С8Н17-СН=O + R’OH? С8Н17-HC
С8Н17-СН=O + 2R’OH ? С8Н17-HC
OR’ д) Присоединение гидросульфитов:
С8Н17-СН=O + 2[Ag(NH3)2]OH > С8Н17COONH4 + 2Agv + 3NH3+H2O б) С8Н17-СН=O + 2Cu(OH)2.> С8Н17-COOН +Cu2Ov + 2H2O
3. Реакция полимеризации:
Синтез многих органических веществ.
2. Гидратация алкинов:
C7H15-C?CH + H2O---> [C7H15-C(OH)-CH2] > C7H15-CO-CH3
3. Декарбоксилирование кальциевых солей карбоновых кислот: t
Ca(C9H19COO)2 >CaCO3 + C7H15-CO-CH3
4. Гидролиз дигалогеналканов:
C7H15-CBr2-CH3 + 2NaOH > C7H15-CO-CH3 + 2NaBr + H2O
Нонанон (в нормальных условиях) –легкокипящая жидкость. Нонанон с повышением молекулярной массы растворимость кетонов падает, поэтому нонанон растворяется немного медленнее.
1. Реакции нуклеофильного присоединения по двойной связи C-O.
Нонанон менее активен, чем нонаналь:
| а) C7H15-CO-CH3 + HCN -> C7H15-C-СН3
OH б) Присоединение реактива Гриньяра приводит к третичным спиртам:
C7H15-CO-CH3 + R’-MgBr > C7H15-C-O-MgBr ———> C7H15-C-OH
R’ в) Гидрирование приводит к вторичным спиртам:
C7H15-CО-CH3 + Н2 > C7H15-CH-CH3
ОН г) Присоединение воды с образованием гидратных форм:
C7H15-CО-CH 3 + H-OH ? C7H15-C-CH3
Нонанон окисляется гораздо труднее, чем нонаналь, и при жёстких условиях. Не реагируют с [Ag(NH3)2]OH и Cu(OH)2.
Нонанон используется в производстве синтетических волокон, а также служит сырьём для производства фармацевтических препаратов.
Понятие и предмет органической химии. Классификация и номенклатура органических соединений, гомологический ряд алканов. Характеристика процесса составления номенклатурного названия по структурной формуле. Классы и функциональные группы соединений.
| Рубрика | Химия |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 14.08.2017 |
| Размер файла | 41,6 K |
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Классификация органических соединений
ПРЕДМЕТ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ
Исторически органическая химия возникла как раздел химии, изучающий вещества, образующиеся в живом организме, т.е. "органические". Первоначально считалось, что эти вещества образуются под действием особой "жизненной силы" и не могут образовываться из неорганических веществ вне живого организма (виталистическая теория). Впервые эта точка зрения была экспериментально опровергнута в 1828 г., когда Вёлер получил органическое вещество - мочевину из неорганического вещества - цианата аммония:
В дальнейшем количество органических веществ, полученных in vitro (т.е. в колбе, пробирке), быстро увеличивалось, и химики-экспериментаторы научились синтезировать вещества, не существующие в живых организмах, но подобные им по структуре. И органическая химия стала областью изучения соединений углерода.
Уникальная особенность углерода среди других элементов - это способность его атомов соединяться в теоретически бесконечно длинные цепи. По своей физической природе связь С-С неполярна и весьма прочна, и цепь углеродных атомов является несущей основой, "скелетом" всей молекулы.
Помимо углеродной цепи в состав молекулы органического вещества входят группировки из неуглеродных атомов: кислорода, азота, галогенов, серы, фосфора - т.н. функциональные группы. Межатомные связи в функциональных группах полярны, сравнительно непрочны и легко вступают в химические реакции, поэтому функциональные группы определяют реакционную способность - химическое "лицо" - соединения.
КЛАССИФИКАЦИЯ И НОМЕНКЛАТУРА ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
Классификация - это подразделение всей массы органических соединений на отдельные классы по структурным признакам.
Номенклатура - это система названий, обозначающих структурное и пространственное строение органических веществ.
Первоначально веществам присваивались т.н. тривиальные названия, в которых отражались либо некоторые свойства вещества (глицерин, глюкоза - сладкий), либо источник его выделения (кофеин, мочевина) и др. В этих названиях никак не отражалась химическая структура вещества.
Наиболее полно и точно структура вещества описывается графически его структурной формулой. Однако часто бывает необходимо отразить эту структуру в словесной форме названия. Для этой цели в ходе развития органической химии были разработаны различные системы номенклатурных названий, которые после многократных усовершенствований стали основой современной систематической номенклатуры IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry).
Главное требование к номенклатурному названию - его однозначное соответствие структурной формуле, т.е. по определенной формуле можно составить определенное название и, наоборот, по названию однозначно воспроизвести формулу.
Простейшие органические соединения - углеводороды, состоящие из атомов углерода и водорода, классифицируются по структуре углеродной цепи. Она может быть линейной (1), разветвленной (2) и циклической (3):
Углеводороды, не содержащие кратных связей, составляют класс алканов и циклоалканов.
Алканы с линейной углеродной цепочкой и последовательно увеличивающимся количеством атомов углерода составляют гомологический ряд.
Номенклатурные названия первых четырех членов гомологического ряда совпадают с их тривиальными названиями, в названиях последующих членов ряда корнем являются латинские числительные, соответствующие количеству углеродных атомов. Названия всех алканов имеют суффикс -ан.
Гомологический ряд алканов
Названия циклоалканов строятся аналогично с добавлением приставки
-цикло: циклопропан, циклобутан, циклопентан и т.д.
При составлении номенклатурного названия разветвленных алканов они рассматриваются как линейные с соответствующими заместителями.
Непредельные углеводороды с двойными связями - алкены - называются также, как предельные, но суффикс -ан меняется на -ен и указываются количество и положение двойных связей в цепи (при этом нумеруются не атомы, а связи).
Углеводороды с тройными связями - алкины - называются аналогично алкенам, но суффикс - ен меняется на -ин.
Соединения, содержащие функциональные группы, классифицируются по видам функциональных групп. В номенклатурных названиях функциональные группы обозначаются либо в начале названия (префикс), либо в конце (суффикс).
- Для учеников 1-11 классов и дошкольников
- Бесплатные сертификаты учителям и участникам
Органические вещества и соединения
Ученик 9-а класса
Санкт-Петербург 2018 г.
Предмет органической химии
Непредельные углеводороды. Этилен
Предельные одноосновные карбоновые кислоты. Сложные эфиры
Аминокислоты и белки
Цель: узнать все про органические вещества и соединения.
Введениееские вещества и соединения — класс соединений, в состав которых входит углерод.
Органическая химия – химия соединений углерода.
Основная часть реферата:
Органичнская химия - раздел химии , изучающий соединения углерода , их структуру, свойства и методы синтеза.
Органические вещества – класс соединений, в состав которых входит углерод.
Предельные углеводороды – это углеводороды, в молекулах которых имеются только простые связи. Алканы и циклоалканы.
Алканы – предельные углеводороды, состав которых выражается общей формулой CnH2n+2.
Алканы малоактивны в обычных условиях, не реагируют с растворами кислот и щелочей.
Этилен – органическое химическое соединение, описываемые формулой c2h4. Является простейшим плеером. Этилен бесцветен, он индуцирует процессы созревания и старения, а также защитные реакции в условиях стресса.
Спирты – органическое соединение, содержащее одну или более гидроксильных групп, связанным с насыщенным атомом углерода. Спирты представляют собой обширный и разнообразный класс соединений: они весьма распространены в природе и часто выполняют важные функции в живых организмах.
Сложные эфиры – производные оксокислот являющиеся продуктами замещения атома водородав гидроксилах .
Жиры являются природными органическими соединениями, полными сложными эфирами глицерина и жирных кислот с одним основанием. Они относятся к группе липидов. Эти соединения выполняют ряд важных функций организма и являются незаменимым компонентом в рационе человека.
Аминокислоты – органические бифункциональные соединения, в состав которых входят карбоксильная группа –СООН и аминогруппа – NH 2 .
Аминокислоты получают путем замещения галогена на аминогруппу в галогензамещенных карбоновых кислотах.
Белки — высокомолекулярные органические вещества, состоящие из альфа- аминокислот, соединённых в цепочку пептидной связью.
Белки различаются по степени растворимости в воде. Водорастворимые белки называются альбуминами, к ним относятся белки крови и молока. К нерастворимым, или склеропротеинам, относятся, например, кератин и фиброин, который входит в состав шёлка и паутины. Растворимость белка определяется не только его структурой, но внешними факторами, такими как природа растворителя, ионная сила и pH раствора.
Углеводы - органические вещества, содержащие карбонильную группу и несколько гидроксильных групп. Название класса соединений происходит от слов гидраты углерода.
Углеводы являются неотъемлемым компонентом клеток и тканей всех живых организмов представителей растительного и животного мира. Углеводы — весьма обширный класс органических соединений, среди них встречаются вещества с сильно различающимися свойствами. Это позволяет углеводам выполнять разнообразные функции в живых организмах
Полимеры -это высокомолекулярное соединение: количество мономерных звеньев в полимере должно быть достаточно велико.
В строении полимера можно выделить мономерное звено — повторяющийся структурный фрагмент, включающий несколько атомов
Для сложных органических соединений с несколькими разными функциональными группами приходится вводить дополнительные правила. Названия нециклических органических соединений образуют от названий неразветвленных алканов — предельных углеводородов: Названия каких соединений служат основой для составления названий всех других органических соединений? Определяем по табл. 7.2, что группы —ОН обозначают… Читать ещё >
Классификация и номенклатура органических соединений ( реферат , курсовая , диплом , контрольная )
Классификация органических соединений. Главный признак, по которому классифицируют органические соединения, — это наличие и природа функциональных групп. Кроме того, в каждом классе различают нециклические (алифатические) и циклические соединения, а также низкомолекулярные и высокомолекулярные. В особый класс выделяют гетероциклические соединения, в которых функциональная группа непосредственно включена в цикл вместе с атомами углерода. Некоторые классы органических соединений показаны на рис. 7.1.
Это только те классы, которые нам предстоит изучать. Кроме них известны обширные классы соединений, содержащие неметаллы (серу, фосфор, кремний, бор и др.), а также металлы.
В табл. 7.2 охарактеризованы функциональные группы и другие структурные признаки, по которым классифицируют органические соединения.
Номенклатура (названия) органических соединений.
Дать названия нескольким миллионам органических соединений — это серьезная задача, без решения которой обойтись невозможно. Сначала, по мере открытия, органическим соединениям присваивали более или менее случайные названия, связанные со способом получения, внешним видом, вкусом, запахом и т. д. Такие названия в настоящее время считают тривиальными (традиционными), их продолжают широко использовать. Но для удобства понимания и присвоения названий новым веществам разработаны международные номенклатурные правила. Они позволяют составить систематическое название любого вещества исходя из его структурной формулы. Ясно, что такое название позволяет решить и обратную задачу — написать химическую формулу вещества.
Составными частями названий органических соединений являются: корень — название родоначалъного соединения, суффикс — обозначение кратных связей и функциональных групп, префикс (приставка) — обозначение углеводородных радикалов и функциональных групп, числительные — обозначение числа функциональных групп и радикалов, цифры (локанты), указывающие положение функциональных групп, радикалов и кратных связей в молекуле.
Названия нециклических органических соединений образуют от названий неразветвленных алканов — предельных углеводородов:
Читайте также: