Галогенпроизводные Алифатические галогенпроизводные. Нуклеофильное замещение у насыщенного атома углерода

Природа связи СНа1. Способы получения (галогенирование углеводородов, присоединение галогенов и галогеноводородов к непредельным соединениям, замещение гидроксильной группы на галоген в спиртах).

Химические свойства, понятие о нуклеофильных агентах. Реакции нуклеофильного замещения галогена на гидроксильную, алкоксильную, амино-, циано-группы и др. Механизмы нуклеофильного замещения у насыщенного атома углерода (S_N1 и S_N2). Зависимость механизма нуклеофильного замещения от структуры исходного соединения (электронные и пространственные факторы), нуклеофильности реагента, природы уходящей группы и растворителя. Карбениевые ионы, факторы, определяющие их стабильность, перегруппировки карбокатионов. Амбидентные нуклеофилы (^-CN, ^-S-CN, ^-O-N=O), двойственная реакционная способность, интерпретация данных в рамках теории жестких и мягких кислот и оснований (ЖМКО).

Реакции элиминирования (Е1 и Е2). Конкуренция реакций замещения и элиминирования. Стереоспецифичность реакций Е2 элиминирования.

Металлоорганические соединения. Реакция алкилгалогенидов с металлическим натрием, литием и магнием (реактив Гриньяра). Природа связи углерод-металл, применение металлоорганических соединений в органическом синтезе (реакции с оксиранами, карбонильными соединениями, с карбоновыми кислотами и их функциональными производными, углекислотой, спиртами, водой). Литийдиалкилкупраты и их использование в органическом синтезе.

Галогенпроизводные имеющие медикобиологическое значение: этилхлорид, хлороформ, иодоформ, гексахлоран (ДДТ).

Непредельные галогенпроизводные

Аллил- и винилгалогениды. Методы получения. Сравнение реакционной способности аллил-, винил-, и алкилгалогенидов в реакциях нуклеофильного замещения и элиминирования.

Арилгалогениды

Бензили арилгалогениды. Получение (условия введения галогена в ароматическое ядро и в боковую алкильную цепь). Различие в подвижности галогена в бензили арилгалогенидах в реакциях нуклеофильного замещения (сравнить с алкил-, винили аллилгалогенидами).

Спирты

Одноатомные предельные спирты

Гомологический ряд. Номенклатура, изомерия. Методы получения спиртов (из алкенов, галогенпроизводных и карбонильных соединений). Синтезы с помощью металлоорганических соединений. Ассоциация, водородная связь, кислотность и основность спиртов. Физические свойства.

Химические свойства. Реакции с разрывом связи О-Н спиртов: образование алкоголятов, ацилирование, взаимодействие с металлоорганическими соединениями.

Реакции гидроксильной группы с участием связи С-ОН спиртов: замещение на галоген (с галогеноводородами и с галогенидами фосфора и серы), дегидратация. Сравнение свойств первичных, вторичных и третичных спиртов.

Окисление спиртов. Окисление первичных спиртов до альдегидов.

Гидроксильная группа в полифункциональных органических соединениях: тритильная, тетрагидропиранильная и другие защитные группы.

Метанол, этанол и их биологическое действие. Высшие спирты в природе.

Непредельные спирты

Получение и изомеризация винилового спирта в ацетальдегид (правило Эльтекова). Аллиловый и бензиловый спирты.

Многоатомные спирты

Этиленгликоль, 2,3-диметилбутандиол-2,3, глицерин. Получение. Особые свойства вицинальных диолов: пинаколиновая перегруппировка (механизм), окислительное расщепление под действием тетраацетата свинца и периодата натрия.

Фенолы

Номенклатура. Методы синтеза (получение фенола из кумола (механизм), из хлорбензола, арилсульфокислот, арилдиазосоединений). Взаимное влияние гидроксильной группы и бензольного кольца. Кислотные свойства фенола, сравнение со спиртами. Получение простых и сложных эфиров фенола. Перегруппировки Фриса, Кляйзена. Реакции электрофильного замещения в бензольном ядре фенола (галогенирование, нитрование, формилирование фенолов по Вильсмейеру и Реймеру-Тиману). Карбоксилирование фенолятов щелочных металлов (реакция Кольбе-Шмитта).

Конденсация фенола с карбонильными соединениями. Фенолформальдегидные смолы. Нитрофенолы. Влияние заместителей в ядре на кислотность фенолов. Пикриновая кислота. Одноатомные фенолы применяемые в качестве антисептиков (фенол, крезолы, тимол, -нафтол).

Многоатомные фенолы. Адреналин. Дофамин. Эвгенол.

Хиноны

Методы получения орто- и пара-бензохинонов, антрахинона. Восстановление хинонов. Хиноны как ненасыщенные кетоны. Хиноны как диенофилы в реакциях Дильса-Альдера. Кофермент Q (убихинон). Витамины группы K. Витамин К₁ - фитоменадион (2-метил-3-фитил-1,4-нафтохинон), витамин К₂ - хлоробиумхинон, витамины К₃ – менадион (2-метил-1,4-нафтохинон), викасол.