Презентация на тему "Электрофильное присоединение к ненасыщенным соединениям"

Содержание

• 
  Слайд 1

  № 9. Электрофильное присоединение (АЕ) к ненасыщенным соединениям.

  1

• 
  Слайд 2
  

  ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯи РЕАКЦИОННОЙ СПОСОБНОСТИАЛКЕНОВ,алкинов и алкадиенов.

  2

• 
  Слайд 3

  Алкены

  3 Алкенами называются ненасыщенные углеводороды, молекулы которых содержат одну двойную связь. СnН2n олефины

• 
  Слайд 4
  

  4 Этилен — самое производимое органическое соединение в мире; общее мировое производство этилена составило 113 миллионов тонн и продолжает расти на 2—3 % в год.

• 
  Слайд 5
  

  5 Этилен образуется в растениях и является фитогормоном. Фитогормоны — низкомолекулярные органические вещества, вырабатываемые растениями и имеющие регуляторные функции - низкие концентрации (до 10−11М) - вызывают различные физиологические и морфологические изменения в чувствительных к их действию частях растений

• 
  Слайд 6
  

  6 Действие этилена на растения впервые описано русским ученым Д. Н. Нелюбовым в 1901.

• 
  Слайд 7
  

  7 Эпинастией называется явление усиленного роста на верхней стороне растительного органа. (раскрывание лепестков в цветке) Гипонастиейназывается усиленный рост на нижней поверхности органа (образование кочана капусты сопровождается усиленным ростом нижних поверхностей листьев, вследствие чего раскрытые сначала листья завертываются и образуют кочан).

• 
  Слайд 8

  Электронное строение этилена

  8

• 
  Слайд 9
  

  9

• 
  Слайд 10

  Геометрическая изомерия

  10 цис-бутен-2 Ткип=4С транс-бутен-2 Ткип=1С π- диастереомеры (Z)-бутен-2(E)-бутен-2

• 
  Слайд 11
  

  11 Пространственная геометрическая изомерия 2-метилбутен-1 не обладает геометрической изомерией !

• 
  Слайд 12
  

  12 28.10.2016 12 Химические свойства Для алкенов характерны реакции присоединения

• 
  Слайд 13
  

  13 Ионизация молекулы реагента

• 
  Слайд 14
  

  14 Поляризация молекулы реагента реагенты

• 
  Слайд 15
  

  Гетеролитическийэлектрофильныймеханизм, АE(от англ. additionelectrophilic) 1 стадия.

  15 Атака алкенаэлектрофилом с образованием карбкатиона медленная стадия карбкатион π-комплекс σ-комплекс

• 
  Слайд 16
  

  16 Реакции электрофильного присоединения карбкатион 1 стадия

• 
  Слайд 17
  

  17 Реакции электрофильного присоединения 2 стадия быстрая стадия

• 
  Слайд 18
  

  18 >C=CC(Br) – C+CBr–CBrCBr–CClCBr-C(OH)

• 
  Слайд 19
  

  19 +I–эффект –I–эффект Статический фактор (до вступления в реакцию)

• 
  Слайд 20
  

  20 +I–эффект –I–эффект

• 
  Слайд 21
  

  21 ОлефинBrCH=CH2

• 
  Слайд 22

  1. Галогенирование

  22 (получение вицинальныхдигалогеналканов) Качественная реакция

• 
  Слайд 23
  

  23 1. 1 стадия

• 
  Слайд 24
  

  24

• 
  Слайд 25
  

  25 3.

• 
  Слайд 26
  

  26 «Атака с противоположной стороны» 2 стадия Транс(анти)-присоединение, АЕ - Стереоселективная реакция

• 
  Слайд 27
  

  27 Стереохимия реакций присоединения к двойной связи Транс (анти)-присоединение

• 
  Слайд 28
  

  28 трео Продукты транс-присоединения рацемат

• 
  Слайд 29
  

  29 Продукты транс-присоединения Транс – бутен-2 анти-присоединение Br- эритро-форма рацемат

• 
  Слайд 30

  Стереохимия реакций присоединения к двойной связи

  30 Из цис-изомера образуется рацемическая смесь энантиомеров с R,R- и S,S-конфигурацией (трео-форма), из транс-алкена – рацемат с R,S- и S,R-конфигурацией (эритро-форма). Транс (анти)-присоединение

• 
  Слайд 31

  Аллильное замещение галогенами, реакция Львова (1883)

  31 Свободно-радикальное замещение α α

• 
  Слайд 32
  

  32 Львов Михаил Дмитриевич (1848–1899), профессор (Россия). Ученик А.М.Бутлерова. Основные работы посвящены выявлению эмпирических закономерностей в связи с развитием теории химического строения.

• 
  Слайд 33
  

  33 2. Гидрогалогенирование симметричный алкен

• 
  Слайд 34
  

  34 Гидрогалогенирование Несимметричный алкен региоселективность реакции

• 
  Слайд 35
  

  35 Влияние заместителей на стабильность и энергетические характеристики переходного состояния носит название динамического фактора.

• 
  Слайд 36
  

  36 Правило В.В. Марковникова (1869): при взаимодействии реагентов типа НХ с несимметричными алкенами водород присоединяется к более «гидрогенизированному» атому углерода двойной связи.

• 
  Слайд 37
  

  37 МАРКОВНИКОВ Владимир Васильевич 13.12.1837 – 29.01.1904

• 
  Слайд 38
  

  Направление присоединения реагентов типа НХ к несимметричным алкенам определяется относительной устойчивостью промежуточно образующихся карбкатионов.

  38

• 
  Слайд 39
  

  39

• 
  Слайд 40

  Винилхлорид

  40 Подчиняется правилу Марковникова Х

• 
  Слайд 41
  

  Реакции присоединения по двойной связи ,-ненасыщенных карбонилсодержащих соединений

  41 АЕ против правила Марковникова

• 
  Слайд 42
  

  42 АЕ против правила Марковникова -I β β α

• 
  Слайд 43
  

  43 β АЕ против правила Марковникова ЭА заместители

• 
  Слайд 44

  Свободно-радикальное присоединение,

  44 Перекисный эффект Хараша AR HBr против правила Марковникова RО 

• 
  Слайд 45

  Радикальное присоединение (АdR)

  45 RО  (из перекиси) + HXROH + X  ,

• 
  Слайд 46
  

  46 3. Гидратация (присоединение воды) получение спиртов

• 
  Слайд 47
  

  47 28.10.2016 47 В реакциях несимметричных алкенов соблюдается правило Марковникова:

• 
  Слайд 48
  

  4. Присоединение галогенов в присутствии воды(получение галогенгидринов)

  48 HO- - Br+бромноватистая кислота

• 
  Слайд 49
  

  5. Присоединение водорода(каталитическое гидрирование; получение алканов):>C=CCHCH

  49 цис-присоединение (или син-присоединение)

• 
  Слайд 50
  

  50 по Вагнеру (1888) Реакция с перманганатом калия (получение гликолей): 6. Гидроксилирование хол. цис-гликоль, виц.диол КОН

• 
  Слайд 51
  

  51 ВАГНЕР Егор Егорович 9.XII.1849 – 27.XI.1903 русский химик-органик, работал с А. М. Бутлеровым, с Н. А. Меншуткиным. С 1886 профессор кафедры химии Варшавского университета.

• 
  Слайд 52

  Реакция Вагнера(качественнАЯреакциЯ на двойную связь)

  52 Продукт цис-присоединения цис-гликоль

• 
  Слайд 53
  

  53 мезо Эритро, Продукты цис-присоединения

• 
  Слайд 54
  

  54 трео Продуктыцис-присоединения

• 
  Слайд 55

  Продукты цис-присоединения

  55 (каталитическое гидрирование, гидроксилирование) из цис-алкенов получаются эритро-изомеры, а из транс-алкеновтрео-изомеры. цис - присоединение

• 
  Слайд 56
  

  56 28.10.2016 56 Окисление

• 
  Слайд 57

  7. Присоединение надкислот (получение эпоксидов):

  Реакция Прилежаева (1908) надкислота эпоксид транс – виц. диол Н2О ( Н+ или ОН- )

• 
  Слайд 58
  

  58 Прилежаев Николай Александрович (1877- 1944), Химик- органик, член корреспондент АН СССР (1933), академик АН БССР (1940).

• 
  Слайд 59
  

  59 Реакция Прилежаева изцис-алкенов образуются трео-изомеры, а из транс-алкеновэритро-изомеры (Транс (анти)-присоединение)

• 
  Слайд 60
  

  8.Присоединение озона (озонирование и озонолиз, получение карбонильных соединений)

  60 Озонолиз

• 
  Слайд 61
  

  61 Озонолиз

• 
  Слайд 62

  9.Присоединение карбкатионов

  62 Реакция полимеризации — это последовательное присоединение молекул ненасыщенных соединений друг к другу с образованием высокомолекулярного продукта — полимера. (димеризация, олигомеризация и полимеризация).

• 
  Слайд 63

  1) Радикальная полимеризация

  63 (инициируется перекисями): а) R–OOR → R• + •OOR ; в) обрыв цепи – рекомбинация радикалов

• 
  Слайд 64

  2) Катионная полимеризация

  64 BF3, AlCl3,H+, катализатор Циглера –Натта комплекс Al(C2H5)3∙TiCl4, (инициируется катионами): Нобелевская премия, 1963

• 
  Слайд 65
  

  65 Полимеризация идет «голова к хвосту»

• 
  Слайд 66

  3) Анионная полимеризация

  66 (инициируется основаниями Льюиса): CH2=CHCN, CH2=CHCOOR, C6H5CH=CH Акрилонитрил Акрилаты Стирол В качестве оснований Льюиса применяются алкоголяты металлов, металлические литий и натрий, алкилмагнийгалогениды.

• 
  Слайд 67
  

  67 Реакция полимеризации полиэтилен полипропилен (ок. 16 млн. тонн в 1980 году) 1500 атм, 200o

• 
  Слайд 68
  

  68 28.10.2016 68 Полифторэтилен(фторпласт-4, фторлон-4, тефлон), является продуктом полимеризации тетрафторэтилена: Тефлон является хорошим диэлектриком, очень устойчив к действию окислителей, щелочей, кислот, органических растворителей. Применяется в производстве изделий электротехнической, радиотехнической и химической промышленности.

• 
  Слайд 69
  

  69 28.10.2016 69 Поливинилхлорид (ПВХ) получают полимеризацией хлорэтилена (винилхлорида): На основе поливинилхлорида получают: пластмассы, пластизоли, поливинилхлоридное волокно.

• 
  Слайд 70
  

  70 28.10.2016 70 Полиакрилаты являются полимерами сложных эфиров акриловой или метакриловой кислоты: метилакрилат полиметилакрилат метилметакрилат полиметилметакрилат Применяются для производства органического стекла, пленок, лакокрасочных материалов, клеев и пропиточных составов для бумаги, кожи, дерева, ткани и др. Полиакрилаты широко используют в медицине, в частности в стоматологии, для изготовления искусственных челюстей и зубов, для пломбирования. Из полимеров и сополимеров на основе акрилатов изготовляют протезы и контактные линзы.

• 
  Слайд 71
  

  Пломбировочный материал на основе мономера бисфенол-А-диглицидилметакрилата (Bis-GМA)

  71 1962 год - Боуен (R.L. Bowen) создал полимерный пломбировочный материал на основе мономера бисфенол-А-диглицидилметакрилата (Bis-GМA) и силанизированного органического наполнителя. Бис-ГМА

• 
  Слайд 72
  

  72

• 
  Слайд 73
  

  73 28.10.2016 73 АЛКИНЫ ацетилен (H-C≡C-H) Общая формула алкинов СnH2n-2 Низшие алкины обладают наркотическим эффектом; ацетилен использовался для ингаляционного наркоза под названием нарцилен. Ацетилен также вызывает ускорение созревания плодов.

• 
  Слайд 74

  Алкины

  74 Строениеалкинов

• 
  Слайд 75
  

  75 ацетилен (H-C≡C-H)

• 
  Слайд 76
  

  76 28.10.2016 Химические свойства (кислотность). пропинамиднатрия метилацетилениднатрия аммиак меди(I) качественная реакция на концевую тройную связь aцетиленид аммиачный водный раствор хлорида меди(I

• 
  Слайд 77
  

  77 качественная реакция на концевую тройную связь

• 
  Слайд 78
  

  78 28.10.2016 78 Взаимодействие алкилгалогенидов с ацетиленидами металлов пропинид натрия бромметан бутин-2 SN

• 
  Слайд 79
  

  79 28.10.2016 Реакции присоединения к алкинам, АЕ 1.Гидрирование – присоединение водорода. бутин-2 цис-бутен-2 бутан бутин-2 транс-бутен-2

• 
  Слайд 80
  

  80 28.10.2016 2. Присоединение галогенов бутин-2 2,3-дибромбутен-2 2,2,3,3-тетрабромбутан Присоединение галогенов идёт по механизму электрофильного присоединения AE

• 
  Слайд 81
  

  81 28.10.2016 3. Гидрогалогенирование – присоединение галогеноводородов (HCl, HBr, HI) пропин 2-хлорпропен 2,2-дихлорпропан AE

• 
  Слайд 82
  

  82 28.10.2016 4. Гидратация – присоединение воды (реакция Кучерова, 1881) пропин пропенол-2 ацетон

• 
  Слайд 83
  

  83 КУЧЕРОВ Михаил Григорьевич (3.VI.1850 - 26.VI.1911) Русский химик-органик Русское физико-химическое общество учредило (1915) премию имени М.Г. Кучерова для начинающих исследователей-химиков.

• 
  Слайд 84
  

  84 Винилирование — присоединение ацетиленов к спиртам, кислотам, аминам или меркаптанам (катализаторы — алкоголяты и соли щелочных металлов): сложный виниловый эфир 5. Винилирование (реакция Реппе, 1939-1945) виниламины простой виниловый эфир винилсульфиды

• 
  Слайд 85
  

  85 РЕППЕ (Reppe), Вальтер Юлиус 29 июля 1892 г. – 26 июля 1969 г. немецкий химик-органик

• 
  Слайд 86
  

  86

• 
  Слайд 87
  

  87 28.10.2016 87   Окисление алкинов

• 
  Слайд 88
  

  88 28.10.2016 88 АЛКАДИЕНЫ Алкадиены (диены, диеновые углеводороды) – непредельные алифатические соединения, содержащие две двойные связи Общая формула алкадиеновСnH2n-2

• 
  Слайд 89
  

  89 28.10.2016 89 Изомерия положения двойных связей Кумулированные двойные связи Сопряжённые двойные связи Изолированные двойные связи

• 
  Слайд 90

  Алкадиены

  90 Делокализация электронной плотности — это ее распределение по всей сопряженной системе, по всем связям и атомам.

• 
  Слайд 91
  

  91 Сопряженные диеновые углеводороды

• 
  Слайд 92
  

  92 28.10.2016 92 Геометрическая изомерия транс-пентадиен-1,3 цис-пентадиен-1,3

• 
  Слайд 93
  

  93 28.10.2016 Химические свойства Реакции присоединения, АЕ

• 
  Слайд 94
  

  94 28.10.2016 94

• 
  Слайд 95
  

  95 28.10.2016

• 
  Слайд 96
  

  96 28.10.2016 Полимеризация бутадиен-1,3 полибутадиен изопрен полиизопрен

• 
  Слайд 97
  

  97 Реакции полимеризации

• 
  Слайд 98
  

  98 ЛЕБЕДЕВСергей Васильевич (25.VII.1874 - 2.V.1934) академик (Россия). Впервые получил (1910) образец синтетического бутадиенового каучука. Разработал (1926–1928) одностадийный способ получения бутадиена из этанола

• 
  Слайд 99
  

  99 28.10.2016 Получение алкадиенов Дегидрогенизация алканов (Cr2O3/Al2O3, 450-650 oС). Реакция Лебедева Первый в мире промышленный синтетический каучук был получен в СССР в 1932, используя бутадиен, который синтезировали по реакции С.В. Лебедева

• 
  Слайд 100
  

  100 28.10.2016 Природный каучук выделяют из Heveabrasilensis

• 
  Слайд 101

  Алкадиены

  101 Каучуконосы ГЕВЕЯ БРАЗИЛЬСКАЯ (Hevea brasiliensis) Содержание каучука в млечном соке у этого каучукового дерева бассейна Амазонки, достигает 40—50%. Каучук, добываемый из этого растения, составляет 90—92% мирового производства натурального каучука. В настоящее время гевея бразильская широко культивируется в тропической Азии (остров Шри-Ланка, полуостров Малакка, Малайский архипелаг), Африке (Нигерия). ГЕВЕЯ БРАЗИЛЬСКАЯ (Hevea brasiliensis)

• 
  Слайд 102
  

  102 Каучуконосы ГЕВЕЯ БРАЗИЛЬСКАЯ (Hevea brasiliensis)

• 
  Слайд 103
  

  103 28.10.2016 Ещё задолго до открытия Америки индейцы изготавливали мячи из каучука. В Европе в начале 19 века начали производить непромокаемые плащи из ткани, пропитанной каучуком – макинтоши (от имени шотландского химика Ч. Макинтоша, 1823). Однако эта ткань липла к телу и, к тому, же каучук довольно быстро затвердевает и приобретает хрупкость.

• 
  Слайд 104
  

  104 28.10.2016 104 Гутту выделяют из растений рода Palaquium (Малайзия) В СССР гутту получали из Бересклета бородавчатого

• 
  Слайд 105
  

  105 Натуральный каучук, цис-полиизопрен Гуттаперча, транс-полиизопрен

• 
  Слайд 106

  Алкадиены

  106 Каучуконосы

• 
  Слайд 107

  Каучуконосы

  107 Добытчик каучука (серингеро) , коагулирующий собранный латекс, сначала собирая его на палку, а затем удерживая ее над чаном с дымом Переработка каучука на плантации в Восточном Камеруне

• 
  Слайд 108
  

  108 В 1838 году американец Ч. Гудьир (Goodyear) открыл вулканизацию каучука серой при нагревании (135-140o). Сера сшивает длинные молекулы каучука, при этом образуется ценный продукт – резина (от лат. resina — смола). Повышается прочность, теплостойкость, морозостойкость, снижается растворимость в органических растворителях. Вулканизация

• 
  Слайд 109

  Алкадиены

  109 Каучуконосы Одуванчик кок-сагыз (Taraxacum kok-saghyz Rodin) открыт в 1931 г. Распространен в долинах восточного Тянь-Шаня (Нарынкольский район Алма-Атинской обл.). В культуре его возделывали в России, Казахстане, Белоруссии, на Украине (в 1956 г. здесь засевалось 7 тыс. га), в странах Прибалтики, Швеции, Северном Китае, США. Эффективный каучуконос. В корнях содержится 6-11% каучука (в корнях дикорастущих растений - до 27%), который по качеству не уступает каучуку из гевеи. На полях кок-сагыза. Фото 1943 года

• 
  Слайд 110
  

  110 Каучуконосы Кок-сагыз

• 
  Слайд 111
  

  111 28.10.2016 111 Каучук является цис-полиизопреном, гутта – транс-полиизопреном: 

• 
  Слайд 112
  

  112 28.10.2016 112 изопреновые остатки в каучуке и гутте связаны по принципу “голова к хвосту” Это правило называется правилом Ружички или «изопреновое правило» 

• 
  Слайд 113
  

  113 28.10.2016 113 Формальными продуктами полимеризации изопрена являются терпены – углеводороды с общей формулой (C5H8)nкоторые вместе с их производными (терпеноидами) широко распространены в природе лимоненa-пиненкамфора

• 
  Слайд 114
  

  114 Терпены

• 
  Слайд 115
  

  115 28.10.2016 115 Реакция диенового синтеза (реакция Дильса-Альдера, 1928, Нобелевская премия по химии 1950). бутадиен-1,3 этилен циклогексен

• 
  Слайд 116

  Спасибо за Ваше внимание!

  116