Дополните схему отсутствующим реагентом.

A. NaOH спирт. раствор

B. H₂SO₄ конц.

C. NaOH водн. раствор

D. H₂O

E. NaОCl

Атомы галогенов выступают в качестве заместителя в бензольном кольце и влияют на направление и скорость реакций электрофильного замещения. Выберите соединение, является продуктом реакции

A. B. C.

D. E.

8. Для получения ароматических галогенпроизводных используют способ галогенирования алкил аренов. Добавить формулы реагента и катализатора, необходимые для синтеза п-хлортолуолу соответствии со схемой:

A. CH₃Cl і NaOH

B. CH₃Cl і CH₃COOH

C. CH₃Cl і CH₃COONa

D. Cl₂ і NaOH

E. Cl₂ і AlCl₃

9. Присоединение галогеноводородов к ароматическим галогеналканов проходит по правилу Марковникова:

Укажите механизм данной реакции:

A. S_E электрофильное замещение)

B. A_N (нуклеофильное присоединение)

C. A_E (электрофильное присоединение)

D. S_R (радикальное замещение)

E. E₁ (мономолекулярное отщепление)

Эталоны ответов:

1.D, 2.E, 3.B, 4.E, 5.B, 6.C, 7.A, 8.E, 9.C.

Тема №10

НИТРОСОЕДИНЕНИЯ, АМИНЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ

Нитросоединения и амины - относительно токсичные вещества и относятся к клеточным ядам общего действия, особенно опасными для печени. Но они имеют большое промышленное значение. Нитросоединения и амины - промежуточные продукты в производстве синтетических красителей, моющих средств, ингибиторов коррозии, полимеров, инсектицидов, гербицидов, адсорбентов и лекарственных препаратов. Ряд нитросоединений и аминов используется в качестве биологически активных веществ.

Современная фармацевтическая промышленность широко использует нитросоединения, амины и их производные для создания лекарственных препаратов. Например, на основе нитросоединений, имеющих антибактериальное действие, созданы лекарственные средства такие как левомицитин, синтомицина, фуразолидон и др. Амины является структурным фрагментом большой группы лекарственных препаратов известных под названием сульфаниламиды.

ЦЕЛИ ОБУЧЕНИЯ

Общая цель:Уметь определять химические свойства нитросоединений в аминов для применения в фармацевтических и токсикологических исследованиях.

Конкретные цели

Уметь:

1. Различать первичные, вторичные и третичные амины и нитросоединения.

2. Составлять названия аминов и нитросоединений.

3. Выбирать способы добывания аминов и нитросоединений.

4. Определять химические свойства аминов и нитросоединений.

СОДЕРЖАНИЕ ОБУЧЕНИЯ

1. Основные теоретические вопросы:

1. Понятие о нитросоединения. Электронное строение нитрогруппы.

2. Классификация, номенклатура и изомерия нитросоединений

3. Способы получения нитросоединений алифатичного и ароматического ряда

4. Химические и физические свойства нитроалканов и нитроаренив

- Влияние нитрогруппы на реакционную способность углеводородного радикала;

- Нитро- аци- нитротаутомерия и образования солей;

- Взаимодействие с азотистой кислотой;

- Образование нитроалканолив;

- Реакции электрофильного и нуклеофильного замещения (SE, SN) в ряде нитроаренив;

5. Идентификация нитросоединений.

6. Отдельные представители, применение

7. Классификация, номенклатура и изомерия аминов.

8. Способы получения алифатических и ароматических аминов.

9. Физические и химические свойства аминов:

- Кислотно-основные свойства;

- Нуклеофильный характер аминогруппы;

- Алкилирование, ацилирование и N-галогенирования;

- Изонитрильна проба;

- Влияние аминогруппы на реакции електофильного замещения (SE) в ароматическом ядре

- (Галогенирование, нитрование, сульфирование);

- Образование азометинов;

- Отношение аминов к действию окислителей.

10. диаминов. Получение, свойства.

11. Идентификация аминов

12. Отдельные представители, применение

2. Основные термины и их определения

Нитросоединениями называют производные углеводородов, имеющие в своем составе одну или несколько нитрогрупп -NО2. Нитрогруппа имеет плоскую строение, атомы азота и кислорода находятся в состоянии sp2-гибридизации. Один из атомов кислорода соединен с атомом азота двойной связью, а другой - Семиполярная связью (от англ. Semi - наполовину).

Классификация. В зависимости от природы углеводородного радикала, с которым связана нитрогруппа, различают:

-алифатические нитросоединения (насыщенные - нитроалканов, ненасыщенные - нитроалкены, нитроалкины),

-ароматические нитросоединения (соединения, содержащие нитрогруппу, связанную с ароматическим ядрм и соединения, содержащие нитрогруппу в боковом цепи)

В зависимости оттого, у которого (первичного, вторичного, третичного) атома углерода находится нитрогруппа, нитросоединения бувают:

первичные вторичные третичные

Нитроалканы - бесцветные жидкости или вещества желтого цвета, имеют приятный запах, ядовитые, малорастворимые в воде, растворимые в большинстве органических растворителей.

Способы получения нитроалканов:

1.Нитрование алканов (реакция Коновалова). Реакция протекает по радикальному механизму с разбавленной азотной кислотой.

2.Действие солей азотной кислоты на галогенопроизводные углеводородов.

3.Окисление трет-алкиламинов. По данным способом получают исключительно третичные нитросоединения.

Химические свойства нитроалканов.Для нитросоединений характерны два вида реакций: реакции с участием нитрогруппы и реакции с участием подвижных атомов водорода при a-атоме углерода.

1. Таутомерия. Присуща только для первичных и вторичных нитроалканов.

2. Образование солей. Первичные и вторичные нитроалканов растворяются в растворах щелочей с образования солей нитроновых кислот

3. Взаимодействие с азотистой кислотой. Первичные нитроалканов образуют алкилнитролови кислоты, соли которых с щелочными металлами имеют красную окраску.

Вторичные нитроалканов образуют псевдонитролы, имеющие синюю окраску.

Третичные не реагируют с азотной кислотой.

4. Реакция конденсации с альдегидами и кетонами. Реакция характерна только для первичных и вторичных нитроалканов. Для первичных она пртикае в конце, для вторичных она - только на первом этапе.

5. Восстановление. В результате реакции образуются алкиламины.

Нитроарены - это жидкие или кристаллические, бесцветные и окрашенные в желтый цвет вещества с приятным запахом горького миндаля, не растворимые в воде, имеют высокие температуры кипения и плавления.

1. Нитрование аренов. Метод получения ароматических нитросоединений. Реакция протекает по электрофильным механизмом в присутствии серной кислоты.

2. Введение нитрогруппы в боковую цепь (реакция Коновалова)