Вопросы к коллоквиуму № 4 по органической химии для студентов группы ХТБ-801-О

Нитросоединения. Амины. Диазосоединения. Серосодержащие органические соединения. Гетероциклические соединения

1. Нитроалканы. Номенклатура. Строение нитрогруппы. Методы синтеза: из алкилгалогенидов, синтез нитрометана по Кольбе; нитрование по Коновалову. Физические свойства. Химические свойства. Таутомерия  нитросоединений, аци-формы. Взаимодействие с азотистой кислотой, конденсация с карбонильными соединениями, гидролиз до карбонильных соединений  и карбоновых кислот. Восстановление нитросоединений до аминов. Применение.

2. Ароматические нитросоединения. Методы синтеза: нитрование ароматических углеводородов. Физические свойства. Химические свойства. Восстановление в кислой и щелочной среде. Образование комплексов с перносом заряда. Применение нитроаренов.   

3. Амины. Классификация, номенклатура и изомерия. Методы синтеза: алкилирование аммиака и аминов алкилгалогенидами и спиртами, синтез первичных аминов по Габриэлю, перегруппировка Гофмана, восстановление нитросоединений и нитрилов, восстановление оснований Шиффа, синтез ароматических аминов прямым аминированием и нуклеофильным замещением в арилгалогенидах.

4. Алифатические амины. Физические свойства. Строение аминогруппы. Основность аминов. Сравнение основности первичных, вторичных и третичных аминов. Протонирование алифатических аминов. Алкилирование и ацилирование. Проявление кислотных свойств: взаимодействие со щелочными металлами. Взаимодействие с азотистой кислотой. Окисление третичных аминов до N-оксидов.

5. Ароматические и алкилароматические амины. Сравнение основности с алифатическими аминами. Влияние на основность заместителей в ароматическом ядре. Образование солей. Алкилирование и ацилирование. Образование устойивых оснований Шиффа. Взаимодействие с азотистой кислотой.

Окисление ароматических аминов. Реакции электрофильного замещения в бензольном ядре ароматических аминов. Диамины. Применение аминов.

6. Ароматические диазосоединения. Получение (реакция диазотирования первичных ароматических аминов, механизм и условия). Строение и устойчивость ароматических диазосоединений. Превращения солей арилдиазония в кислой и щелочной среде. Реакции диазосоединений с выделением азота (замена на гидроксил, водород, реакции Зандмейера, Шимана, Гомберга). Реакции диазосоединений без выделения азота (восстановление, окисление, азосочетание). Механизм и условия реакции азосочетания. Азокрасители.

7. Серосодержащие органические соединения.

Тиоспирты (тиолы) и тиоэфиры (сульфиды). Методы получения, физические и химические свойства. Применение. 

8. Пятичленные ароматические гетероциклы с одним гетероатомом. Фуран, тиофен и пиррол. Строение и ароматичность. Методы получения (общие и частные).

9. Фуран, физические и химические свойства. Фурфурол.

10. Тиофен, физические и химические свойства.

11. Пиррол, физические и химические свойства. Значение и применение фурана, тиофена, пиррола и их производных.

12. Индол. Строение, методы получения, физические и химические свойства.

13. Пиридин и его гомологи. Номенклатура. Строение пиридина. Ароматичность. Методы синтеза пиридина и его гомологов (выделение из каменноугольной смолы, синтезы Чичибабина). Физические свойства.

14. Химические свойства пиридина. Пиридин как основание (образование солей, реакция с алкилгалогенидами, образование комплексов и N-оксидов). Гидрирование пиридина.  Реакции электрофильного замещения для пиридина и N-оксида пиридина Реакции нуклеофильного замещения пиридина. Алкилпиридины, окисление и конденсация с альдегидами). Гидроксипиридины (пиридоны), аминопиридины и пиридинкарбоновые кислоты

15. Хинолин и изохинолин. Строение и номенклатура. Присутствие в нефтяных фракциях. Методы получения (перегонка каменноугольной смолы, синтез хинолинов по Скраупу). Физические и химические свойства.