Ответы на билеты

1.     Многоатомные спирты, их номенклатура, методы получения и физические свойства. Промышленные способы получения и применение этиленгликоля и глицерина. Кислотно-основные и нуклеофильные свойства многоатомных спиртов. Секстетные перегруппировки. Дегидратация этиленгликоля и глицерина. Качественные реакции многоатомных спиртов. Продукты окисления этиленгликоля. Окисление вицинальных диолов (периодной кислотой, тетраацетатом свинца) как метод установления их строения и строения соответствующих непредельных соединений.

2.     Способы синтеза и применение простых эфиров и эпоксидов. Простые эфиры, образованные многоатомными спиртами: методы получения и применение 1,4-диоксана и тетрагидрафурана. Получение и применение краун-эфиров.

3.     Амины. Классификация и номенклатура. Электронное строение аминов. Получение аминов: реакция Гофмана, использование спиртов, восстановление нитросоединений, нитрилов. Физические свойства, их связь со способностью аминов к образованию водородных связей. Химические свойства. Основность и кислотность аминов, зависимость от природы радикалов. Нуклеофильные свойства аминов: алкилирование, ацилирование. Взаимодействие с азотистой кислотой. Окисление аминов.

4.     Карбонильные соединения. Номенклатура альдегидов и кетонов. Электронное строение карбонильной группы и возможности сопряжения с α-метиленовой группой. Физические свойства альдегидов и кетонов.

5.     Получение альдегидов и кетонов. Способы образования карбонильной группы:

- с сохранением степени окисления углеродного атома (гидролиз геминальных дигалогенидов);

- окисление алканов и алкилароматических соединений, гидратация алкинов (реакция Кучерова), окисление спиртов, гидроформилирование алкенов (оксосинтез), деструкция алкенов действием озона, окисление этилена палладиевой солью («Вакер-процесс»);

- восстановление производных карбоновых кислот молекулярным водородом (по Роземунду) и гидридами металлов, ацилирование металлорганических соединений (литий-, магний-, кадмийорганических), пиролиз солей карбоновых кислот.

6.     Присоединение к альдегидам и кетонам нуклеофильных реагентов: бисульфитная реакция, циангидриновый синтез, образование иминов, гидразонов и оксимов, геминальных диолов, полуацеталей и ацеталей, олиго- и полимеризация альдегидов. Стереохимия нуклеофильного присоединения, возможности образования асимметрического углеродного атома.

7.     Окислительно-восстановительные превращения альдегидов и кетонов. Окисление катионами металлов как качественная реакция на альдегиды (реактив Толленса – реакция серебряного зеркала, окисление гидроксидом меди). Окисление до карбоновых кислот перманганатами и хроматами. Каталитическое гидрирование, используемые катализаторы. Восстановление гидридами металлов. Взаимодействие карбонильных соединений с металлорганических реагентами (бутиллитием, магнийорганическими соединениями, солями ацетилена с щелочными металлами). Реакции Тищенко, Канниццаро, восстановление по Меервейну-Понндорфу-Верлею (и обратная реакция окисления по Оппенауэру). Реакция Виттига.

8.     Кето-енольная таутомерия и связанные с ней реакции альдегидов и кетонов. Енолы и енолят-анионы. Понятие о «С-Н-кислотах». Факторы, влияющие на таутомерное равновесие. Альдольная и кротоновая конденсации. Возможности «перекрестной конденсации». Галоформная реакция. Конденсация Кнёвенагеля. Реакция Манниха.

9.     Перегруппировка Бекмана как способ получения амидов карбоновых кислот.

10. Окислительно-восстановительные реакции ненасыщенных углеводородов. Используемые окислители и восстановители. Механизмы и стереохимический эффект реакций.

11. Сопряженное присоединение к ненасыщенным карбонильным соединениям. Акролеин, способы его получения и химические реакции.

12. Реакции, протекающие с изменением углеродного скелета. Механизмы и использование в органическом синтезе. Синтетические пути наращивания углеродного скелета на один атом углерода.

13. Реакции окисления и восстановления в ряду насыщенных углеводородов и их функциональных производных. Используемые окислители и восстановители. Катализаторы. 

14. Особенности связи углерод–металл. Магнийорганические и литийорганические соединения; способы их получения. Алкилмагнийгалогениды (реактивы Гриньяра), их аналоги в ряду непредельных соединений (реактивы Нормана и Иоцича). Реакции с соединениями, содержащими активный атом водорода. Реакция Вюрца-Гриньяра. Применение магнийорганических соединений в органическом синтезе.