Toolyard

Реакции и механизмы: учебное руководство

Главные идеи

Органический синтез — это карта превращений между функциональными группами. Зная реагент для каждой стрелки и тип реакции, которую она изображает, можно спланировать путь от одного соединения к другому.

  • Основные типы реакций: присоединение (к C=C и C=O), замещение (у насыщенного углерода или в кольце), элиминирование и окисление/восстановление.
  • Алкен в алкан: H₂ с Ni или Pt. Алкен в спирт: вода с кислотным катализатором. Спирт в алкен: концентрированная H₂SO₄ и нагревание.
  • Галогеналкан в спирт: водный NaOH (замещение). Галогеналкан в алкен: спиртовой KOH (элиминирование). Нитрил или амид в амин: LiAlH₄.
  • Первичный спирт в альдегид: PCC. Первичный спирт в кислоту или вторичный в кетон: подкисленный K₂Cr₂O₇ или KMnO₄.

Основные формулы

  • alkene + H₂ → alkane (Ni)
  • alkene + H₂O → alcohol (H⁺)
  • alcohol → alkene (conc. H₂SO₄, heat)
  • RX + OH⁻(aq) → ROH + X⁻
  • RX + KOH(alc.) → alkene

Разобранный пример

От этена к этановой кислоте: присоединить воду к этену (H₃PO₄, пар) — получится этанол, окислить подкисленным дихроматом при кипячении с обратным холодильником — получится этановая кислота. С PCC остановились бы на этанале. Водный NaOH превращает бромэтан в этанол, а спиртовой KOH — в этен.

Частые ошибки

  • Путаница водного и спиртового KOH. Вода даёт замещение, этанол как растворитель — элиминирование.
  • Использование сильного окислителя, когда нужен альдегид. Реакция идёт до кислоты.
  • Забывание того, что восстановление альдегида даёт первичный спирт, а кетона — вторичный.

Практика

Проверьте себя на тренировочных вопросах по этой теме: Реакции и механизмы

Инструменты из этого руководства

Другие руководства

Как рассчитать молярную массуКак уравнять химическую реакциюКак приготовить раствор заданной молярностиКак рассчитать разведение (C1V1 = C2V2)Как рассчитать pHКак рассчитать период полураспадаУравнение состояния идеального газаКак сделать серийное разведениеКак найти лимитирующий реагентКак найти эмпирическую формулуМолярность, моляльность и нормальностьКак перевести мг/мл в молярность и обратноКак рассчитать фактор разведенияКак перевести граммы в молиКак пользоваться формулой Q = mcΔTКак пользоваться уравнением НернстаКак рассчитать осмолярностьМоль и стехиометрия: учебное руководствоРастворы и концентрация: учебное руководствоГазы: учебное руководствоТермохимия: учебное руководствоСпектроскопия: учебное руководствоКислоты, основания и буферы: учебное руководствоЭлектрохимия: учебное руководствоПолимеры и биомолекулы: учебное руководствоФормулы и стехиометрия: учебное руководствоТермодинамика: учебное руководство