Ćwiczenia laboratoryjne z chemii organicznej
dla studentów I roku biotechnologii
Zagadnienia do III kolokwium
Zakres materiału: Alkohole i fenole, etery i epoksydy, aldehydy i ketony.
Alkohole i fenole.
1. Charakterystyka fizykochemiczna szeregów homologicznych alkoholi i fenoli.
2. Nazewnictwo alkoholi i fenoli.
3. Otrzymywanie alkoholi w wyniku:
- Przekształcenia grup funkcyjnych: halogenków alkilów, kwasów karboksylowych, estrów, alkenów, aldehydów, ketonów, eterów,
- Utworzenia nowych wiązań w reakcji odczynnika Grignarda z epoksydami, aldehydami, ketonami, estrami i chlorkami kwasowymi.
4. Otrzymywanie fenoli poprzez:
- wbudowanie grupy OH do pierścienia aromatycznego,
- przekształcenia grup funkcyjnych,
- metodą kumenową.
5. Reakcje charakterystyczne alkoholi i fenoli:
- alkohole: reakcje kwas-zasada, eliminacja, synteza halogenków alkilowych, utlenianie.
- fenole: reakcje kwas-zasada, przekształcenia grup funkcyjnych, substytucja elektrofilowa, utlenianie.
6. Alkohole wielowodorotlenowe:
- diole, otrzymywanie i zastosowanie, przegrupowanie pinakolinowe,
- propano-1,2,3-triol – otrzymywanie i zastosowanie.
Etery i epoksydy.
1. Charakterystyka szeregu homologicznego eterów i epoksydów.
2. Nazewnictwo eterów i epoksydów.
3. Otrzymywanie eterów i epoksydów.
4. Reaktywność eterów i epoksydów.
5. Warunki otwarcia pierścienia epoksydowego: kataliza kwasowa i zasadowa.
6. Ogólne wiadomości o eterach koronowych – budowa, nazewnictwo, otrzymywanie, zastosowanie.
Aldehydy i ketony.
1. Charakterystyka szeregów homologicznych:
- budowa grupy karbonylowej i konsekwencje tej budowy,
- centra: nukleofilowe i elektrofilowe,
- tautomeria ketonowo-enolowa,
- efekty indukcyjne i steryczne w chemii aldehydów i ketonów.
2. Nazewnictwo aldehydów i ketonów.
3. Otrzymywanie aldehydów i ketonów przez:
- przekształcenia grup funkcyjnych,
- tworzenie nowych wiązań C-C,
- rozszczepianie wiązań C-C.
4. Addycja nukleofilowa w aldehydach i ketonach:
- mechanizm reakcji addycji nukleofilowej,
- addycja karboanionu,
- addycja anionu wodorkowego,
- addycja jonu cyjankowego,
- addycja anionu wodorosiarczanowego (IV),
- kondensacja aldolowa: autokondensacja, mieszana, krzyżowa,
- addycja nukleofili z wbudowanymi atomami azotu (amoniak, aminy I rz. i II rz.) –
tworzenie imin i enamin,
- addycja nukleofili zawierających w strukturze atom tlenu (alkohole): hemiacetale, hemiketale, acetale i ketale.
5. Tworzenie i reakcje jonów enolanowych.
6. Mechanizm reakcji Cannizzaro.
7. Halogenowanie aldehydów i ketonów w pozycji α – reakcja jodoformowa jako reakcja diagnostyczna.
8. Utlenianie i redukcja aldehydów i ketonów.