3. ГАУПТМАН, Ю. ГРЕФЕ, X. РЕМАНЕ

ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

Перевод с немецкого канд. хим. наук П. Б. ТЕРЕНТЕВА и канд. хим. наук С. С. ЧУРАНОВА

МОСКВА

ИЗДАТЕЛЬСТВО «ХИМИЯ» • 1979

под редакцией профессора В. М. ПОТАПОВА

СОДЕРЖАНИЕ

предисловие редактора русского перевода

предисловие к немецкому изданию 13

важнейшие символы и сокращения 15

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ 17

1.1. ВВЕДЕНИЕ 17

1.1.1. РАЗВИТИЕ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ 17

1.1.2. ПРЕДМЕТ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ 18

1.1.3. КЛАССИФИКАЦИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ 19

1.1.4. НОМЕНКЛАТУРА ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИИ 24

1.1.5. ВЫДЕЛЕНИЕ И ОЧИСТКА ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ 26

1.1.6. ХАРАКТЕРИСТИКА ЧИСТЫХ ВЕЩЕСТВ 31

1.1.7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕМЕНТНОГО СОСТАВА ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ .32

1.1.7.1. Качественный элементный анализ 32

1.1.7.2. Количественный элементный анализ 33

1.1.8. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОЛЕКУЛЯРНОЙ МАССЫ 34

1.1.9. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТРУКТУРЫ 35

1.1.9.1. Химическое доказательство строения 35

1.1.9.2. Абсорбционная спектроскопия 36

1.1.9.3. Масс-спектрометрия 44

УПРАЖНЕНИЯ 49

ЛИТЕРАТУРА К РАЗДЕЛУ 1.1 49

1.2. ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ И СТРОЕНИЕ 50

1.2.1. ОСНОВЫ ТЕОРИИ МО 53

1.2.1.1. Атомные орбитали 53

1.2.1.2. Молекулярные орбитали 56

1.2.2. ПРОСТЫЕ СВЯЗИ 58

1.2.3. ИЗОЛИРОВАННЫЕ КРАТНЫЕ СВЯЗИ 59

1.2.4. СОПРЯЖЕННЫЕ СИСТЕМЫ 63

1.2.4.1. Системы с открытой цепью сопряжения 63

1.2.4.2. Системы с замкнутой цепью сопряжения. Ароматичность 66

1.2.5. КУМУЛИРОВАННЫЕ ДВОЙНЫЕ СВЯЗИ 74

1.2.6. ПОЛЯРНЫЕ СВЯЗИ 75

1.2.7. ДОНОРНО-АКЦЕПТОРНЫЕ СВЯЗИ 76

1.2.8. ВНУТРИМОЛЕКУЛЯРНЫЕ ВОДОРОДНЫЕ

СВЯЗИ . 79

1.2.9. НЕСВЯЗНЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ

1.2.10. МЕЖМОЛЕКУЛЯРНЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ

УПРАЖНЕНИЯ

ЛИТЕРАТУРА К РАЗДЕЛУ 1.2

1.3. ПРОСТРАНСТВЕННОЕ СТРОЕНИЕ ОРГАНИЧЕСКИХ МОЛЕКУЛ (СТЕРЕОХИМИЯ)

1.3.1. МОДЕЛИ МОЛЕКУЛ И СТЕРЕОФОРМУЛЫ

1.3.2. СИММЕТРИЯ МОЛЕКУЛЫ

1.3.2.1. Элементы симметрии

1.3.2.2. Операции симметрии

1.3.2.3. Точечные группы симметрии

1.3.3. КЛАССИФИКАЦИЯ СТЕРЕОИЗОМЕРОВ

1.3.4. ЭНАНТИОМЕРИЯ

1.3.4.1. Энантиомерия с центровой хиральностью

1.3.4.2. Энантиомерия с аксиальной хиральностью

1.3.4.3. Энантиомерия с планарной хиральностью

1.3.4.4. Спиральность

1.3.5. ДИАСТЕРЕОМЕРИЯ

1.3.5.2. Диастереомерия

1.3.5.3. Определение конфигурации диастереомеров

I.3.G. ЭНАНТИОМЕРЫ И РАЦЕМИЧЕСКИЕ ФОРМЫ

1.3.6.1. Оптическая активность

1.3.6.2. Свойства рацемических форм

1.3.0.3. Расщепление рацемических форм

1.3.6.4. Определение конфигурации энантиомеров

1.3.7. КОНФОРМАЦИЯ

1.3.7.1. Конформация соединений с открытой цепью

1.3.7.2. Конфирмация алициклических соединений

УПРАЖНЕНИЯ

ЛИТЕРАТУРА К РАЗДЕЛУ 1.3

1.4. СТАТИСТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ХИМИИ

1.4.1. СТАТИСТИКА МАКСВЕЛЛА —БОЛЦМАНА

1.4.2. СУММЫ СОСТОЯНИЙ

1.4.3. ТРАНСЛЯЦИЯ

1.4.4. ВРАЩЕНИЕ

1.4.5. ВНУТРЕННЕЕ ВРАЩЕНИЕ

I.4.G. КОЛЕБАНИЕ

УПРАЖНЕНИЯ

ЛИТЕРАТУРА К РАЗДЕЛУ 1.4

1.5. РЕАКЦИЯ II МЕХАНИЗМ

1.5.1. УРАВНЕНИЕ ХИМИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ

1.5.2. ТЕРМОХИМИЧЕСКОЕ УРАВНЕНИЕ РЕАКЦИИ

1.5.3. СВОБОДНАЯ ЭНТАЛЬПИЯ РЕАКЦИИ

1.5.3.1. Влияние температуры на положение равновесия

1.5.3.2. Влияние растворителя на положение равновесия. Кислотно-основное равновесие

1.5.4. ТИНЫ РЕАКЦИИ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ

1.5.5. УРАВНЕНИЕ СКОРОСТИ РЕАКЦИИ

1.5.6. ЭНЕРГИЯ АКТИВАЦИИ И СВОБОДНАЯ ЭНТАЛЬПИЯ АКТИВАЦИИ

1.5.6.1. Влияние температуры на скорость реакции

1.5.6.2. Влияние изотопного состава на скорость реакции

1.5.6.3. Влияние растворителя на скорость реакции

1.5.6.4. Влияние катализаторов на скорость реакции

1.5.7. ТИПЫ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ПРОЦЕССОВ 148

1.5.8. ТИПЫ СЛОЖНЫХ РЕАКЦИЙ 154

1.5.8.1. Обратимые элементарные реакции 154

1.5.8.2. Последовательные или многостадийные реакций 154

1.5.8.3. Параллельные или конкурентные реакции 1G0

1.5.9. ДРУГИЕ МЕТОДЫ УСТАНОВЛЕНИЯ МЕХАНИЗМОВ РЕАКЦИИ 162

1.5.9.1. Структурные вариации в реагентах 162

1.5.9.2. Изотопные метки 104

1.5.9.3. Доказательство образования промежуточных

продуктов 165

УПРАЖНЕНИЯ I67

ЛИТЕРАТУРА К РАЗДЕЛУ 1.5 169

1.6. СТРУКТУРА И РЕАКЦИОННАЯ СПОСОБНОСТЬ 169

1.0.1. ЛИНЕЙНЫЕ СООТНОШЕНИЯ СВОБОДНОЙ

ЭНТАЛЬПИИ 171

1.6.1.1. Уравнение Гаммета 171

1.6.1.2. Уравнение Тафта 172

1.6.1.3. Уравнение Свейна — Скотта 173

1.6.1.4. Уравнение Эдвардса. Принцип ЖМКО 174

1.6.1.5. Уравнение Грюнвальда — Уинстейна 175

1.6.2. КАЧЕСТВЕННЫЕ СООТНОШЕНИЯ МЕЖДУ

СТРОЕНИЕМ И РЕАКЦИОННОЙ СПОСОБНОСТЬЮ 1771.6.2.1. Полярные (электронные) эффекты заместителей 177

1.6.2.2. Стерические эффекты заместителей 181

1.6.2.3. Эффекты соседних групп 183

1.6.2.4. Стереоэлектронные эффекты 184

1.6.3. КВАНТОВОМЕХАНИЧЕСКОЕ РАССМОТРЕНИЕ РЕАКЦИОННОЙ СПОСОБНОСТИ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ 187

УПРАЖНЕНИЯ 190

ЛИТЕРАТУРА К РАЗДЕЛУ 1.6 192

2.1. УГЛЕВОДОРОДЫ 193

2.1.1. АЛКАНЫ 193

2.1.2. ЦИКЛОАЛКАНЫ 204

2.1.3. УГЛЕВОДОРОДЫ С ДВОЙНЫМИ СВЯЗЯМИ 217

2.1.3.1. Алкены и циклоалкены 219

2.1.3.2. Углеводороды с двумя или более изолированными двойными связями 237

2.1.3.3. Углеводороды с кумулированными двойными связями 238

2.1.3.4. Углеводороды с сопряженными двойными связями 239

2.1.4. АЛКИЛЫ И ЦИКЛOЛКИЛЫ 249

2.1.5. АРЕНЫ (БЕНЗОИДНЫЕ УГЛЕВОДОРОДЫ) 257

2.1.5.1. Моноядерные арены 258

2.1.5.2. Многоядерные арены 269

ЛИТЕРАТУРА К РАЗДЕЛУ 2.1 282

2.2. СОЕДИНЕНИЯ С ГЕТЕРОАТОМАМИ В ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ГРУППАХ 283

2.2.1. ГАЛОГЕНОУГЛЕВОДОРОДЫ 283

2.2.2. СПИРТЫ И ФЕНОЛЫ 302

2.2.3. ПРОСТЫЕ ЭФИРЫ 332

ВАЖНЕЙШИЕ КЛАССЫ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ 193

2.2.4. АЛЬДЕГИДЫ, КЕТОНЫ И ХИНОНЫ 340

2.2.4.1. Альдегиды и кетоны (карбонильные соединения) 341

2.2.4.2. Дикарбонильные соединения 367

2.2.4.3. Галогенкарбонильные соединения 373

2.2.4.4. Оксикарбонильные соединения 377

2.2.4.5. Тиокарбонильные соединения 381

2.2.4.6. Хнноны 382

2.2.5. КАРБОНОВЫЕ КИСЛОТЫ 389

2.2.5.1. Монокарбоновыс кислоты 389

2.2.5.2. Функциональные производные монокарбоновых кислот 402

2.2.5.3. Дикарбоновые кислоты 427

2.2.5.4. Галогенкарбоновые кислоты 436

2.2.5.5. Оксикарбоновые кислоты 440

2.2.5.6. Оксокарбоновые кислоты 447

2.2.5.7. Тиокарбоновые кислоты 453

2.2.G. ПРОИЗВОДНЫЕ УГОЛЬНОЙ КИСЛОТЫ 454

2.2.6.1. Галогенангидриды угольной кислоты 454

2.2.6.2. Эфиры угольной кислоты 456

2.2.6.3. Амиды .угольной кислоты 457

2.2.6.4. Производные тноугольных кислот 405

2.2.7. ТИОЛЫ (ТИОСПИРТЫ И ТИОФЕНОЛЫ) 468

2.2.8. СУЛФИДЫ 470

2:2.9. СУЛФОКСИДЫ И СУЛФОНЫ 473

2.2.10. СУЛЬФЕНОВЫЕ, СУЛЬФИНОВЫЕ И СУЛЬФОНОВЫЕ КИСЛОТЫ 474

2.2.11. АМИНОСОЕДИНЕИИЯ 481

2.2.11.1. Амины 481

2.2.11.2. Галогенамины 497

2.2.11.3. Аминоспирты и аминофенолы 497

2.2.11.4. Аминокарбоновые кислоты 498

2.2.11.5. Аминосульфокислоты 506

2.2.12. НИТРОЗОСОЕДИНЕНИЯ 507

2.2.13. НИТРОСОЕДИНЕНИЯ 509

2.2.14. ГИДРАЗИНЫ 5ifi

2.2.15. АЗОСОЕДИПЕНИЯ г..о

2.2.1G. ДИАЗОСОЕДИНЕНИЯ 520

2.2.16.1. Диазоалканы 521

2.2.10.1. Соли арилдиазония 526

2.2.17. АЗИДЫ 530

2.2.18. ФОСФ