Вопрос36. Важнейшие классы органических соединений. Углеводороды. Кислородсодержащие органические соединения

Органические соединения, органические вещества — класс соединений, в состав которых входит углерод.

Углеводороды: Циклические Ациклические и другие классы орг. соед.

Карбоциклические соединения

(Алициклические соед. Ароматические соед.)

Гетероциклические соединения

Предельные (алканы)

Непределные (алкены, алкины, алкодиены)

Спирты, Фенолы, Альдегиды, Кетоны

Карбоновые кислоты, Сложные эфиры

Жиры, Углеводы, Амины

Аминокислоты, Белки

Нуклеиновые кислоты

Углеводороды — органические соединения, состоящие исключительно из атомов углерода и водорода. Углеводороды считаются базовыми соединениями органической химии, все остальные органические соединения рассматривают как их производные. Поскольку углерод имеет четыре валентных электрона, а водород — один, простейший углеводород — метан (CH4).

Кислородсодержащие органические соединения — соединения, содержащие в молекуле связи углерод — водород и углерод — кислород. К кислородсодержащим относится большая часть органических соединений.

Классификация

ROH Спирты

ROR1 Простые эфиры

R(C=O)H Альдегиды

R(C=O)R1 Кетоны

R(C=O)OH Карбоновые кислоты

R(C=O)OR1 Сложные эфиры

R(C=O)O(C=O)R1 Ангидриды

R(C=O)(NH)R1 Пептиды

- Углеводы

- Кислородсодержащие гетероциклы

Важнейшие представители

CH3CH2OH Этанол

CH3COH Ацетальдегид

CH3COOH Уксусная кислота

CH3CH2OCH2CH3 Диэтиловый эфир

CH3COOCH2CH3 Этилацетат

CH3COOCOCH3 Уксусный ангидрид

Вопрос37. Реакции полимеризации и поликонденсации. Наиболее распространенные полимеры. Природные, искусственные и синтетические полимерные материалы.

Полимеры получают с помощью реакций двух основных типов — полимеризации и поликонденсации. Полимеризация процесс образования высокомолекулярного вещества (полимера) путём многократного присоединения молекул низкомолекулярного вещества (мономера, олигомера) к активным центрам в растущей молекуле полимера. Молекула мономера, входящая в состав полимера, образует т.наз. мономерное (структурное) звено. Полимеризация протекает по общему уравнению: nХ → (-Х-)n.Молекула X называется мономером. Реакции полимеризации идут в результате присоединения по кратным связям или за счет раскрытия циклов. В зависимости от заряда частицы, которая инициирует процесс присоединения, различают катионную, анионную и радикальную полимеризацию. Основные стадии процесса полимеризации можно рассмотреть на примере радикального механизма. Первая стадия — начало цепи. На этой стадии в реакционной смеси образуется свободный радикал, который присоединяется к молекуле мономера:

Образовавшаяся частица также является свободным радикалом и способна последовательно присоединять другие молекулы мономера, вызывая рост цепи:

Последняя стадия — обрыв цепи — может произойти за счет присоединения свободного радикала R к концу цепи или за счет рекомбинации двух растущих цепей. Обычно мономерами являются соединения, содержащие кратные связи, которые способны, раскрываясь, образовывать новые связи с другими молекулами, обеспечивая рост цепей.

Реакция полимеризации, в которую вступает несколько мономеров одновременно, называется сополимеризацией (т.е. совместной полимеризацией). Образующийся при этом сополимер может иметь регулярное строение, при котором элементарные звенья строго чередуются: (-X-Y-)n

Поликонденсация — процесс синтеза полимеров из полифункциональных (чаще всего бифункциональных) соединений, обычно сопровождающийся выделением низкомолекулярных побочных продуктов (воды, спиртов и т. п.) при взаимодействии функциональных групп. Молекулярная масса полимера, образовавшегося в процессе поликонденсации, зависит от соотношения исх компонентов, условий проведения реакции.

К полимерам относятся природные соединения: белки, нуклеиновые кислоты, полисахариды, каучук и др органические вещества.

Природные органические полимеры образуются в растительных и животных организмах.(кожа, меха, шерсть, шёлк, хлопок) Считается, что решающим этапом в возникновении жизни на Земле явилось образование из простых органических молекул более сложных — высокомолекулярныхВ первом случае крупнотоннажное производство базируется на целлюлозе. Первый полимерный материал из физически модифицированной целлюлозы — целлулоид. На их основе производят плёнки, волокна, лакокрасочные материалы и загустители.