Органичен синтез
Механизми на химичните процеси

Номинални реакции

Синтез на Колбе
Реакция на Wurtz
Реакцията на Кучеров
Реакцията на Лебедев
Реакцията на Коновалов
Правилото на Зайцев
Правилото на Марковников
Реакция на Wöhler
Реакцията на Дюма
Реакция на Вагнер
Реакция на Бертло
Реакция на Дилс-Алдер
Реакция Зелински-Казански

Реакция на Wöhler

Фридрих Вьолер,
1800 - 1882
Синтез на оксалова киселина
по време на хидролизата на цианогена в
кисела среда, 1824 г
Синтез на урея от
въглероден диоксид и амоняк
при високи температуриИ
налягане, 1828
Получаване на ацетилен с
хидролиза на калциев карбид
(получени чрез синтез
кокс и вар), 1829 г

Реакции на Wöhler

Хидролиза на цианоген до образуване на оксалова киселина
киселини, 1824

Реакции на Wöhler

Синтез на урея от въглероден диоксид и амоняк,
1828 г
„Не мога повече да мълча“, пише Вьолер на своите
учител, J. J. Berzelius, - и трябва да информира
За вас, че мога да получа урея без помощта на бъбреците
кучета, хора и въобще без никакво участие
живо същество..."
T0
CO2 + 2NH3 → H2O +

Реакции на Wöhler

Получаване на ацетилен чрез хидролиза на карбид
калций, 1862 г
През 1892 г. Moissan (Франция) и Wilson (Канада)
предложи дизайна на електродъгова пещ,
подходящ за промишлена употреба:
производство на калциев карбид чрез синтез
горена вар и въглища
Или CaCO3 → CaO + CO2; CaO + 3C → CaC2 + CO

Реакцията на Дюма

Сливане на соли на карбоксилни киселини
с алкали:
0
CaO, Т
H3C-СООNa + NaOH → CH4 + Na2CO3
Декарбоксилиране на соли на карбоксилни киселини (- CO2)
френски химик.
Член на Френската академия на науките
(1832)
Член на Парижката академия
медицина (1843)
Президент на Академията на науките (1843 г.)
Участвал е и в управлението
дейности. През 1850-1851 г. министър селско стопанствоИ
търговия в правителството
Жан Батист Андре Дюма,
Наполеон Бонопарт.
1800 – 1884 г

Реакция на Вагнер

Леко окисляване на алкени
воден разтвор
калиев перманганат с
образуване на двуатомни
алкохол
Егор Егорович Вагнер,
1849 - 1903

Реакцията на Коновалов

Михаил Иванович
Коновалов,
1858 - 1906
Нитриране на въглеводороди
разреден HNO3 при
повишена или
нормално налягане (според
свободен радикал
механизъм).
Докторска дисертация
„Нитриращо действие
слаба азотиста киселина до
лимит на въглеводороди
характер" (1893)

10. Реакция на Бертло

Синтез на етанол чрез хидратиране на етилен:
френски химик.
Член на Парижката академия на науките
(1873)
чл.-кор
Петербургска академия на науките (с
1876)
През 1895-1896г Бертло беше
Министър на външните работи
Франция.
Марселин Бертло,
1827 – 1907 г

11. Правила на А. М. Зайцев (1875), В. В. Марковников (1869)

Александър
Михайлович Зайцев,
1841-1910
Владимир Василиевич
Марковников,
1837-1904

12. Правила на А. М. Зайцев (1875), В. В. Марковников (1869)

При добавяне на протични киселини или вода към
несиметрични ненаситени въглеводороди
най-много се добавя водороден протон
хидрогениран въглероден атом
(образуването на продукта става през най-много
стабилен карбокатион) – правило
Марковникова. Представител без от правилото.
По време на абстракция се елиминира водороден протон
от най-малко хидрогениран атом
въглерод – правило на Зайцев.

13. Упражнения по правилата на Зайцев и Марковников

От които халогенирани въглеводороди
при излагане на алкохолен разтвор
Калиев хидроксид може да се получи:
1) 2-метилпентен-1
2) 3-метилпентен-2
3) 4-метил-3-етилпентен-2
4) 3-етилхексен-2?

14. Реакция на Вюрц, 1865 г

Синтез на симетрични алкани
от алкил халогениди до
реакции с натрий (още по-лесно
с калий)
Чарлз Адолф Вурц,
1817- 1884
Президент на Parisian
академия на науките

15. Синтез на Колбе, 1849 г

Електролиза на водни разтвори
калиеви и натриеви соли
карбоксилни киселини.
Адолф Вилхелм
Херман Колбе,
1818-1884, Германия

16. Реактив на Гринярд, 1912 г

Органомагнезиеви химикали
връзки, например
магнезиев метил йодид CH3MgI
магнезиев бензен бромид C6H5MgBr.
Виктор Гринярд,
1871-1935, Франция
Нобелов лауреат
награди по химия

17. Реакция на Дилс-Алдер

Диенов синтез - реакция, циклоприсъединяване
образуват диенофили и спрегнати диени
шестчленен цикъл:

18. Реакция на Дилс-Алдер

Курт Алберт, Германия
1902 – 1958 г
Ото Пол Херман Дилс,
Германия, 1876 – 1954 г
През 1950 г. награден за синтез на диен
Нобелова награда за химия

19. Реакция на Зелински - Казански

ɳ = 70%

20. Реакция на Зелински - Казански

Завършва Новоросийск
Университет в Одеса (1884 г.)
Професор от Москва
университет (1911-1917)
Организиран от института
органична химияАкадемия на науките на СССР
(1935), от 1953 г. институтът го носи
Име
Създава първите въглища
противогаз (1915), приет от
Николай Дмитриевич
оръжия през Първия
Зелински,
световна война на руски и
руска империя,
съюзнически армии.
1861 – 1953 г

21. Въглищни противогази

Войници от Чешкия легион на руската армия в
Противогази Zelinsky-Kummant

22. Реакция на Зелински - Казански

Борис Александрович
Казански,
1891 – 1973 г
Завършва Московския университет
(1919)
Работил в Москва
университет под ръководството
Н. Д. Зелински
Преподавал в Москва
университетски семинар по
обща химия, качествена и
количествен анализ и
по-късно в органичната химия,
петролна химия, органична
катализа
Академик на Академията на науките на СССР

23. Реакцията на Кучеров

Хидратация на алкини в
наличие на Hg2+ соли в
кисела среда.
Михаил Григориевич
Кучеров,
1850 – 1911 г

24. Реакция на Лебедев

Лебедев предложи едноетапен метод
получаване на бутадиен от етилов алкохол
(катализатори: ZnO, Al2O3; Т 400-5000С)
2CH3CH2OH
Сергей
Василевич
Лебедев,
1874-1934.
2H2O + CH2=CH-CH=CH2 + H2
Благодарение на работата на Лебедев
промишлено производство
синтетичният каучук започна в Съветския съюз
Съединение през 1932 г. - за първи път в света.

25. Реактиви

реактив на Гринярд
Толенов реактив ОН
Амонячен разтвор на меден (I) хлорид
[Cu (NH3)2]Cl

26. Катализатори

Натриев катализатор в течен амоняк
Катализатор Lindlar
Na към NH3
Pd// Pb2+
Киселинен разтвор на меден (I) хлорид в амониев хлорид
NH4Cl, CuCl
Зиглер - Ната
Вижте за какви реакции се използват (работна тетрадка)

РЕАКЦИЯ НА КОЛБЕ

реакция, метод за получаване на въглеводороди чрез електролиза на разтвори на соли на карбоксилни киселини (електрохимичен синтез):

По време на електролизата на смес от соли на различни киселини, заедно със симетрични (R-R, R"-R"), се образуват и несиметрични въглеводороди (R-R") K. r. ви позволява да получите по-високи монокарбоксилни (1) и дикарбоксилни (2) киселини (след хидролиза на съответните естери):

RCOO-+R"OOC (CH2) n COO-R (CH2) n COOR"(1)

2ROOC (CH2) nCOO-ROOC (CH2) nCOOR (2)

К.р. се използва в промишлеността, например за производството на себацинова киселина, използвана в производството на полиамиди и аромати. Реакцията е предложена от немския химик А. В. Г. Колбе през 1849 г.

Лит.: Serrey A., Наръчник за органични реакции, прев. от англ., М., 1962; Напредъкът в органичната химия, v. 1, N.Y., 1960, p. 1-34.

Велика съветска енциклопедия, TSB. 2012

Вижте също тълкувания, синоними, значения на думата и какво е РЕАКЦИЯ КОЛБЕ на руски в речници, енциклопедии и справочници:

• РЕАКЦИЯ в речника на икономическите термини:
  (жаргон) - тук: бърз спад на цените след предишния ...
• РЕАКЦИЯ на медицински език:
  (reactio; re- + лат. actio действие; синоним R. психогенен) в психиатрията често срещано име патологични промениумствена дейност, възникваща в отговор...
• РЕАКЦИЯ
  (от re... и лат. actio - действие) действие, състояние, процес, който възниква в отговор на някаква ...
• КОЛБЕ в Големия енциклопедичен речник:
  (Колбе) Адолф Вилхелм Херман (1818-84) немски химик. Той разработва методи за синтез на оцетна киселина (1845), салицилова киселина (1860, реакция на Колбе-Шмит) и мравчена киселина...
• РЕАКЦИЯ
  Реакция (политическа) - в широк смисъл означава обществено движение в посока, рязко противоположна на предишната или съвременната, ако е породена от нейните крайности. Така …
• РЕАКЦИЯ в съвременния енциклопедичен речник:
  (от re... и латински actio - действие), действие, състояние, процес, който възниква в отговор на всяко ...
• РЕАКЦИЯ
  [латински re. срещу + actio действие] 1) действие, което се случва в отговор на определено влияние; 2) в биологията отговорът е...
• РЕАКЦИЯ в Енциклопедичния речник:
  аз и, ж. 1. Действие, което се случва в отговор на определено влияние. Положително r. на критика. 2. Реакцията на тялото...
• РЕАКЦИЯ в Енциклопедичния речник:
  1, -и, ж. I. виж реагирам. 2. Превръщане на едни вещества в други ( химическа реакция) или трансформацията на атомните ядра поради техните ...
• РЕАКЦИЯ
  РЕАКЦИЯ НА СЕДИМЕНТАЦИЯ НА ЕРИТРОЦИТИТЕ, вижте ROE...
• РЕАКЦИЯ в Големия руски енциклопедичен речник:
  РАДИАЦИОННА РЕАКЦИЯ, същата като радиационното триене...
• РЕАКЦИЯ в Големия руски енциклопедичен речник:
  РЕАКЦИЯТА е политическа, активна съпротива на обществата. прогрес с цел запазване и укрепване на остарелите социални...
• РЕАКЦИЯ в Големия руски енциклопедичен речник:
  РЕАКЦИЯ (от re... и лат. аstio - действие), действие, състояние, процес, който възниква в отговор на нещо. ...
• КОЛБЕ в Големия руски енциклопедичен речник:
  ОЛБЕ Георг (1877-1947), германец. скулптор. Хармонични, пластично ясни статуи на млади мъже и девойки ("Танцьорка", 1911-12), ...
• КОЛБЕ в Големия руски енциклопедичен речник:
  КОЛБЕ (Kolbe) Адолф Вилхелм Херман (1818-84), нем. химик. Той разработва методи за синтез на оцетна киселина (1845), салицилова киселина (1860, реакция на К.-Шмит) и мравчена киселина...
• РЕАКЦИЯ в пълната акцентирана парадигма според Зализняк:
  реакция, реакция, реакция, реакция, реакция, реакция, реакция, реакция, реакция, реакция, реакция, реакция…
• РЕАКЦИЯ в Тезаурус на руската бизнес лексика:
  
• РЕАКЦИЯ в Новия речник на чуждите думи:
  I. (лат. re... срещу + actio действие) 1) действие, което възниква в отговор на определено влияние; 2) биол. ...
• РЕАКЦИЯ в тезауруса на руски език:
  Син: Отговор на мравка: игнориране, ...
• РЕАКЦИЯ в Речника на синонимите на Абрамов:
  см. …
• РЕАКЦИЯ в речника на руските синоними:
  Син: Отговор на мравка: игнориране, ...
• РЕАКЦИЯ в Новия тълковен речник на руския език от Ефремова:
  1. g. 1) Действие или постъпка, което се случва в отговор на едно или друго влияние. 2) Реакцията на тялото на това или онова...
• РЕАКЦИЯ в Речника на руския език на Лопатин:
  реакция...
• РЕАКЦИЯ в Пълния правописен речник на руския език:
  реакция...
• РЕАКЦИЯ в правописния речник:
  реакция...
• РЕАКЦИЯ в Речника на руския език на Ожегов:
  2 политиката на активна съпротива срещу социалния прогрес и потискане на революционното движение, която се провежда от експлоататорските класи в борбата за запазване или ...
• РЕАКЦИЯ
  (от re ... и лат. actio - действие), действие, състояние, процес, който възниква в отговор на всяко влияние. - политически,...
• КОЛБЕ в Модерен тълковен речник, TSB:
  (Колбе) Адолф Вилхелм Херман (1818-84), немски химик. Разработени методи за синтез на оцетна киселина (1845), салицилова киселина (1860, реакция на Колбе-Шмит) и ...
• РЕАКЦИЯ в Обяснителния речник на руския език на Ушаков:
  реакции, g. (лат. reactio) (книга). 1. само единици Политика, правителство политически режим, връщане и защита на стария ред чрез борба...
• РЕАКЦИЯ в тълковния речник на Ефрем:
  реакция 1. g. 1) Действие, действие, което се случва в отговор на едно или друго влияние. 2) Отговорът на тялото към това или...
• РЕАКЦИЯ в Новия речник на руския език от Ефремова:
  
• РЕАКЦИЯ в Големия съвременен обяснителен речник на руския език:
  аз 1. Действие или постъпка, което се случва в отговор на едно или друго въздействие. 2. Реакцията на тялото на това или онова...
• КОЛБЕ, МАКСИМИЛИАН в Енциклопедията на Третия райх:
  (Колбе), (1894-1941), полски католически свещеник. Учи в Григорианския университет в Рим, доктор по философия и теология. Основава манастир през 1939 г. под...
• КОЛБЕ АДОЛФ ВИЛХЕЛМ ХЕРМАН
  (Колбе) Адолф Вилхелм Херман (27.9.1818, Елихаузен, - 25.11.1884, Лайпциг), немски химик. От 1851 г. е професор в Марбургския университет, а от 1865 г. в Лайпцигския университет. ...
• РЕАКЦИЯТА НА КОЛБЕ-ШМИТ в Голямата съветска енциклопедия, TSB:
  - Реакция на Шмит, метод за синтез на ароматни о-хидрокси киселини чрез действието на CO2 върху алкалната сол на съответния фенол: На K. - Sh. ...
• КОЛБЕ, ХЕРМАН в Енциклопедичния речник на Brockhaus и Euphron:
  (Колбе) – немски химик (1818 – 1884). От 1838 г. учи естествени науки в Гьотинген, от 1842-47 г. беше асистент...
• КОЛБЕ, ХЕРМАН в Енциклопедията на Брокхаус и Ефрон:
  (Колбе) ? Немски химик (1818 - 1884). От 1838 г. учи естествени науки в Гьотинген, от 1842–47 г. беше асистент...
• БЕЙЛЩЕЙН ФЕДОР ФЕДОРОВИЧ в Кратка биографична енциклопедия:
  Бейлщайн, Федор Федорович, химик. Роден в Санкт Петербург на 5 февруари 1838 г., починал на 6 октомври 1906 г. в Санкт Петербург, професор в Санкт Петербург ...
• ГЕРМАНИЯ в Голямата съветска енциклопедия, TSB:
  (лат. Germania, от германците, нем. Deutschland, буквално - страната на германците, от Deutsche - немски и Land - страна), държава ...
• ЕТИЛЕН в Енциклопедичния речник на Brockhaus и Euphron:
  (структура; химия). — Първото, доста неясно указание за структурата на ненаситените съединения е направено от Кекуле в статията му „Ueber die Constitution und ...
• ЕЛЕКТРОМЕТЪР в Енциклопедичния речник на Brockhaus и Euphron.
• ХИМИЧНА СТРУКТУРА в Енциклопедичния речник на Brockhaus и Euphron:
  Тази статия има за цел да представи историята на възникването на теорията за X. структура органични съединенияи връзките му с предишни теории. До голяма степен...
• ХИМИЧНА РЕАКЦИЯ в Енциклопедичния речник на Brockhaus и Euphron:
  Този термин се отнася до процеса, по време на който взетите тела се трансформират в нови, несъществуващи преди това. На руски ние...
• ОЦЕТНА КИСЕЛИНА; СГРАДАТА МУ в Енциклопедичния речник на Brockhaus и Euphron:
  (химически) Структурата на U. киселината интересува химиците от откритието на Дюма за трихлороцетната киселина, тъй като това откритие нанесе удар на доминиращия тогава ...
• ОЦЕТНА КИСЕЛИНА в Енциклопедичния речник на Brockhaus и Euphron:
  (хим.); неговата структура - Структурата на U. киселината интересува химиците от откритието на Дюма за трихлороцетната киселина, тъй като това откритие беше ...
• ОЦЕТ в Енциклопедичния речник на Brockhaus и Euphron:
  Оцетна киселина (химическа); неговата структура. - Структурата на U. киселина интересува химиците от откритието на Дюма за трихлороцетната киселина, тъй като това откритие беше ...

Карбоксилирането на фенолати чрез реакцията на Kolbe-Schmidt прави възможно получаването на орто-хидроксиароматни карбоксилни киселини от натриеви фенолати. Реакцията на Колбе-Шмид протича с участието на въглероден диоксид $CO_2$:

Снимка 1.

Характеристики на реакцията на Колбе-Шмид

Оригиналният метод за въвеждане на карбоксилни групи в ароматна система е открит от G. Kolbe през 1860 г. При нагряване на сух алкален фенолат с въглероден двуокиспри температура над 150$^\circ$С и налягане около 5 atm се образува алкална сол салицилова киселина:

Фигура 2.

С участието на калиеви, рубидиеви и цезиеви фенолати протича подобна реакция с образуването на предимно пара-заместени хидроксиароматни киселини.

Фигура 3.

В реакцията не се въвеждат феноли, а фенолати, които са активни за електрофилно заместване, тъй като въглеродният диоксид е много слаб електрофил. Това се обяснява с образуването на междинен комплекс от натриев фенолат и въглероден диоксид, в който натриевият атом е координиран с два кислородни атома, единият от които е включен в молекулите $CO_2$. Поради определена поляризация въглеродният атом придобива по-голям положителен заряди удобно място за атака на опто позицията на фенолния пръстен.

Фигура 4.

Приложение на реакцията на Колбе-Шмид

Пренареждане на моносалицилати и алкални соли на 2-нафтол

Безводните калиеви и рубидиеви моносалицилати при нагряване над 200-220$^\circ$C дават дикалиеви и дирубидиеви соли двойка-хидроксибензоена киселина и фенол.

Фигура 7.

Ди-алкални соли на калий и цезий 2-хидроксибензоена (салицилова) киселина се пренареждат в ди-алкални соли 4 -хидроксибензоена киселина:

Фигура 8.

Диалкални натриеви и литиеви соли двойка-хидроксибензоената киселина, напротив, при нагряване се пренарежда в неалкалната сол на салициловата киселина:

Фигура 9.

От това следва, че карбоксилирането на алкалните фенолати е обратима реакция и нейната посока зависи само от природата на катиона. Подобни модели се наблюдават по време на карбоксилирането на алкални соли на 2-нафтол:

Фигура 10.

За разлика от едновалентните феноли, двувалентните и триатомните феноли се карбоксилират при по-меки условия. По този начин, резорцинолът се карбоксилира, когато $CO_2$ премине в него воден разтворнеговата двукалиева сол при 50$^\circ$С до образуване на 2,4-дихидроксибензоена киселина.

Фигура 11.

Реакция на Раймер-Тиман

Фенолите и някои хетероциклични съединения като пирол и индол могат да бъдат предварително получени с хлороформ при основни условия (реакция на Reimer-Tiemann). Влизането на алдехидната група е ориентирано към орто позицията и само когато и двете са заети, се образуват пара-заместени производни.

Фигура 12.

Известно е, че хлороформът в присъствието на силни основи образува дихлорокарбен $:CCl_2$, който е истински електрофилен вид.

Фигура 13.

Това се потвърждава от образуването на продукти за разширяване на пръстена, характерни за действието на $:CCl_2$, а именно пиридин в реакцията с пирол, и освобождаването на продуктите от добавянето на дихлорокарбен към ароматни пръстени в ipso позиция, тъй като това се наблюдава при реакцията на формилиране на пара-крезол. В последния случай метиловите групи не могат да бъдат отстранени като протон чрез действието на електрофил и стабилизирането настъпва чрез миграция на протона към дихлорометиловата група.

Фигура 14.

от карбоксилни киселиниили техните соли. Преминава през уравнението:

Не може да се анализира израз (изпълним файл texvcне е намерен; Вижте math/README за помощ при настройката.: \mathsf(2RCOO^- \rightarrow 2CO_2 + R\text(-)R + 2e^-)

Реакцията се провежда във воден, етанол или метанол електролитина гладко анодиот платина или непорести въглеродни аноди при температура 20°-50°.

В случай на смес от изходни продукти (RCOOH + R’COOH), ще се образува смес вещества R-R, R-R" и R"-R".

Приложение

Реакцията се използва в синтеза себацини 15-хидроксипентадеканова киселина.

Напишете отзив за статията "Реакция на Колбе"

Бележки

Откъс, характеризиращ реакцията на Колбе

– Ако си тръгна, той ще се изправи срещу Ана. И тя няма да може да „напусне“. Сбогом, дъще... Сбогом, мила... Помни - винаги ще бъда с теб. Трябва да тръгвам. Сбогом, радост моя....
Ярко блестящ „стълб“ искри около бащата, светейки с чиста, синкава светлина. Тази чудна светлина го обгърна физическо тяло, сякаш се сбогува с него. Появи се ярко, полупрозрачно, златисто същество, което ми се усмихваше светло и нежно... Разбрах, че това е краят. Баща ми ме напускаше завинаги... Същността му започна бавно да се издига нагоре... И искрящият канал, проблясващ със синкави искри, се затвори. Всичко свърши... Моят прекрасен, мил баща, най-добрият ми приятел, вече не беше с нас...
„Празното” му физическо тяло увисна, увиснало отпуснато на въжетата... Един достоен и Честен Земен Живот приключи, подчинявайки се на безсмислената заповед на един луд...
Усещайки нечие познато присъствие, веднага се обърнах - Норт стоеше до мен.
- Бъди смело, Изидора. Дойдох да ти помогна. Знам, че ти е много трудно, обещах на баща ти, че ще ти помогна...
- Ще помогнеш ли с какво? – попитах с горчивина. - Ще ми помогнеш ли да унищожа Карафа?
Норт поклати отрицателно глава.
— И нямам нужда от друга помощ. Отиди на север.
И като се обърнах от него, започнах да гледам как това, което гореше само преди минута, беше моят нежен, мъдър баща... Знаех, че го няма, че не изпитва тази нечовешка болка... Че сега е от ние далеч, отнесени в непознат, прекрасен свят, където всичко беше спокойно и добро. Но за мен все още изгаряше тялото му. Същите скъпи ръчички горяха, прегръщаха ме като дете, успокояваха ме и ме защитаваха от всякакви скърби и беди... Горяха очите му, в които толкова обичах да се вглеждам, търсейки одобрение... За мен все още беше моят скъп, мил баща, когото познавах толкова добре и обичах толкова много и страстно... И това беше тялото му, което сега беше алчно погълнато от гладен, ядосан, бушуващ пламък...