Книжная полка Сохранить
Размер шрифта:
А
А
А
|  Шрифт:
Arial
Times
|  Интервал:
Стандартный
Средний
Большой
|  Цвет сайта:
Ц
Ц
Ц
Ц
Ц

Органическая химия : в 3 т. Т.1

Покупка
Артикул: 620989.02.99
Первое издание учебника «Органическая химия», изданного в 2004 году, получило заслуженное признание среди студентов и преподавателей. Вместе с тем переход на двухуровневую систему высшего образования предъявляет новые требования к содержанию учебников, что явилось причиной существенной переработки книги. В настоящем переработанном издании учебный материал систематизирован с учетом степени глубины изучения предмета: для начального освоения дисциплины в основных разделах излагаются фундаментальные сведения, а специализирующимся в области органической химии и продолжающим обучение после получения степени бакалавра адресованы разделы «Для углубленного изучения». Издание учебника подготовлено в комплекте с задачником (В. Ф. Травень, А. Ю. Сухорукое, Н. А. Пожарская «Задачи по органической химии») и практикумом (В. Ф. Травень, А. Е. Щекотихин «Практикум по органической химии»). Данный набор учебных изданий обеспечивает двухуровневое изложение учебного материала и не имеет аналогов. Для студентов, аспирантов и преподавателей химических факультетов университетов и химико-технологических вузов.
Травень, В. Ф. Органическая химия : в 3 т. Т. I : учебное пособие для вузов / В. Ф. Травень. - 7-е изд. - Москва : Лаборатория знаний, 2020. - 401 с. - (Учебник для высшей школы). - ISBN 978-5-00101-746-2. - Текст : электронный. - URL: https://znanium.com/catalog/product/1200647 (дата обращения: 29.03.2024). – Режим доступа: по подписке.
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов. Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в ридер.
7-е издание, электронное

Допущено
Учебно-методическим объединением
по классическому образованию в качестве учебного
пособия для студентов высших учебных заведений, 
обучающихся по специальности 020201 –
фундаментальная и прикладная химия

У Ч Е Б Н И К  Д Л Я  В Ы С Ш Е Й  Ш К О Л Ы
У Ч Е Б Н И К  Д Л Я  В Ы С Ш Е Й  Ш К О Л Ы

Москва
Лаборатория знаний
2020

В. Ф. Травень

ОРГАНИЧЕСКАЯ
ХИМИЯ

в трех томах

I

УДК 547 (075.8)
ББК 24.2я73
Т65

С е р и я о с н о в а н а в 2009 г.
Травень В. Ф.
Т65
Органическая химия : учебное пособие для вузов : в 3 т. Т. I /
В. Ф. Травень. — 7-е изд., электрон. — М. : Лаборатория знаний,
2020. — 401 с. — (Учебник для высшей школы). — Систем. требования: Adobe Reader XI ; экран 10". — Загл. с титул. экрана. —
Текст : электронный.
ISBN 978-5-00101-746-2 (Т. I)
ISBN 978-5-00101-745-5
Первое издание учебника «Органическая химия», изданного в 2004 году,
получило заслуженное признание среди студентов и преподавателей. Вместе
с тем переход на двухуровневую систему высшего образования предъявляет новые требования к содержанию учебников, что явилось причиной
существенной переработки книги. В настоящем переработанном издании
учебный материал систематизирован с учетом степени глубины изучения
предмета: для начального освоения дисциплины в основных разделах
излагаются фундаментальные сведения, а специализирующимся в области
органической химии и продолжающим обучение после получения степени
бакалавра адресованы разделы «Для углубленного изучения». Издание
учебника подготовлено в комплекте с задачником (В. Ф. Травень, А. Ю. Сухоруков, Н. А. Пожарская «Задачи по органической химии») и практикумом
(В. Ф. Травень, А. Е. Щекотихин «Практикум по органической химии»).
Данный набор учебных изданий обеспечивает двухуровневое изложение
учебного материала и не имеет аналогов.
Для студентов, аспирантов и преподавателей химических факультетов
университетов и химико-технологических вузов.
УДК 547 (075.8)
ББК 24.2я73

Деривативное издание на основе печатного аналога: Органическая химия : учебное пособие для вузов : в 3 т. Т. I / В. Ф. Травень. — 6-е изд.,
испр. — М. : Лаборатория знаний, 2019. — 368 с. : ил. — (Учебник для высшей школы). — ISBN 978-5-00101-170-5 (Т. I); ISBN 978-5-00101-169-9.

В соответствии со ст. 1299 и 1301 ГК РФ при устранении ограничений, установленных
техническими средствами защиты авторских прав, правообладатель вправе требовать
от нарушителя возмещения убытков или выплаты компенсации

ISBN 978-5-00101-746-2 (Т. I)
ISBN 978-5-00101-745-5
c○ Лаборатория знаний, 2015

2

ПРЕ ДИ СЛО ВИЕ ко второму изданию  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
ПРЕ ДИ СЛО ВИЕ к первому изданию  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
От автора  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Со кра ще ния и обо зна че ния  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
ВВЕ ДЕ НИЕ  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

ТОМ I

Глава 1. ПРИРОДА КОВАЛЕНТНОЙ СВЯЗИ.
ЭЛЕКТРОННЫЕ ЭФФЕКТЫ. КИСЛОТЫ И ОСНОВАНИЯ  . . . . . . . . . 23

1.1. Классификация органических соединений  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
1.2. Номенклатура органических соединений  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

1.2.1. Тривиальная номенклатура  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
1.2.2. Рациональная номенклатура  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
1.2.3. Систематическая номенклатура ИЮПАК  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
1.2.4. Радикало-функциональная номенклатура  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

1.3. Природа ковалентной связи  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

1.3.1. Атомные орбитали  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
1.3.2. Правило октетов и формулы Льюиса  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
1.3.3. Способы образования ковалентной связи  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
1.3.4. Заряды на атомах  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

1.4. Гибридизация атомных орбиталей и форма органических молекул  . . . . . . . . 39

1.4.1. sp3-Гибридизация  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
1.4.2. sp2-Гибридизация  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
1.4.3. sp-Гибридизация  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

1.5. Параметры ковалентной связи  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

1.5.1. Энергия связи  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
1.5.2. Длина связи. Ковалентный радиус атома  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
1.5.3. Полярность связи  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
1.5.4. Поляризуемость связи  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
1.5.5. Ван-дер-ваальсов радиус атома  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

1.6. Электронные эффекты. Резонанс  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

1.6.1. Индуктивный эффект  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
1.6.2. Эффекты сопряжения  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
1.6.3. Резонанс  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

ОГЛАВЛЕНИЕ

1.7. Межмолекулярные взаимодействия в органических соединениях  . . . . . . . . . 57

1.7.1. Дисперсионные взаимодействия  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
1.7.2. Водородные связи  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

1.8. Природа ковалентной связи с позиций теории молекулярных орбиталей  . . . 60

1.8.1. Основные положения теории молекулярных орбиталей  . . . . . . . . . . . . . 60
1.8.2. Простой метод Хюккеля (метод МОХ)  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

1.9. Классификация органических реакций  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

1.9.1. Классификация по типу превращения субстрата  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
1.9.2. Классификация по типу активирования  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
1.9.3. Классификация по характеру разрыва связей  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

1.10. Одноэлектронные реакции  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76

1.10.1. Потенциалы ионизации  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
1.10.2. Электронное сродство органических молекул  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
1.10.3. «Жесткие» и «мягкие» электронные оболочки молекул  . . . . . . . . . . . 80

1.11. Кислоты и основания. Теория Брёнстеда  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81

1.11.1. Кислоты Брёнстеда  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
1.11.2. Основания Брёнстеда  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
1.11.3. Термодинамический контроль органических реакций  . . . . . . . . . . . . 89
1.11.4. Влияние сольватации на кислотно-основные равновесия  . . . . . . . . . 91

1.12. Обобщенная теория кислот и оснований.
Кислотно-основные реакции Льюиса  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
1.12.1. Кислоты Льюиса  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
1.12.2. Основания Льюиса  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
1.12.3. Кислотно-основные реакции Льюиса. Карбокатионы  . . . . . . . . . . . . 96

1.13. Концепция механизма органической реакции  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100

1.13.1. Механизм  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
1.13.2. Кинетика  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
1.13.3. Кинетический контроль органической реакции  . . . . . . . . . . . . . . . . . 104

1.14. Кислотно-основные реакции с позиций теории
молекулярных орбиталей  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
1.14.1. «Жесткие» и «мягкие» реагирующие системы  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
1.14.2. Зарядовый и орбитальный контроль органической реакции  . . . . . . 108
1.14.3. Концепция граничных орбиталей  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110

Для углубленного изучения  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112

Количественное описание эффектов заместителей
и реакционной способности: σρ-анализ  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112

Дополнения  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118

Органическая химия и жизнь  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118

Глава 2. АЛКАНЫ  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121

2.1. Номенклатура и изомерия  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
2.2. Способы получения  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124

2.2.1. Алканы в природе. Природные источники  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
2.2.2. Методы синтеза  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125

4
Оглавление

2.3. Физические свойства и строение  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127

2.3.1. Физические свойства  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
2.3.2. Пространственное строение  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
2.3.3. Электронное строение. Потенциалы ионизации
и электронное сродство  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132

2.4. Радикальные реакции  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135

2.4.1. Хлорирование метана  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
2.4.2. Хлорирование гомологов метана.
Устойчивость свободных радикалов  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138

2.4.3. Реакции алканов с другими галогенами  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
2.4.4. Другие радикальные реакции  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145

2.5. Теплоты образования молекул и теплоты реакций  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150

2.5.1. Теплоты сгорания, теплоты образования
и стабильность органических молекул  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150

2.5.2. От энергий связей к теплотам реакций  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153

Для углубленного изучения  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155

Радикальные реакции  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
Ионные реакции  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156
Реакции в присутствии соединений переходных металлов  . . . . . . . . . . . . . . . 159

Дополнения  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160

Инициаторы и ингибиторы радикальных реакций в химии и биологии  . . . 160

Глава 3. СТЕРЕОИЗОМЕРИЯ  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165

3.1. Соединения с одним хиральным центром  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165

3.1.1. Хиральные атомы и молекулы  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165
3.1.2. Оптическая активность  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169
3.1.3. Способы изображения энантиомеров  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
3.1.4. D,L-Номенклатура  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172
3.1.5. R,S-Номенклатура  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175

3.2. Соединения с двумя хиральными центрами  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179

3.2.1. Соединения с двумя разными хиральными центрами  . . . . . . . . . . . . . . 180
3.2.2. Соединения с двумя одинаковыми хиральными центрами  . . . . . . . . . 181

3.3. Химические реакции и стереоизомерия  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
3.4. Методы разделения смесей энантиомеров  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184
Для углубленного изучения  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185

Может ли прохиральная реакция быть стереоселективной?  . . . . . . . . . . . . . . 185

Дополнения  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190

Хиральность и биологическая активность. Хиральные лекарства  . . . . . . . . . 190

Глава 4. ЦИКЛОАЛКАНЫ  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194

4.1. Номенклатура. Геометрическая изомерия  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194
4.2. Способы получения  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196
4.3. Физические свойства и строение  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199

4.3.1. Типы напряжений и природа связей  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199
4.3.2. Пространственное строение  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201
4.3.3. Природа связей в циклопропане  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203

Оглавление
5

4.4. Реакции  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205

4.4.1. Реакции с водородом  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206
4.4.2. Реакции с минеральными кислотами  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206
4.4.3. Реакции с галогенами  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207

4.5. Стереоизомерия замещенных циклоалканов  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208

4.5.1. Монозамещенные циклоалканы  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208
4.5.2. Дизамещенные циклоалканы  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209

Для углубленного изучения  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212

Радикальные реакции циклоалканов  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212
Ионные перегруппировки циклоалканов  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213
Стереоселективные реакции получения замещенных циклогексанов  . . . . . 217

Дополнения  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219

Терпены и стероиды. Душистые вещества и половые гормоны  . . . . . . . . . . . 219

Глава 5. АЛКЕНЫ  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223

5.1. Номенклатура и изомерия  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223
5.2. Способы получения  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225
5.3. Физические свойства и строение  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229

5.3.1. Физические свойства  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229
5.3.2. Электронное строение. Потенциалы ионизации
и электронное сродство  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231

5.4. Реакции  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233

5.4.1. Электрофильное присоединение  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233
5.4.2. Радикальное присоединение  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257
5.4.3. Радикальное замещение  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 260
5.4.4. Гидрирование  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262
5.4.5. Окисление  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 266
5.4.6. Присоединение карбенов и карбеноидов  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 274
5.4.7. Полимеризация  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 277

Для углубленного изучения  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 282

Реакции алкенов с другими электрофильными реагентами  . . . . . . . . . . . . . . 282
Реакции алкенов с активированными электрофильными реагентами  . . . . . 286
Энантиоселективные реакции
дигидроксилирования и эпоксидирования  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 289

Дополнения  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 292

Биоразлагаемые полимеры  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 292

Глава 6. АЛКИНЫ  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 296

6.1. Номенклатура  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 296
6.2. Способы получения  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 297
6.3. Физические свойства и строение  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300

6.3.1. Физические свойства  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300
6.3.2. Пространственное и электронное строение  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300

6
Оглавление

6.4. Реакции  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 302

6.4.1. Кислотность алкинов и нуклеофильные свойства ацетиленидов  . . . . 302
6.4.2. Потенциалы ионизации и электронное сродство  . . . . . . . . . . . . . . . . . . 305
6.4.3. Электрофильное присоединение  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 306
6.4.4. Нуклеофильное присоединение  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 314
6.4.5. Стереоселективное восстановление алкинов  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 317
6.4.6. Окисление  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 319
6.4.7. Олигомеризация и полимеризация  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 320

Для углубленного изучения  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 322

Другие реакции винилборанов  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 322
Реакции кросс-сочетания алкинов  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 323

Дополнения  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 325

Феромоны. Как общаются насекомые  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 325

Глава 7. ДИЕНЫ  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 328

7.1. Классификация и номенклатура  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 328

7.2. Способы получения  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 331

7.3. Физические свойства и строение  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 333

7.3.1. Физические свойства  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 333
7.3.2. Пространственное и электронное строение 1,3-бутадиена  . . . . . . . . . . 333

7.4. Реакции  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 337

7.4.1. Электрофильное присоединение к сопряженным диенам  . . . . . . . . . . 337
7.4.2. Свободнорадикальное присоединение к сопряженным диенам  . . . . . 342
7.4.3. Окисление сопряженных диенов  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 343
7.4.4. Гидрирование сопряженных диенов  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 343
7.4.5. Полимеризация сопряженных диенов  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 343
7.4.6. Перициклические реакции сопряженных диенов и полиенов  . . . . . . . 345

Для улубленного изучения  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 350

Орбитальный контроль и стереоспецифичность
электроциклических реакций  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 350
Орбитальный контроль и стереоспецифичность
реакций циклоприсоединения  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 354
Реакции циклоприсоединения ионных реагентов  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 358

Дополнения  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 359

Фотохимия. Механизм зрения и природа цвета  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 359

ЛИТЕРАТУРА  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 365

ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 369

Оглавление
7

ТОМ II
КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ

Глава 8. АРОМАТИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ. КРИТЕРИИ АРОМАТИЧНОСТИ

Глава 9. ЭЛЕКТРОФИЛЬНОЕ ЗАМЕЩЕНИЕ В АРОМАТИЧЕСКОМ РЯДУ

Глава 10. АЛКИЛ- И АЛКЕНИЛБЕНЗОЛЫ

Глава 11. ПОЛИЦИКЛИЧЕСКИЕ АРОМАТИЧЕСКИЕ УГЛЕВОДОРОДЫ

Глава 12. ВВЕДЕНИЕ В ОРГАНИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ. СПЕКТРАЛЬНЫЕ
МЕТОДЫ ИДЕНТИФИКАЦИИ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ

Глава 13. ГАЛОГЕНПРОИЗВОДНЫЕ АЛКАНОВ

Глава 14. ГАЛОГЕНАЛКЕНЫ И ГАЛОГЕНАРЕНЫ

Глава 15. ЭЛЕМЕНТООРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ

Глава 16. СПИРТЫ

Глава 17. ФЕНОЛЫ

Глава 18. ПРОСТЫЕ ЭФИРЫ. ЦИКЛИЧЕСКИЕ ЭФИРЫ

Глава 19. АЛЬДЕГИДЫ И КЕТОНЫ

ТОМ III
КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ

Глава 20. КАРБОНОВЫЕ КИСЛОТЫ И ИХ ПРОИЗВОДНЫЕ

Глава 21. СУЛЬФОНОВЫЕ КИСЛОТЫ

Глава 22. НИТРОСОЕДИНЕНИЯ

Глава 23. АМИНЫ

Глава 24. ДИАЗОСОЕДИНЕНИЯ

Глава 25. ГЕТЕРОЦИКЛИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ

Глава 26. УГЛЕВОДЫ

Глава 27. АМИНОКИСЛОТЫ, ПЕПТИДЫ И БЕЛКИ

Глава 28. НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ

8
Оглавление

Учебник профессора В.Ф. Травеня «Органическая химия», первое издание которого появилось в 2004 году, прекрасно зарекомендовал себя
в качестве одного из классических учебников для университетского образования. Настоящее второе издание существенным образом расширено.
Дополнения в основном касаются последних достижений в области каталитической органической химии, ссылок на самые значительные работы
последних 15 лет в области синтеза, детального рассмотрения механизмов
реакций и исследований, удостоенных Нобелевской премии по химии
последних лет.
Как известно, университетское образование Российской Федерации
переходит на двухуровневую систему образования — систему бакалавров
и магистров. Преимущества такого перехода, по крайней мере в настоящее время, далеко не очевидны, но процесс идет, и В.Ф. Травень предпринял попытку создания общего для бакалавров и магистров учебника.
Представленный во втором издании учебный материал систематизирован с учетом степени глубины изучения предмета: для начального
освоения дисциплины в основных разделах излагаются фундаментальные сведения, а специализирующимся в области органической химии
и продолжающим обучение после получения степени бакалавра адресованы разделы «Для углубленного изучения», снабженные многочисленными литературными ссылками. Помимо задач к каждому разделу
к новому учебнику прилагается отдельный задачник с задачами для контроля основного материала и задачами повышенной трудности. Материал
задачника оригинален и несомненно будет полезен как студентам, так и
преподавателям.
Практикум по органической химии, повторяющий структуру учебника, выгодно отличается от известных в настоящее время пособий детальным разделом по технике безопасности, указанием приемов первой
доврачебной помощи пострадавшим в ходе выполнения лабораторной
работы, изложением методов «зеленой химии» (экологическая культура
работы в лаборатории), методик работы в инертной атмосфере и в безводной среде, особенностям работы с микроколичествами. В нем пред
ПРЕДИСЛОВИЕ
ко второму изданию

ставлено полное описание механизмов реакций, приведены данные по
физиологическому действию наиболее распространенных растворителей
и реагентов, даны примеры хиральных синтезов. Практикум, как и учебник, составлен с учетом двухуровневой системы образования, в нем
можно найти простые задачи и задачи, требующие экспериментального
мастерства.
Представленная триада — Учебник–Задачник–Практикум — методически выдержана, снабжена хорошими иллюстрациями и безусловно будет
полезна для студентов высших учебных заведений по специальности
020201 — фундаментальная и прикладная химия.

Академик РАН
Н.С. Зефиров

10
Предисловие ко второму изданию

Бы ст рые (и гло баль ные!) из ме не ния на блю да ют ся в по с лед ние де ся ти ле тия
в жиз ни все го че ло ве че ст ва. Эти из ме не ния свя за ны с бур ным раз ви ти ем
со в ре мен ных тех но ло гий и уве ли че нием объ е мов про мыш лен но го про из вод ст ва в са мых раз ных об ла с тях ми ро вой эко но ми ки. Ог ром ные ус пе хи
пе ре до вых стран в раз ви тии про из во ди тель ных сил яви лись ос но вой не
толь ко их вы со ко го жиз нен но го уров ня. Не из беж ны ми ока за лись и на ру ше ния сре ды оби та ния, обу сло в лен ные мас си ро ван ным ан тро по ген ным
воз дей ст ви ем на био сфе ру. Эти на ру ше ния к на сто я ще му вре ме ни ста ли
столь зна чи тель ными и оче вид ными, что вы зы ва ют оза бо чен ность не толь ко у спе ци а ли стов в об ла с ти за щи ты ок ру жа ю щей сре ды.
Ми ро вое со об ще ст во на чи на ет пе ре ос мыс ли вать пу ти и фор мы сво его
раз ви тия. Су ще ст вен ные из ме не ния в свя зи с этим пре тер пе ва ет в со в ре мен ном об ще ст ве и си с те ма об ра зо ва ния. В ус ло ви ях бы ст ро го раз ви тия на у ки и об но в ле ния тех но ло ги че ских про цес сов все боль шую роль на чи на ет
иг рать фун да мен таль ная и, в ча ст но сти, хи ми че ская под го тов ка ин же не ров. Бы ст ро фор ми ру ет ся мно го уров не вая си с те ма вы с ше го об ра зо ва ния.
В ос но ве этой си с те мы ле жит под го тов ка ба ка лав ров, при об ре та ю щих вы с шее об ра зо ва ние ши ро ко го про фи ля и спо соб ных на деж но адап ти ро вать ся
в но вых, бы ст ро ме ня ю щих ся ус ло ви ях.
Од ной из за дач вы с ше го об ра зо ва ния в об ла с ти хи ми че ской тех но ло гии
ста но вит ся не об хо ди мость под го тов ки спе ци а ли стов, спо соб ных стро ить
свою про фес си о наль ную де я тель ность с уче том ин те ре сов не толь ко сво ей
уз кой спе ци аль но сти, но и смеж ных от рас лей, осо бен но тех, ко то рые свя за ны с за щи той ок ру жа ю щей сре ды, с ус той чи вым раз ви ти ем все го об ще ст ва.
Ска зан ное вы ше на хо дит от ра же ние в учеб ной ли те ра ту ре, пред на зна ча е мой для ву зов. С этой точ ки зре ния учеб ник «Ор га ни че ская хи мия», подготовленный ко второму изданию, за ве ду ю ще го ка фед рой ор га ни че ской
хи мии Российского химико-технологического уни вер си те та им. Д.И. Менделеева про фес со ра В.Ф. Тра ве ня от ве ча ет со в ре мен ным тре бо ва ни ям и
пред ста в ля ет ся весь ма ак ту аль ным.
Имен но ор га ни че ская хи мия яв ля ет ся од ной из наи бо лее бы ст ро раз ви ва ю щих ся хи ми че ских ди с ци п лин и влия ет на все сто ро ны жиз ни че ло ве ка.
Но вей шие до с ти же ния ор га ни че ской хи мии су ще ст вен но из ме ни ли со в ре 
ПРЕДИСЛОВИЕ
к первому изданию

мен ную ме ди ци ну, про из вод ст во про ду к тов пи та ния, обес пе че ние че ло ве ка ма те ри а ла ми, не об хо ди мы ми для со з да ния ком форт ных ус ло вий. Пред ла га е мый вни ма нию чи та те ля учеб ник не толь ко зна ко мит сту ден та с со в ре мен ным уров нем ор га ни че ской хи мии, но и по ка зы ва ет ес те ст вен ные и
объ е к тив ные свя зи этой ди с ци п ли ны со смеж ны ми ди с ци п ли на ми, пре ж де
все го с био ло ги ей, ме ди ци ной, био хи ми ей, с технологиями со з да ния но вых
ма те ри а лов и за щи ты ок ру жа ю щей сре ды.
Учеб ник в пер вую оче редь ад ре со ван сту ден там ву зов, ве ду щих под го тов ку спе ци а ли стов в об ла с ти хи ми че ской тех но ло гии. Уве рен, что он бу дет
по ле зен и бо лее ши ро ко му кру гу чи та те лей, ин те ре су ю щих ся со в ре мен ным
со сто я ни ем ор га ни че ской хи мии и ее ро лью в со в ре мен ном об ще ст ве.

Президент Рос сий ско го хи ми ко-тех но ло ги че ско го
уни вер си те та им. Д.И. Мен де ле е ва,
ака де мик РАН, профессор П.Д. Сар ки сов

12
Предисловие к первому изданию

Дорогим
Надежде Илларионовне,
Юлии Викторовне,
Сергею и Ивану
посвящается

Пе ре ход на двух уров не вую си с те му вы с ше го об ра зо ва ния (ба ка лавр — ма гистр) ста вит но вые за да чи в ор га ни за ции учеб но го про цес са, в том чис ле
при под го тов ке но вых учеб ни ков и учеб ных по со бий. Вто рое из да ние от ли ча ет ся со от вет ст ву ю щей си с те ма ти за ци ей учеб но го ма те ри а ла — в нем
пред при ня та по пыт ка со з да ния двух уров не во го учеб ни ка по ор га ни че ской
хи мии. В ка ж дой гла ве учеб ни ка, на ря ду с ос нов ным тек стом, да ны све де ния для уг луб лен но го изу че ния предмета.
В со от вет ст вии с этим пред по ла га ет ся, что на на чаль ном эта пе обу че ния сту дент дол жен ос во ить фун да мен таль ные зна ния по ор га ни че ской
хи мии — зна ния, ко то рые по з во лят ему с ус пе хом спе ци а ли зи ро вать ся
да лее как в ор га ни че ской хи мии, так и в дру гих хи ми че ских ди с ци п ли нах.
Та кие фун да мен таль ные зна ния из ла га ют ся в ос нов ных раз де лах ка ж дой
гла вы.
Сту ден ту, про дол жа ю ще му обу че ние и по с ле по лу че ния сте пе ни ба ка лав ра, ад ре со ва ны раз де лы «Для уг луб лен но го изу че ния». В этих раз де лах
при во дят ся до пол ни тель ные све де ния, наи бо лее зна чи мые для пра к ти ки
со в ре мен ной ор га ни че ской хи мии. Учи ты вая ог ра ни чен ный объ ем учеб ни ка, эти све де ния из ло же ны весь ма крат ко. Вме сте с тем они снаб же ны
ссыл ка ми на оригинальные ли те ра тур ные ис точ ни ки, что по мо жет уча ще му ся при же ла нии оз на ко мить ся со все ми под роб но стя ми со от вет ст ву ю щих
но вых кон цеп ций и ре ак ций. 
Пред ла га е мая стру к ту ра вто ро го из да ния учеб ни ка по мо жет пре по да ва те лю в по ис ках оп ти маль но го ре ше ния актуальной проблемы: ка ким об ра зом обес пе чить всех сту ден тов аде к ват ным учеб ным ма те ри а лом, учи ты вая
не из беж ное раз ли чие в уров не их под го тов ки и мо ти ва ции к обу че нию?
Это му же бу дут спо соб ст во вать и раз де лы «До пол не ния», име ю щи е ся в ка ж дой гла ве и прослежи ва ю щие объ е к тив ные свя зи ор га ни че ской хи мии с
дру ги ми ес те ст вен но на уч ны ми ди с ци п ли на ми, пре ж де все го с био ло ги ей,
ме ди ци ной, на у ка ми о ма те ри а лах.

ОТ АВТОРА

За да чи и уп раж не ния ко вто ро му из да нию учеб ни ка вы не се ны в от дель ную книгу. Тем не ме нее не ко то рое чис ло за дач сохранено в тексте учебника, что пре до с та в ля ет сту ден ту воз мож ность са мо сто я тель но го кон т ро ля
прой ден но го ма те ри а ла.
От ме чу в свя зи с этим, что в за дач ни ке, как и в учеб ни ке, при во дят ся за да чи двух уров ней — для кон т ро ля ос нов но го ма те ри а ла и за да чи по вы шен ной тру д но сти, пред по ла га ю щие уг луб лен ное изу че ние ор га ни че ской
хи мии.
Тот же под ход ре а ли зу ет ся и при под го тов ке пра к ти ку ма по ор га ни че ской хи мии. В его содержание вклю че ны как тра ди ци он ные методы получения пред ста ви те лей от дель ных клас сов, так и син те зы по вы шен ной тру дно сти. 
Ав тор глу бо ко бла го да рен ре цен зен там ру ко пи си – ака де ми ку Н.С. Зе фи ро ву, про фес со ру Л.И. Бе лень ко му, профессору И.С. Антипину и профессору Г.А. Чмутовой за цен ные за ме ча ния.
Са мую ис крен нюю при зна тель ность ав тор вы ра жа ет про фес со ру
Н.В. Лу ка ше ву, про фес со ру В.Г. Не най ден ко, про фес со ру С.З. Ва сад зе, вы ска зав шим ряд по лез ных кри ти че ских за ме ча ний.
Ав тор ис крен не бла го да рит всех кол лег, ока зав ших ему по мощь в под го тов ке это го из да ния.

В.Ф. Травень

14
От автора

Груп пы:

Alk – ал кил
Ar – арил
Ac – ацил
Bn – бензил
Bs – брозильная
Ме – ме тил
Tf – трифтолатная
Ts – то зиль ная
Ph – фе ниль ная
Cp – ци к ло пен та ди е нил
Py – пиридил

Cое ди не ния и ре а ген ты:

АУЭ
– аце то у к сус ный эфир
ГМФТА – ге к са ме тил фос фор три а мид
ДМСО – ди ме тил суль фо к сид
ДМФА – ди ме тил фор ма мид
ДЦГКД – ди ци к ло ге к сил кар бо ди и мид
ДАК
– до нор но-ак цеп тор ный
ком п лекс
ПАВ
– по верх но ст но-ак тив ное
ве ще ст во
ПФК
– по ли фо с фор ная ки с ло та
ТГФ
– те т ра гид ро фу ран
ТМС
– те т ра ме тил си лан

Переменные, кон стан ты
и еди ни цы из ме ре ния:

D
– де бай
η
– «же ст кость» элек трон ной
обо лоч ки мо ле ку лы
k
– кон стан та ско ро сти 
K
– кон стан та рав но ве сия
kБ
– кон стан та Больц ма на
α
– ку ло нов ский ин те грал
β
– ре зо нанс ный ин те грал
t
– тем пе ра ту ра по шка ле
Цель сия
Т
– тем пе ра ту ра по шка ле
Кель ви на
μ
– ди поль ный мо мент, D
I
– по тен ци ал ио ни за ции, эВ
А
– элек трон ное срод ст во, эВ
d4
20
– плот ность, г/см3

nD
20
– по ка за тель пре ло м ле ния
α
– оп ти че ское вра ще ние,
град (°)
MRD – реф рак ция, см3

δ
– хи ми че ский сдвиг, м. д.
ν
– ча с то та, см–1

λ
– дли на вол ны, нм
R
– уни вер саль ная га зо вая по сто ян ная, Дж/(К ⋅ моль)
N
– чис ло Аво гад ро, моль–1

СОКРАЩЕНИЯ И ОБОЗНАЧЕНИЯ

Сокращения:
АО – атом ная ор би таль
ВЗМО – вы с шая за ня тая мо ле ку ляр ная ор би таль
ДМЭ – диметоксиэтан
ИК-спек т ро ско пия – ин ф ра крас ная
спек т ро ско пия
КПЗ – ком п лекс с пе ре но сом за ря да
ЛДА – литийдиизопропиламид
МО – мо ле ку ляр ная ор би таль
НСМО – низ шая сво бод ная мо ле ку ляр ная ор би таль
НЭП – не по де лен ная элек трон ная
па ра
ПМР-спек т ро ско пия – спек т ро ско пия про тон но го маг нит но го ре зо нан са
УФ-спек т ро ско пия – ульт ра фи о ле то вая спек т ро ско пия 
ФПС – фа к тор пар ци аль ной ско ро сти

ФЭС-спек т ро ско пия – фо то элек трон ная спек т ро ско пия
ЭТС – элек трон ная транс мис си он ная спек т ро ско пия
ЯМР-спек т ро ско пия – спек т ро ско пия ядер но го маг нит но го ре зо нан са
13С ЯМР-спек т ро ско пия – спек т ро ско пия ядер но го маг нит но го ре зо нан са на яд рах уг ле ро да 13С
ee – энантиомерный избыток
de – диастереомерный избыток

Пре фи к сы:
виц
– ви ци наль ный
гем
– ге ми наль ный
м
– ме та
о
– ор то
п
– па ра
трет (t) – третичный

16
Сокращения и обозначения