Урок обобщения: &quot

Урок обобщения: "Именные реакции в органической химии"
“Какая польза тем, что в старости глубокой
Во тьме бесславия кончают долгий век.
Добротами всходить наверх горы высокой
И славно умереть родился человек”.
М.В. Ломоносов.
Цели урока:
проверить качество усвоения учебного материала;
стимулировать познавательную активность учащихся;
развивать смекалку, эрудицию;
развивать умения работать с дополнительной литературой;
быстро и четко формулировать и высказывать мысли;
логически рассуждать и применять знания на практике;
воспитывать чувство сопричастности к общему делу, умение работать в коллективе;
воспитывать чувство национальной гордости за вклад отечественных ученых в развитие
органической химии.
Этапы урока:
I. Вступительное слово учителя.
В 1875 году Дмитрий Иванович Менделеев заинтересовался воздухоплаванием. Он изобрел
стратостат и в 1887 году во время солнечного затмения один поднялся в воздух для изучения
явлений, происходящих при затмении солнца. Совершить такое необычное путешествие в
возрасте 53-х лет, в то время мог только человек героический. Об этом событии поделилась
воспоминаниями Н.Я. Губкина-Капустина, племянница ученого. Она писала, что крестьяне,
наблюдавшие этот полет ходили по деревням и рассказывали, “как Дмитрий Иванович на пузыре
летал и небу проломил, за это его потом химиком и сделали”. Эти воспоминания вызывают у нас
добрую улыбку, ведь крестьяне были необразованными и так сумели передать свои впечатления
об увиденном. Но и в настоящее время от взрослых, образованных людей можно услышать
следующее: “Это какой Менделеев? Тот, которому периодическая система приснилась во сне?” В
таком случае хотелось бы задать вопрос эти “образованным дядям” и вам, мои друзья, а почему
же периодическая система не приснилась дворнику Михаилу или работнице столовой Варваре?
Ответ прост. За каждым коротким словом: “открыл, нашел, получил” в науке стоят долгие годы
раздумий и титанического труда ученых.
Сегодня на уроке “Именные реакции в органической химии” мы обратимся к истории науки
химии, к изучению научного наследия гениальных ученых, давших миру многие культурные и
духовные ценности, так как по словам В. Белинского: “Зрелище жизни великого человека есть
всегда прекрасное зрелище: оно возвышает душу, возбуждает деятельность и глубокое уважение
к последовательному и очень интересному, захватывающему труду ученых”.
Давайте будем плодотворно трудиться на уроке, чтобы не уподобиться тем крестьянам из
воспоминаний Н.Я. Губкиной- Капустиной. (Учитель объявляет этапы урока и передает слово
учащимся 10-11-ых классов.)
II. Разминка. “Вклад зарубежных ученых в становление и развитие органической химии”.
1.Какой ученый разработал основы современного метода определения углерода и водорода в
органических веществах? (1831 г., Ю. Либих:
СxHy+CuO→Cu+CO2↑+H2O
2.Какой ученый установил, что углерод в органических соединениях четырехвалентен? (1858 г., А.
Кекуле).
3.Каким ученым заложены основы будущих представлений о валентности? (1852 г., Э.
Франкланд).
4.Кто ввел в химию термины: изомерия, органические вещества, органическая химия . . .? (Й.Я.
Берцелиус).
5.Что следует понимать под реакцией Ж. Дюма? (Способ получения алканов из солей карбоновых
кислот).
6.Какой ученый предложил объяснять одинаковую прочность связей углерода гибридизацией
орбиталей? (Л. Полинг).
7.Что следует понимать под синтезом Вюрца?
CH3Cl+2Na+CH3Cl→CH3-CH3+2NaCl
8.Как французский химик Гриньяр усовершенствовал синтез Вюрца? (синтезом Вюрца неудобно
получать алканы с нечетным числом атомов углерода. Гриньяр усовершенствовал синтез Вюрца:
a) CH3-Cl+Mg→CH3Cl-Mg-CH3Cl р-р Гриньяр
б) CH3Cl-Mg-CH3Cl+Cl-CH2-CH3→CH3-CH2-CH3 + MgCl2
9.Назовите имя ученого-изобретателя бездымного пороха, динамита, газовой сварки,
искусственного шелка. (А. Нобель).
10.Какой ученый предложил первую структурную формулу бензола в виде карбоциклического
сопряженного шестиугольника? (1865 г., А. Кекуле).
11.Как называется реакция, которая имеет уравнение: (электролиз Кольбе)
2R-COONa+2H2O→R-R↑+2CO2+H2↑+2NaOH
12.Какой ученый синтезировал аналоги стеарина, пальмитина, олеина и других жиров в 1854 году,
в том же году осуществил синтез этанола гидратацией этилена в присутствии серной кислоты,
который до него получали только брожением углеводов? (1854 г., П. Бертло). 13.Кто первым
опроверг “виталистическое учение” в органической химии, получив в 1828 году в лабораторных
условиях карбамид упариванием водного раствора цианата аммония? (Ф. Велер).
14.Как в органической химии называют метод алкилирования и ацилирования ароматических
углеводородов, происходящий в присутствии катализатора хлорида алюминия? (р-ция ФриделяКрафтса).
III. Конкурс эрудитов.
(Учащиеся выбирают листы с вопросами конкурса и поочередно отвечают на эти вопросы,
записывают на доске уравнения реакций).
Вопросы конкурса:
1. Он родился в год, когда молодой немецкий химик Ф. Велер в лаборатории получил мочевину.
Во время учебы, он усердно экспериментировал в подвале пансионата, где однажды раздался
взрыв. За это экспериментатора выводили из карцера с черной доской на груди. На доске
крупными буквами была выведена надпись: “Великий химик”.
Д.И. Менделеев писал о нем: “ Он один из замечательнейших русских ученых. Он русский и по
образованию и по оригинальности трудов. Ученик нашего знаменитого академика Н.Н. Зинина, он
сделался химиком не в чужих краях, а в Казани, где и продолжает развивать самостоятельную
школу. Направление ученых трудов его не составляет продолжение или развитие идей его
предшественников, но принадлежит ему самому”.
Этот ученый был отличным пчеловодом. Им напечатано много научных статей по
пчеловодству. О каком ученом идет речь?
Какая реакция в органической химии носит его имя? Напишите уравнение этой реакции.( Этот
ученый А.М. Бутлеров. Он из формальдегида в результате альдольной конденсации в присутствии
известкового раствора получил углевод – C6H12O6. – 1861г.)
6HCHO+Ca(OH)2→C6H12O6
2. “Первоклассный химик, которому многим обязана химия”, “Равно могуч и талантлив как в
симфонии, так и в опере и в романсе”, “Основатель, охранитель и поборник женских врачебных
курсов, опора и друг учащихся…”, так говорили о нем: великий химик Д.И. Менделеев,
музыкальный критик В.В.Стасов, первые русские женщины-врачи.
Основная область его исследований в химии – органический синтез. Он разработал способы
получения бромзамещенных жирных кислот (1861 г.), фторангидридов органических кислот,
исследовал ( 1863 – 1873г.г.) продукты конденсации альдегидов. Его имя носит реакция,
осуществленная им в 1872 г. одновременно с Ш. Вюрцем.
Прослушайте запись музыкального произведения этого ученого – композитора. Назовите это
произведение. Назовите имя этого ученого. Напишите уравнение реакции, носящей его имя,
объясните ее механизм.
(Имя этого ученого – композитора - А.П. Бородин. Ему принадлежит музыкальное
произведение “Богатырская симфония”, он осуществил реакцию альдольной конденсации
3. Сенсационным открытием, или открытием XX века называли этот способ получения сразу двух
важнейших органических веществ. Сама реакция была известна давно. Ее открыл в 1926 г.
Владимир Николаевич Ипатьев. Затем ее совершенствовали в направлении максимального
выхода продуктов реакции и простоты оформления. Судьба распорядилась так, что три советских
ученых по ложному обвинению были арестованы как враги народа и оказались за тюремной
решеткой. Здесь они принудительно выполняли специальное задание, связанное с решением
определенных задач в области органической химии. Специальная лаборатория для проведения
этих работ организованная при тюрьме, оказалась оснащенной необходимыми приборами и
реактивами. В 1949 г. этот метод, простой в технологическом оформлении и очень экономичный, с
большим выходом продуктов реакции и высокой степени чистоты этих продуктов был
представлен особой комиссии. Таким образом, оказалось, что в недрах истории отечественной
науки есть что-то парадоксальное: выдающееся открытие, осуществленное в тюрьме.
О чем ведется речь в данном вопросе? Назовите фамилии ученых – авторов описанного открытия.
Напишите уравнения реакций, лежащих в основе этого научного открытия. (Этими учеными
являются П.Г. Сергеев, Р.Ю. Удрис и Е.М. Немцов. Они разработали кумольный способ получения
фенола, вместе с фенолом в этом способе получается и ацетон.
C6H6+CH2=CH-CH3→C6H5-CH(CH3)2 (кумол)
│
CH3
2) C6H5-CH(CH3)2+O2→ C6H5-C(CH3)2-O-OH
3) C6H5-C(CH3)2-O-OH+H2SO4→C6H5OH+CH3-C-CH3
║
O
4. С именем этого ученого связана целая эпоха в истории отечественной химии. Будучи патриотом
своей Родины он вошел в ее историю как деятель науки, который в критические моменты своей
страны без колебания становился на ее защиту. Так было в истории с противогазом в I мировую
войну, с синтетическим бензином в гражданскую, и авиационным топливом в Великую
Отечественную войну. В период 1941-1945 гг. это не просто химик-исследователь, он был уже
славой едва ли не самой большой в стране научной школы, исследования которой были
направлены на разработку способов получения высокооктанового топлива для авиации,
мономеров для синтетических каучуков. Назовите имя этого ученого и его именные реакции.
(Это - Н.Д. Зелинский. Он совместно с инженером А. Кумантом разработал противогаз,
практически реализовал идею В.Г. Шухова, разработал вместе с Б.А. Казанским и А.И. Анненковым
метод крекинга солярового масла и нефти, давший бензин высокого качества. Н.Д. Зелинский
применил катализатор – активированный уголь в реакции тримеризации ацетилена, за что эта
реакция получила его имя. Положил начало ряду направлений, связанных с изучением взаимных
превращений углеводородов, в 1910 году открыл явление дегидрогенизационного катализа,
заключающегося в исключительно избирательном действии Pt и Pd на циклогексановые и
ароматические углеводороды и в идеальной обратимости реакций гидро- и дегидрогенизации
только в зависимости от температуры. Совместно с Н.С. Козловым в 1932 году начал работы по
получению хлоропренового каучука. Его имя носит институт органической химии Академии наук
России.
Реакция Н.Д. Зелинского, Б.А. Казанского:
3С2Н2 →4000С С6Н6 +С6Н12→ кат. t
С6Н6+3Н2
5. Этот ученый рожден в год, когда начиналась Отечественная война 1812 года. Он вместе с
Александром Абрамовичем Воскресенским создал школу химиков, из которой в последствии
вышли такие замечательные ученые как А.М. Бутлеров, В.В. Марковников, А.П. Бородин и др. Его
выдающиеся способности в математике привлекали к нему знаменитых математиков Н.И.
Лобачевского и М.В. Остроградского. Его замечательные научные идеи лежат и сейчас в основе
получения лекарственных препаратов, взрывчатых веществ, красителей и других соединений.
Выдающийся немецкий химик А.В. Гофман 8 марта 1880 г., в день памяти этого ученого сказал
такие слова: “Если бы он не сделал ничего, кроме этого превращения, то и тогда его имя осталось
бы записанным золотыми буквами в истории химии. Никто бы не мог представить себе и во сне,
что новому методу суждено послужить основой могучей заводской промышленности, которая
даст, в свою очередь, совершенно неожиданно и плодотворный толчок науке”. Назовите имя
этого отечественного ученого, напишите уравнение реакции, которую он открыл. Как в настоящее
время получают это вещество?
(Имя этого ученого- Н.Н. Зинин. Он открыл простой и доступный способ восстановления
нитробензола в анилин в 1842 году, с помощью сульфида аммония. Раньше это органическое
вещество выделяли из природных объектов. Так в 1840 году оно было получено русским химиком
Ю.Ф. Фрицше при нагревании растительной краски индиго с раствором едкого кали и названо
анилином. Сначала Н.Н. Зинин назвал полученное вещество бензидам, но убедившись, что это
вещество до него было названо анилином, согласился с этим названием.
История: С6Н5-NO2+3(NH4)2S→C6H6NH2+6NH3↑+3S+2H2O
Современный метод: С6Н5-NO2+6[H] → Fe,HCl C6H5NH2+2H2O
6. Он является учеником Владимира Васильевича Марковникова. В 1884 году окончил физикоматематический факультет Московского университета. По рекомендации своего учителя был
оставлен в университете “ для приготовления к профессорскому званию”. Этот ученый, по словам
известного химика Н.Д. Зелинского: “оживил химических мертвецов” - так называли тогда
насыщенные углеводороды. Это произошло в 1888 году.О каком открытии идет речь? Кто автор
этого открытия?
(В 1888 г. Михаил Иванович Коновалов открыл способность насыщенных углеводородов замещать
водород на нитрогруппу под действием разбавленного 13-% раствора азотной кислоты при
нормальном или повышенном давлении в интервале температур 90-1400 С.)
( CH4 +HONO2 = СH3NO2 + H2O )
7. Величие трудов этого ученого состоит в том, что они бросили новый вызов химикам, и, прежде
всего в том, что они указали на необходимость подъема всей химии со структурного уровня ее
развития на более высокий уровень, где среди господствующих теорий должны находиться
химическая кинетика и учение о катализе.
В 1926г. в России был объявлен конкурс на создание промышленных способов получения одного
вещества. Ученый, о котором идет речь, одержал в этом конкурсе признанную победу. Супруга
ученого вспоминала: “В день отправки этого вещества, в лаборатории царило необычное
оживление. Вещество имело форму коврижки, издавало резкий, неприятный запах”. Жюри
конкурса, возглавляемое академиком А.Е. Чичибабиным, вынесло решение – немедленно
организовать крупнотоннажное производство этого вещества. Химики и технологи многих стран
мира расценивали этот успех как чудо, в которое они поверили только тогда, когда, побывав в
Воронеже, Ленинграде, Ярославле, в Ефремове в 1933-34г.г. собственными глазами увидели
первые заводы, производящие это вещество.
Назовите реакцию, в результате которой было получено вещество, явившееся сырьем для
получения химического соединения, объявленного в конкурсе. Кто осуществил эту реакцию?
(Это реакция: реакция получения дивинила из этилового спирта”.) Она носит имя Сергея
Васильевича Лебедева. Работами этого ученого было утверждено открытие русскими химиками
возможности получения каучуков на неизопреновой основе. Сам изопрен оказался в то время
необычайно труднодоступным. С.В. Лебедев пошел к синтезу каучука по другому пути. Он взял за
сырье дивинил, ведь для начала своей работы в этом направлении, ученый получил в качестве
дружеского дара из лаборатории Владимира Николаевича Ипатьева несколько граммов
дивинила. Поэтому синтез каучука можно считать результатом работы не только Лебедева, но и
его учителя, выдающегося ученого XX столетия В.Н. Ипатьева. Именно Ипатьев впервые доказал
возможность получения дивинила из этанола.
Реакция С.В. Лебедева: 2С2Н5ОН→ t → кат. СН2=СН-СН=СН2+Н2↑+2Н2О
Этот ученый обладал прекрасным природным голосом. Его приглашали петь в театре и
предлагали за это высокий гонорар. Он мог исполнять и слушать произведения А.П. Бородина
часами. После окончания в 1882 году университета в Петербурге, он начал химические
исследования под руководством А.М. Бутлерова. Первой научной удачей этого ученого было
исследование показавшее, что однозамещенные ацетиленовые углеводороды легко переходят в
двухзамещенные под влиянием спиртового раствора щелочи и нагревания. Он посвятил изучению
химии ацетилена и его производных 50 лет своей трудовой деятельности. В своей научной
деятельности он считал, что всякая научная работа должна быть в итоге практически полезной для
человека. Открытие реакции двухзамещенных ацетиленовых углеводородов с хлорноватистой
кислотой оказало огромное влияние на развитие синтетической органической химии и привело к
получению важнейших для техники кислот акрилового ряда. Сейчас акриловая и метакриловая
кислоты и их эфиры служат сырьем для изготовления твердых и прозрачных пластмасс. Он много
работал в области изопрена, так как его интересовала проблема получения синтетических
каучуков. В 1940 году он получил государственную премию за разработку нового вида
синтетических каучуков. Ему удалось получить один из простых непредельных эфиров. Созданная
этим ученым новая глава органической химии – химия изомерных превращений – это учение,
которое прочно завоевало всемирное признание.
О каких реакциях, какого отечественного ученого идет речь в этом вопросе? Напишите
уравнения этих реакций. (Речь идет о кавалере четырех орденов Ленина, ордена Красного
Знамени, Герое социалистического труда, лауреате государственных премий Алексее Евграфовиче
Фаворском. Его имя носят реакции:
ОН
А) Н-С С-Н+Н3С-С-СН3→ t → кат. Н3С-С-С=СН+Н2→СН2=СН-О-С2Н5
О
СН3
Б) С2Н2+НОС2Н5→ t → кат. Н2С=СН-О-С2Н5
Впервые эта реакция осуществлена ученым в 1881 году и описана им в статье “Наблюдения
над бромистым винилом”. Этот ученый обратил внимание на то, что бромистый винил под
действием солей, щелочей, алкоголятов распадается по реакции: CH2 = CH – Br —> CH ? CH + HBr и
указал, что ацетилен, взбалтываемый с водой и бромной ртутью дает альдегид даже при обычной
температуре. Эта реакция оказалась общей для углеводородов всего ацетиленового ряда. Для
проведения этой реакции ученый изучил не только каталитическое действие бромной, но и
других соединений ртути. Ему удалось доказать, что в кислой среде гидратация ацетилена
происходит в присутствие хлорида, бромида, сульфата и ацетата ртути. Он интуитивно
предположил, что соли ртути способны присоединяться по кратным связям и это представление
подтвердилось и позволило ему открыть реакцию, которая носит его имя. В 1909 году он доказал,
что эту реакцию можно проводить в присутствии солей магния, кадмия, цинка при высоких
температурах. В 1910 году первый патент на использование этого открытия приобрела Англия, но
неизвестно, знал ли автор реакции об этом? В России реакция стала востребованной лишь в 1920
году, в то время как она была уже внедрена в США, Канаде, Англии, Франции и Германии.
О какой именной реакции идет речь в этом вопросе? Напишите уравнение реакции, объясните
ее механизм.
(Речь идет о реакции гидратации ацетилена и его гомологов с водой, в которых ацетилен дает
уксусный альдегид, а его гомологи превращаются в кетоны. Автор этой реакции Михаил
Григорьевич Кучеров.
Реакция М.Г. Кучерова: С2Н2+Н2О→ кат. СН3СНО
Об этом ученом известно, что он явился одним из основоположников учения о катализе. Он
русский химик, академик Петербургской академии наук. В 1811 году он открыл каталитическую
реакцию получения глюкозы при нагревании одного из природных полимеров с раствором
серной кислоты. В 1814 году изучал осахаривание этого полимера под влиянием солода. Детально
изучил влияние концентрации кислоты и температуры на скорость этой реакции. Открытая им
реакция почти в неизменном виде и сейчас используется в промышленном получении глюкозы. С
1792 по 1802 год он работал помощником директора, а затем директором главной аптеки
Петербурга. Этот ученый занимался также анализом минералов, получением взрывчатых веществ.
О каком ученом идет речь в предложенном вопросе? Напишите уравнение реакции, носящее
имя этого ученого. (Имя этого ученого Константин Сигизмундович Кирхгоф. Он открыл
каталитическую реакцию получения глюкозы из полисахарида крахмала.
Реакция К. Кирхгофа (1811г.): (С6Н10О5)n+H2O→ кат. nC6H12O6)
Русский химик-органик, окончил Петербургский университет 1865 году, в 1869-1875 гг. работал
там же ассистентом у А.М. Бутлерова, преподавал на высших женских курсах в Петербурге. Этот
ученый установил каталитическое действие галогенидов алюминия при бромировании
ароматических углеводородов, изомеризации и крекинге ациклических углеводородов. В 1887
году открыл непрочные комплексные соединения галогенидов алюминия с различными
углеводородами, обладающие каталитическим действием. Действием цинка на 1,3дибромпропан получил циклопропан, а затем тем же способом – производные циклопропана.
Ученый провел много плодотворных исследований в области общей химии. Какая именная
реакция открыта 1887 году? Назовите автора этой реакции. (Ученый Густавсон Гавриил
Гавриилович 1843 г. р. получил из дигалогеналканов, действием на них цинка, циклоалканы и их
производные.
Br-CH2-CH2-CH2-Br→ Zn
▲+ZnBr2
Русский ученый и плодовод. Родился в Германии в Висбадене в 1845 году. Учился в
Петербургском и Лейпцигском университетах. В 1870 году работал в Петербургском университете
под руководством А.М Бутлерова. Пропагандировал его теорию строения органических
соединений. Его основные работы относятся к области органической химии. В 1868 году открыл
метод синтеза вещества, которое является конечным продуктом азотистого обмена в организме
человека и животных. Он также в 1887 году опубликовал работу о закономерностях изменения
атомных весов элементов. Этот ученый способствовал рационализации виноградарства и
виноделия в России.
Назовите имя этого ученого и метод синтеза вещества им полученного.
(В вопросе речь идет о Базарове Александре Ивановиче. В 1868 году он открыл метод синтеза
карбамида (мочевины) нагреванием смеси углекислого газа с аммиаком при температуре 130-140
° С под давлением, нашедшим широкое промышленное применение в органическом синтезе и
сельском хозяйстве.)
Реакция А.И. Базарова (1868г.):
CO2+2NH3↔O=C(NH2)2+H2O
Карбамид
IV. Знаете ли вы?...
(Учитель предлагает ответить на вопросы учащихся “болеющих” за свои команды).
1.Правило этого ученого строго соблюдается только при гетеролитическом механизме
присоединения галогенводородов к алкенам. Если же реакция идет по радикальному механизму
(например, в присутствии пероксидных соединений или кислорода), то порядок присоединения
может быть обратным. Такое исключение из правила было установлено М. Харашем (1933 г.) и
названо “эффектом Хараша”.
О каком правиле идет речь? Кто автор этого правила? Какие вещества присоединяются к алкенам
по этому же правилу?
(Автор правила - Владимир Васильевич Марковников (1837-1904 гг.). Он, изучая свойства алкенов
установил закономерность, которая носит его имя: “При ионном присоединении (при обычных
условиях) галогенводородов к несимметричным алкенам водород присоединяется по месту
двойной связи к наиболее гидрогенизированному атому углерода, а галоген к наименее
гидрогенизированному”. По этому же правилу в присутствии катализаторов к алкенам
присоединяется вода, серная кислота и другие вещества.
Правило В.В. Марковникова (“богатый богатеет”):
2. По какому правилу идет дегидратация спиртов в присутствии катализаторов из этанола и других
предельных спиртов в присутствии катализатора оксида алюминия при повышенной температуре.
Какой ученый установил это правило? Прочитайте это правило. Подтвердите это правило
конкретным уравнением реакции.
(Это правило установил Александр Михайлович Зайцев.
Правило А.М. Зайцева: “При дегидратации спиртов водород отщепляется от наименее
гидрогенизированного углеродного атома”.
Правило А.М. Зайцева (“бедный беднеет”):
V. За страницами учебника.
(Учитель предлагает командам написать уравнения реакций).
1. Знаете ли вы, что немецкий ученый Рудольф Фиттиг распространил в 1864 году реакцию Вюрца
на синтезы ароматических углеводородов. Он получал гомологи бензола действием
металлического натрия на смесь алкил- и арилгалогенидов.
Кто напишет уравнение этой реакции?
2. Отечественный ученый Фокин Александр Васильевич провел каталитическое гидрирование
жиров в присутствии никеля. Он руководил в 1909 году постройкой и пуском первой в России
промышленной установки для гидрогенизации масел.
Кто напишет уравнение реакции гидрирования триолеата?
3. Шухов Владимир Григорьевич получил в 1891 году патент на создание установки пиролиза
углеводородов нефти, что явилось началом развития работ в области крекинга нефти. Он
произвел расчеты первого в России нефтепровода и руководил его постройкой. Также он впервые
осуществил факельное сжигание жидкого топлива с помощью изобретенной им форсунки.
По какому механизму идет крекинг углеводородов нефти? Кто из вас составит уравнения реакций,
происходящих при пиролизе октана?
4. Вагнер Егор Егорович русский химик-органик открыл в 1888 году реакцию окисления
органических соединений, содержащих этиленовую связь действием на эти соединения
однопроцентного водного раствора перманганата калия в слабощелочной среде.
Кто из вас напишет уравнение реакции, проходящей в нейтральной среде между этиленом и
раствором марганцовки?
VI. Гонка за лидером.
На каких этапах в процессе следующих превращений веществ должны быть проведены известные
вам именные реакции?
3. Составьте химические уравнения превращений органических веществ, в ходе которых включите
не менее 5-ти известных вам именных реакций.
Саморефлексия учащихся каждого класса. Подведение итогов урока членами жюри. Награждение
эрудитов. (Все учащиеся – участники урока получают в подарок листы с именными реакциями.
Учащиеся победители получают научную литературу, справочники по химии.)
Используемая литература.
Статья “Открытие кумольного метода. Получение ацетона и фенола”. Кузнецов В.И. Журнал
“Химия в школе” № 2. 2004 г.
Статья “М.И Коновалов: открытие реакции нитрования насыщенных углеводородов”. Федоренко
Н.В. Журнал “Химия в школе” № 5. 1998 г.
Статья “М.Г. Кучеров: каталитическая гидратация ацетиленовых углеводородов”. Шептунова З.И.
Журнал “Химия в школе” № 6. 1998 г.
Статья “Н.Н. Зинин: получение анилина”. Трифонов Д.Н. Журнал “Химия в школе” № 4. 1997 г.
Статья “В.В. Марковников: начало химии нафтенов”. Кузнецов В.И. Журнал “Химия в школе” № 7.
1997 г.
Статья “П. Сабатье, В.Н. Ипатьев: исследования в области гетерогенно-каталитического
органического синтеза”. Кузнецов В.И. Журнал “Химия в школе” № 7. 1997 г.
Статья “Н.Н Семенов: цепные разветвленные реакции”. Кузнецов В.И. Журнал “Химия в школе” №
2. 2002 г.
Учебник “Органическая химия”. Артеменко А.И. Москва “Высшая школа”. 2003 г.
Книга “Выдающиеся химики мира”. Волков В.А, Вонский Е.В., Кузнецова Г.И., под редакцией проф.
Кузнецова В.И. Москва “Высшая школа”. 1991 г.
И другие источники.
ИМЕННЫЕ РЕАКЦИИ
ИСТОРИЯ НАУКИ В ШКОЛЬНОМ КУРСЕ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ
Литературные занятия должны быть сосредоточены не только на основательном изучении
современных фактических и теоретических знаний в области органической химии, но и на
ознакомлении с историческим развитием этой науки...
А.М.Зайцев
Этот материал – плод совместной работы (моей и моих учеников). Мои ребята учатся в классе с
углубленным изучением химии.
С.В.Телешов
Конечно, каждый школьник, изучающий органическую химию, знает и правило Марковникова, и
реакцию Вюрца, и реакцию Кучерова, а иногда и еще несколько других, так называемых именных,
или персональных, реакций. А вот то, что таких реакций несколько сотен, что знакомая многим
реакция «серебряного зеркала» – это именная реакция, известно немногим.
Мы, начав в 10-м классе изучать углубленный курс химии по учебнику А.И.Артеменко, решили
собрать более или менее полные данные об ученых-химиках разных стран – первооткрывателях
тех или иных химических превращений (реакций, перегруппировок, идентификационных проб,
правил и т. п.). Здесь нами не затрагиваются названия приборов или посуды, которые
используются в химических лабораториях (склянка Тищенко, аппарат Киппа и т. д.).
Проведя тщательное изучение доступных нам источников (их список дан в конце статьи), мы
предлагаем своеобразный банк именных реакций, с которыми школьник может встретиться как в
школьном курсе массовой школы, так и при подготовке к олимпиаде. Именные реакции
представлены здесь в алфавитном порядке фамилий их авторов.
Для реакций, которые в школе изучаются или не изучаются, но не являются, на наш взгляд,
слишком сложными, мы приводим их уравнения, а для более сложных даем их словесную
характеристику.
Отметим при этом, что не все химические превращения получили фамилии своих
первооткрывателей. Таким образом, на самом деле именных реакций значительно больше, чем
нам это обычно кажется.
Свои исследования мы сопровождаем краткими биографическими данными ученых – авторов
именных реакций.
Когда работа приближалась к завершению, мы увидели, что среди наших персонажей много
отечественных химиков, и дополнили материал фрагментом генеалогического древа российских
химиков, которое показывает преемственность научных химических школ России.
Мы также обращаем внимание читателей на годы, когда были сделаны перечисляемые нами
открытия. В тексте курсивом выделены даты открытий реакций, которые можно изучать в
обычном школьном курсе.
Будем надеяться, что эта работа будет полезна и учителям, и школьникам.
Реакция Арбузова (перегруппировка Арбузова, изомеризация Арбузова)
Каталитическая изомеризация эфиров фосфористой кислоты в эфиры алкилфосфиновых кислот
(1904).
Арбузов Александр Ерминингельдович (1877–1968), академик (Россия).
Основоположник химии фосфорорганических соединений. Установил строение фосфористой
кислоты.
Правило Бейльштейна
Если оба заместителя в ароматическом кольце принадлежат к одному и тому же типу, то
преобладающее направление замещения определяется тем из них, влияние которого сильнее
(1866).
Проба Бейльштейна
Открытие галогенов в органических соединениях путем прокаливания на окисленной медной
проволоке (1872). Вещество в смеси с CuO наносят на медную (или платиновую) проволоку и
вносят в пламя; образующиеся при этом летучие галогениды меди окрашивают пламя в зеленый
или голубовато-зеленый цвет.
Бейльштейн Федор Федорович (Фридрих Конрад) (1838–1906), академик (Россия). Установил
правило хлорирования ароматических соединений: на холоду – в кольцо, при нагревании – в
боковую цепь (правило Бейльштейна, 1866 г.). Инициатор и составитель многотомного
справочника органических соединений («Handbuch der organische Chemie»), издаваемого с 1880 г.
по настоящее время.
Реактив Бенедикта (проба Бенедикта)
[Benedict’s reagent, Benedict’s test]
Обнаружение алифатических альдегидов действием на них водного раствора, содержащего
сульфат меди(II) CuSO4, карбонат натрия Na2CO3 и цитрат натрия. При нагревании образуются
красные, желтые, зеленые осадки.
Бенедикт Стэнли, биохимик (США).
Реакция Бородина
Разложение карбамида:
Бородин Александр Порфирьевич (1833–1887), профессор (Россия). Разработал способы
получения бромзамещенных жирных кислот. Одновременно с Ш.-А.Вюрцем осуществил
альдольную конденсацию (1872). Известный композитор.
Реакция Бутлерова–Лермонтовой–Эльтекова
Получение углеводородов изостроения каталитическим алкилированием низших олефинов
алкилгалогенидами (1878).
Бутлеров Александр Михайлович (1828–1886), академик (Россия). Создатель теории химического
строения (1861). Предсказал и объяснил изомерию многих органических соединений. Выяснил
структуру ряда этиленовых углеводородов и осуществил их полимеризацию. Основатель школы
русских химиков. Председатель Отделения химии Русского физико-химического общества (1878–
1882).
Лермонтова Юлия Всеволодовна (1847–1919). Первая в России женщина – доктор химии
(образование получила за границей). Синтезировала глутаровую кислоту с В.В.Марковниковым
(1876).
Эльтеков Александр Павлович (1846–1894), профессор (Россия). Сформулировал правило, в
соответствии с которым спирты, имеющие гидроксильную группу у атома углерода при двойной
связи, неустойчивы и необратимо изомеризуются в предельные альдегиды или кетоны (1877) –
правило Эльтекова (см. ниже).
Реакция Вагнера (окисление по Вагнеру, перманганатная проба)
Окисление органических соединений, содержащих двойную связь, действием 1–3%-го раствора
перманганата калия (1887) в цис-a-гликоли в щелочной среде (считается положительной, если
раствор перманганата быстро обесцвечивается в кислой среде или буреет в щелочной и
нейтральной):
Вагнер Егор Егорович (1849–1903), профессор (Россия). Открыл камфеновую перегруппировку
(перегруппировка Вагнера–Меервейна, 1899 г.).
Реакция Вёлера
Взаимодействие карбида кальция с водой (1862). Практическое значение реакция приобрела
после того, как А.Муассан и Т.Вильсон разработали способ дешевого получения карбида кальция
в электропечи в результате сплавления кокса и извести (1892).
Вёлер Фридрих (1800–1882), профессор (Германия). Ученик Й.Я.Берцелиуса. Осуществил синтез
мочевины при упаривании раствора цианата аммония (1828), что считается первым в истории
науки синтезом органического вещества из неорганического.
Реакция Вильямсона (метод Вильямсона)
[Williamson’s synthesis]
Получение простых эфиров из алкилгалогенида и алкоголята натрия (или калия):
Вильямсон (Уильямсон) Александер Уильям (1824–1904), профессор (Великобритания). Основные
работы посвящены исследованию реакций этерификации. Впервые синтезировал (1851)
смешанные эфиры. Президент Лондонского химического общества (1863, 1865, 1869–1871).
Реакция Вюрца (реакция Вюртца)
[Wurtz reaction]
Синтез алканов действием металлического натрия в инертном растворителе на алкилгалогениды
(1855):
в общем виде:
Вюрц (Вюртц) Шарль-Адольф (1817–1884), академик (Франция). Работал в областях органической
и неорганической химии. Синтезировал фенол, метиламин и этиламин.
Реакция Вюрца–Фиттига (реакция Вюртца–Фиттига )
[Wurtz–Fittig reaction]
Получение алкилбензолов из смеси алифатических и ароматических галогенидов действием
металлического натрия в инертном растворителе (1864):
Фиттиг Рудольф (1835–1910), профессор (Германия). Ученик Ф.Вёлера. Основные работы
посвящены изучению строения и синтезу ароматических углеводородов.
Реакция Гарриеса
Образование озонидов.
Гарриес Карл Дитрих (1866–1923), профессор (Германия). Основные исследования посвящены
химии каучука. Президент Немецкого химического общества (1920–1922).
Реакция Гаттермана
[Gattermann reaction]
Получение ароматического альдегида при взаимодействии фенола с хлороводородом и
циановодородом в присутствии катализаторов (кислот Льюиса) с последующим гидролизом
продукта (1898):
Гаттерман Людвиг (1860–1920), профессор (Германия). Основные работы посвящены
синтетической органической химии.
Правила ориентации Голлемана
1. Ориентанты (заместители) первого рода (CH3, C2H5, галогены, аминогруппа, гидроксил)
повышают реакционную способность ароматического ядра и направляют реагенты в орто- и
параположения.
2. Ориентанты (заместители) второго рода (нитро- и сульфогруппы, карбоксильная и
карбонильная группы) уменьшают реакционную способность ароматического ядра и направляют
реагенты в метаположение (1895).
(В настоящее время эти эффекты объясняются на основе электронных представлений:
мезомерные и индукционные эффекты, 1920 г.).
Реакция Гофмана
Получение алифатических аминов из алкилгалогенидов:
и так далее до образования третичного амина (CH3)3N.
Гофман Август Вильгельм (1818–1892 ), профессор (Германия). Основные научные исследования
посвящены ароматическим соединениям, в частности красителям. Выделил (1841) из
каменноугольной смолы анилин и хинолин. Наблюдал (1845) полимеризацию стирола. Открыл
(1845) толуидины. Предложил (1850) способ синтеза алифатических аминов действием аммиака
на галогеналкилы. Основатель и первый президент Немецкого химического общества.
Реактив Гриньяра
[Grignard reagent]
Синтез органических веществ из алкилгалогенидов и магния в эфире. Реакция открыта П.Барбье в
1899 г. и подробно изучена В.Гриньяром в 1900 г.:
Реактив Гриньяра RMgX используется для присоединения по кратным связям
Гриньяр Франсуа-Огюст-Виктор (1871–1935), академик, нобелевский лауреат (Франция).
Осуществил первые синтезы органических соединений с помощью магнийорганических
соединений, получаемых из алкилгалогенидов и магния в эфире. Установил, что основным
реагентом в таких синтезах является алкилмагнийгалогенид, растворенный в эфире (реактив
Гриньяра). Основал 23-томное издание «Руководство по органической химии».
Реакция Густавсона
Получение циклоалканов из дигалогенпроизводных (1887).
Густавсон Гавриил Гавриилович (1843–1908), член-корреспондент Санкт-Петербургской академии
наук (Россия). Открыл (1877) непрочные комплексные соединения галогенидов алюминия с
различными углеводородами, обладающие каталитическими свойствами (ферменты Густавсона).
Предложил (1888) способ получения аллена (с Н.Я.Демьяновым).
О нем были сложены такие строки:
«...И что студенчество к учению готово,
Туда, где юношей умели так увлечь
И Густавсоново увесистое слово,
И Тимирязева порывистая речь...» (Фортунатов. О восьми наставниках. Вестник воспитания, 1917,
№ 8–9, с. 140–174.)
Реакция Дильса–Альдера (диеновый синтез)
Присоединение ненасыщенного соединения, кратная связь которого активирована соседней
группой (такое соединение имеет название «диенофил»: акролеин, малоновый ангидрид,
кротоновый альдегид), к ненасыщенному углеводороду (диену), имеющему сопряженные
двойные связи (бутадиен, циклогексадиен, антрацен, фуран) (1928).
Дильс Отто Пауль Герман (1876–1954), профессор, нобелевский лауреат (Германия). Основное
направление исследований – структурная органическая химия.
Альдер Курт (1902–1958), профессор, нобелевский лауреат (Германия). Основная область
исследований – органический синтез.
Правило Зайцева
Отщепление галогеноводородных кислот от алкилгалогенидов или воды от спиртов
преимущественно происходит так, что с галогеном или гидроксилом уходит водород от наименее
гидрогенизованного соседнего атома углерода (1875):
Зайцев Александр Михайлович (1841–1910), член-корреспондент Санкт-Петербургской академии
наук (Россия). Ученик А.М.Бутлерова. Разработал цинкорганические методы синтеза спиртов
различных классов («зайцевские спирты», 1870–1875 гг.). Создатель крупной школы химиков.
Президент Российского физико-химического общества (1905, 1908, 1911).
Реакция Зелинского–Казанского (метод Зелинского–Казанского)
Тримеризация ацетилена (полимеризация ацетилена) на активированном угле при нагревании
(1924):
Зелинский Николай Дмитриевич (1861–1953), академик (Россия). Основные исследования
относятся к химии циклических соединений, химии гетероциклов, органическому катализу, химии
белка и аминокислот. Открыл явление дегидрогенизационного катализа (1910). Разработал
конструкцию противогаза (1916). Создатель школы химиков-органиков.
Казанский Борис Александрович (1891–1973), академик (Россия). Исследования связаны с
разработкой основ нефтехимии и каталитического превращения углеводородов. Открыл
каталитическую реакцию селективного гидрогенолиза циклопентановых углеводородов (1934 г.,
совместно с Н.Д.Зелинским и А.Ф.Платэ), реакцию С6-дегидроциклизации (ароматизации) алканов
(1936 г., совместно с А.Ф.Платэ), реакцию С5-дегидроциклизации (1954 г., совместно с
сотрудниками).
Реакция Зелинского (необратимый катализ, катализ Зелинского)
Каталитическое диспропорционирование циклогексадиена и циклогексена (1911):
Реакция Зинина
Восстановление ароматических нитросоединений (1842 ):
Зинин Николай Николаевич (1812–1880), академик (Россия). Открыл бензидиновую
перегруппировку (перегруппировка гидразобензола под действием кислот) (1845). Синтезировал
аллиловый спирт. Основатель школы русских химиков. Один из организаторов Русского
химического общества и первый его президент (1868–1877).
Реакция Канниццаро
[Cannizzaro reaction]
Окислительно-восстановительное диспропорционирование двух молекул ароматического
альдегида в щелочной среде, приводящее к образованию спирта и кислоты (1853):
Станислао Канниццаро (1826–1910), профессор (Италия). Один из основателей атомномолекулярной теории. Изучая действие гидроксида калия на бензальдегид, получил (1853)
бензиловый спирт. Одновременно открыл окислительно-восстановительное
диспропорционирование ароматических альдегидов. Предложил систему основных химических
понятий, реформировавшую атомно-молекулярные представления. Установил и обосновал
правильные атомные веса (массы) многих элементов, в частности металлов.
Реакция Кирхгофа
Получение глюкозы гидролизом крахмала при его нагревании с катализатором – разбавленной
серной кислотой (1811):
Кирхгоф Константин Сигизмундович (Готлиб Сигизмунд Константин) (1764–1833), академик
(Россия). Один из основоположников учения о катализе. Заложил основы первых промышленных
каталитических процессов.
Реакция Клемменсена (восстановление по Клемменсену)
Восстановление альдегидов и кетонов в гомологи бензола водородом в момент его выделения
(восстановление карбонильной группы до метиленовой) (1913):
Реакция Кольбе–Шмитта
[Kolbe–Schmitt reaction]
Получение ароматических оксикислот карбоксилированием фенолятов щелочных металлов
(1860):
Реакция Кольбе (электрохимическая)
[Kolbe electrolytic reaction]
Получение алканов с четным числом атомов углерода электролизом растворов солей щелочных
металлов и карбоновых кислот с неразветвленной углеродной цепью (1849):
Кольбе Адольф Вильгельм Герман (1818–1884), профессор (Германия). Получил уксусную кислоту
из элементов (1845). Открыл общий метод получения карбоновых кислот из спиртов через
нитрилы (1847 г., совместно с Э.Франклендом). Синтезировал муравьиную (1861) и салициловую
(1860) кислоты.
Реакция Коновалова
Получение нитроалканов (1888):
Коновалов Михаил Иванович (1858–1906), профессор (Россия). Основные работы посвящены
изучению действия азотной кислоты на органические соединения. Открыл (1888) нитрующее
действие слабого раствора азотной кислоты на алканы, циклоалканы и жирно-ароматические
углеводороды. Своей реакцией он, по словам Н.Д.Зелинского, «оживил химических мертвецов»
(алканы).
Реакция Кучерова (гидратация по Кучерову)
Каталитическая гидратация ацетиленовых углеводородов с образованием карбонилсодержащих
соединений (1881):
Кучеров Михаил Григорьевич (1850–1911), профессор (Россия). Получил дифенил (1873) и
некоторые его производные. Исследовал гидратацию ацетиленовых углеводородов и изучил
механизм этой реакции.
Реакция Лебедева
Получение бутадиена пиролизом этанола (1926):
Лебедев Сергей Васильевич (1874–1934), академик (Россия). Исследовал кинетику и механизм
термической полимеризации диеновых углеводородов ряда дивинила и аллена (1908–1913).
Впервые получил (1910) образец синтетического бутадиенового каучука. Разработал (1926–1928)
одностадийный способ получения бутадиена из этанола.
Реакция Львова–Шешукова
Хлорирование олефинов в a-положение к двойной связи, сопровождающееся аллильным сдвигом
двойной связи (1883):
Львов Михаил Дмитриевич (1848–1899), профессор (Россия). Ученик А.М.Бутлерова. Основные
работы посвящены выявлению эмпирических закономерностей в связи с развитием теории
химического строения.
Правило Марковникова
В случае присоединения водородсодержащих соединений (протонных кислот или воды) к
несимметричному алкену атом водорода преимущественно присоединяется к наиболее
гидрогенизованному атому углерода, стоящему при двойной связи (1869):
Марковников Владимир Васильевич (1837–1904), профессор (Россия). Выдвинул учение о
взаимном влиянии атомов в молекуле, являющееся основой теории химического строения.
Сформулировал правила о направлении реакций замещения, отщепления и присоединения по
двойной связи и изомеризации в зависимости от химического строения (правила Марковникова,
1869 г.). Один из основателей Русского химического общества (1868).
Реакция Настюкова (формалитовая реакция)
Взаимодействие ароматических углеводородов с формальдегидом (определение ароматических
углеводородов) в присутствии концентрированной серной кислоты (1904):
Образование красно-коричневой смолы подтверждает наличие бензола и его гомологов. Реакции
мешает присутствие непредельных циклических соединений.
Настюков Александр Михайлович (1868–1941), профессор (Россия).
Правило Несмеянова–Борисова
Электрофильные и радикальные замещения у углеродного атома, связанного двойной углеродуглеродной связью, происходят с сохранением геометрической конфигурации молекулы
вещества.
Несмеянов Александр Николаевич (1899–1980), академик (Россия). Исследовал
металлорганические соединения. Сформулировал закономерности связи между положением
металла в периодической системе элементов и способностью его к образованию органических
соединений (1945). Ректор МГУ им. М.В.Ломоносова (1948–1951), президент Академии наук СССР
(1951–1961).
Реакция Раймера–Тимана
[Reimer–Tiemann reaction]
Получение ароматических о-оксиальдегидов взаимодействием фенола с хлороформом в растворе
щелочи. Реакция приводит к введению альдегидной группы в бензольное кольцо (замещение
обычно происходит в ортоположение):
Раймер Карл (1856–1921), немецкий химик-технолог.
Тиман Фердинанд (1848–1899), немецкий химик.
Реакция Розенмунда
Получение ароматических альдегидов из хлорангидридов кислот в среде бензола, толуола и
других ароматических углеводородов:
Реакция открыта М.М.Зайцевым в 1872 г. и подробно изучена К.В.Розенмундом в 1918 г.
Розенмунд Карл (1884–1965), химик-органик (Германия).
Реакция Сабатье–Сандерана
Жидкофазное гидрирование этилена до этана в присутствии мелкораздробленного никеля как
катализатора (1899):
Сабатье Поль (1854–1941), академик, нобелевский лауреат (Франция). Провел каталитическое
гидрирование алкенов, а также алкинов и ароматических углеводородов (1899). Синтезировал
метан из монооксида углерода и водорода (1902).
Реакция Савича
Получение алкинов из дигалогенпроизводных алканов (1861):
Савич В., химик (Россия).
Проба Селиванова
Качественное открытие фруктозы (1887) (кетозы при нагревании с резорцином и соляной
кислотой дают вишнево-красное окрашивание; альдозы в этих же условиях взаимодействуют
медленнее и дают бледно-розовую окраску):
(Можно использовать раствор, состоящий из 0,05 г резорцина в 50 мл воды и нескольких капель
концентрированной соляной кислоты плотностью 1,19 г/мл.)
Селиванов Ф.Ф., профессор (Россия).
Реакция Тищенко
Диспропорционирование альдегида – получение сложного эфира из альдегида – в присутствии
алкоголята алюминия (1906):
Тищенко Вячеслав Евгеньевич (1861–1941), академик (Россия). Основная область работ –
органическая химия и лесохимия. Изучал (1890) состав нефти и отдельных нефтяных фракций.
Разработал (1899) способ получения алкоголятов алюминия. Открыл (1906) реакцию
сложноэфирной конденсации, или диспропорционирования альдегидов, с образованием
сложных эфиров под действием алкоголятов алюминия. Предложил новый тип склянок для
промывания и осушки газов (склянки Тищенко). Участвовал в изучении кольских апатитов. Под его
руководством разработаны способы получения многих химически чистых реактивов.
Проба Толленса (реакция «серебряного зеркала»)
Взаимодействие формальдегида с аммиачным раствором оксида серебра (реактив Толленса):
Толленс Бернгард Христиан Готфрид (1841–1918), профессор (Германия). Основные исследования
посвящены органической химии и биохимии. Реактив предложен Толленсом в 1881 г. Создал
методику определения углеводов.
Реакция Ульмана
[Ullmann reaction]
Получение высших ароматических гомологов из арилгалогенидов действием порошкообразной
меди:
Ульман Фриц (1875–1939), профессор (Швейцария, Германия).
Реакция Фаворского
Конденсация карбонильных соединений с алкинами с образованием ацетиленовых спиртов:
Фаворский Алексей Евграфович (1860–1945), академик (Россия). Один из основателей химии
ацетиленовых соединений. Открыл (1887) изомеризацию ацетиленовых углеводородов под
влиянием спиртового раствора щелочей (ацетилен-алленовая перегруппировка), которая стала
общим методом синтеза ацетиленовых и диеновых углеводородов. Сформулировал
закономерности протекания этих процессов (правило Фаворского). Обнаружил изомерию нового
вида – a-галогенкетонов в карбоновые кислоты, положившую начало синтезам кислот акрилового
ряда. Известно несколько реакций, носящих его фамилию.
Синтез Фишера–Тропша
Получение алканов при каталитическом гидрировании (взаимодействие с водородом)
монооксида углерода под давлением (1923).
Фишер Франц (1877–1947), профессор (Германия).
Основные исследования – синтезы органических соединений на основе СО и Н2. Указал (1926) на
возможность использования открытой им реакции для получения жидкого моторного топлива.
Разработал (1925–1935) технологию производства синтетического бензина (процесс Фишера–
Тропша).
Тропш Ганс (1899–1935), химик-технолог (Германия). Усовершенствовал (1928–1935)
каталитические системы, технологические схемы и аппараты синтеза жидких углеводородов,
применявшихся для моторных смазок.
Реакция Фокина
Гидрогенизация жиров (1902):
Фокин Сергей Алексеевич (1865–1917), химик-органик и технолог (Россия). Основное направление
исследований – каталитическое гидрирование непредельных органических соединений, особенно
жиров. Впервые установил (1906), что платиновая чернь является хорошим катализатором
гидрогенизации этиленовой связи: реакция протекает быстро при комнатной температуре.
Разработал (1908) метод определения «водородного числа» непредельных соединений, в
частности жиров, заложив основу для изучения кинетики каталитического гидрирования. Изучал
(с 1902 г.) гидрогенизацию жиров в присутствии никелевого катализатора.
Реакция Фриделя–Крафтса
[Friedel–Crafts reaction]
Алкилирование или ацилирование ароматических соединений соответственно алкил- или
ацилгалогенидами (получение гомологов бензола) в присутствии безводного катализатора (AlCl3,
BF3, ZnCl2 и др.) (1877):
Фридель Шарль (1832–1899), академик (Франция). Работал в области каталитического
органического синтеза. Синтезировал молочную кислоту (1861), глицерин (1873). Установил
четырехвалентность кремния и титана. Искусственным путем получил кварц и топаз.
Крафтс Джеймс Мейсон (1839–1917), академик (США). Основные работы – в области органической
химии. Совместно с Ш.Фриделем изучал кремнийорганические соединения. Внес большой вклад
в термометрию, исследуя газовые термометры.
Реакция Чугаева (ксантогеновая реакция)
Превращение спиртов в алкены термическим разложением ксантогеновых эфиров, получаемых из
этих спиртов (1902).
Чугаев Лев Александрович (1873–1922), профессор (Россия). Всемирное признание получили его
работы в области комплексных соединений. Исследовал биологическую и оптическую активность
органических соединений. Создатель школы химиков, изучавших комплексные соединения.
Крекинг по Шухову
Высокотемпературная переработка нефтяного сырья для получения продуктов меньшей
молекулярной массы – расщепление углеводородов нефти (1891).
Шухов Владимир Григорьевич (1853–1939), инженер, изобретатель, почетный академик (Россия).
Произвел расчеты первого в России нефтепровода (1878), создал конструкции аппаратов дробной
дистилляции нефти (1888), ввел в технологию переработки нефти использование давления (1891).
Участвовал в проектировании уникальных башен, мостов, перекрытий
и т. п.
Правило Эльтекова (перегруппировка Эльтекова)
Соединения, в которых гидроксильная группа находится при углеродном атоме, образующем
углерод-углеродную кратную связь (енолы), неустойчивы и изомеризуются в соответствующие
карбонильные соединения – альдегиды или кетоны (1877):
Эльтеков Александр Павлович (см. выше).
Реакция Юрьева
Взаимные превращения 5-членных гетероциклических соединений, содержащих один гетероатом
(1936).
Юрьев Юрий Константинович (1896–1965), профессор (Россия). Основные работы посвящены
химии гетероциклических соединений. Установил способность любых 5-членных гетероциклов
обменивать свой гетероатом (N, O, S, Se, Si) путем взаимного обмена в ряду: NR > O > S > Se > SiR2
(1940–1946).
Заключение
Разумеется, этим перечнем не исчерпываются все именные реакции. Мы не охарактеризовали
еще многие другие реакции, которые подробно изучают уже в высшей школе.
Даже простой перечень рассмотренных нами именных реакций свидетельствует о том, что
обычный школьник знает (может знать) не так уж и мало из курса органической химии. Еще раз с
удовольствием отмечаем, что из тех химических реакций, которые изучаются в базовом курсе
основной и средней школы, значительное число реакций впервые осуществлено российскими
химиками – нашими соотечественниками.
Для тех, кто заинтересовался историей химии, прослеживающейся в именных реакциях, мы
приводим список использованной литературы. Наша работа завершается генеалогическим
древом упоминаемых в этой статье российских химиков. В связи с этим напомним слова
профессора Ю.Н.Кукушкина: «Историческая поступь науки складывается из шагов, которые
делаются многими учеными».
Использованная литература
Артеменко А.И. Органическая химия. М., 1994, 560 с.
Годмен А. Иллюстрированный химический словарь. М., 1988, 270 с.
Кобазев И.А. Лабораторно-практические занятия по органической химии. М., 1958, 188 с.
Краткий справочник школьника. 5–11 классы. Авт.-сост. В.В.Еремин и др. М., 1997, 624 с.
Кузьменко Н.Е., Еремин В.В., Попков В.А. Начала химии. М., 1997, т. 2, 384 с.
Лозовой А.С. Реакция Арбузова. М., 1987, 31 с.
Павлов Б.А. Органическая химия. М., 1943, 501 с.
Писаренко А.Н., Хавин З.Х. Курс органической химии. М., 1985, 527 с.
Потапов В.М., Чертков И.Н. Строение и свойства органических веществ. М., 1972, 208 с.
Реутов О.А. Теоретические основы органической химии. М., 1964, 700 с.
Сайкс П. Механизмы реакций в органической химии. М., 1991, 447 с.
Слета Л.А. Химия. Справочник. Харьков, 1997, 495 с.
Физер Л., Физер М. Органическая химия. Углубленный курс. М., 1969, т. 1, 688 с.
Шадыро О.И. Гомологические ряды изменчивости в биологии и химии. М., 1987, 72 с.
Эппликвист Д., Де Пюи Ч., Райнхарт К. Введение в органическую химию. М., 1985, 381 с.
Янклович А.И. Химия. В помощь выпускнику школы и абитуриенту. СПб., 1999, 256 с.
Chemistry. A textbook for higher secondary school. Classes XI–XII. New Delhi, 1977, 285 p.
Kundra S.K. A textbook of school science. Class X. Delhi, 1990, 540 p.
Волков В.А., Вонский Е.В., Кузнецова Г.И. Выдающиеся химики мира. М.: Высш. шк., 1991, 656 с.
Химический энциклопедический словарь. М.: Сов. энциклопедия, 1983, 791 с.
Вацуро К.В., Мищенко Г.Л. Именные реакции в органической химии. М.: Химия, 1976.
Серрей А. Справочник по органическим реакциям. Пер. с англ. М.: Госхимиздат, 1962.
Юрий Вороной, Наталья Звездина,
Татьяна Павлова, Зиннур Саитов,
С.В.Телешов, Айдар Фатхуллин,
Борис Харитонцев,