Вот учебник органической химии до такой степени мало похожий на любой до него написанный, что он вызывает смешанное чувство восхищения и досады. Однако после него трудно будет писать учебники старого, классического стиля, ведущего свою традицию от тех давних уже времен, когда органическая химия была описательной наукой, а учебник учил систематике органических соединений, привязывая к ней попутно химическую динамику — реакции и умножавшийся год от году теоретический материал.
У Крама и Хаммонда основной скелет учебника — реакции, их систематика и механизм, образование и разрыв химических связей, в особенности связей с углеродом, а собственно систематический материал органической химии — соединения, их родственные связи и т. д. — сообщается попутно и поэтому эпизодичен. Лишь некоторые большие группы соединений сконцентрированы в шести специальных главах (22—27). Это гетероциклы (в весьма лаконичном, чтобы не сказать поверхностном, изложении), углеводы и фенольные соединения растительного происхождения, аминокислоты, пептиды и алкалоиды, липиды, терпены и стероиды, полимеры, углеводороды нефти. Как видно, эти главы, посвященные отдельным группам соединений, носят выборочный характер и объединяют иногда непривычно разнородный материал — аминокислоты и пептиды с алкалоидами, углеводы с феноль-ными продуктами и т. д., используя те или другие линии логической связи разных групп веществ, которые всегда можно найти в органической химии — в первом случае, например, биогенез алкалоидов из аминокислот. Главы эти не могут содержать сколько-нибудь систематического материала, имея более чем скромный размер, однако в них приводится очень свежий и интересный материал, причем сосредоточивается внимание в большей степени на новом и отбрасывается старое. Так, в разделе об алкалоидах подробно рассмотрено исследование строения хинина и цинхонина и дан исключительно громоздкий синтез резерпина, и, в сущности, этим исчерпывается раздел. В гл. 23 среди прочего материала о веществах, родственных сахарам, приводятся структуры стрептомицина, тетрациклина, левомицетина, но бегло и без доказательств. Хотя и эти главы (22—27) читаются с интересом, их роль чисто иллюстративная и весь, центр книги сосредоточен на предыдущих главах, после необходимого фундамента (гл. 1—8) посвященных реакциям. Поскольку такое изложение ново, оно интересно отнюдь не только для начинающего изучать органическую химию. Книгу с интересом прочтет и «взрослый» химик. Этот интерес усугубляется тем, что подбор реакций очень свежий и здесь нашли место многие новые реакции крупного значения. Особенно важно то, что воедино систематически собраны по признаку механизма реакции, которые в обычном изложении оказываются резбросанными по курсу. Механизму реакций уделяется то пристальное внимание, которое характерно для нынешнего этапа развития органической химии. В связи с этим и стереохимии течения реакций уделяется большое место. Таким образом, этот раздел книги представляет собой наибольшую ценность независимо от того, действительно ли такое построение с педагогической стороны наиболее целесообразно. Сомнение в этом закрадывается на том основании, что при таком изложении физиономия химического индивидуума расплывается и
Содержание
Предисловие редактора............................. 5
Предисловие авторов к русскому изданию ................... 9
Предисловие.................................. 11
1. Введение
Предмет органической химии....................... 15
Исторический обзор............................ 16
Характеристика органических соединений................. 17
Электронная пара как химическая связь ................. 21
Структурные формулы в органической химии............... 23
Органические реакции.......................... 26
План книги ............................... 26
Задачи.................................. 27
2т Углеводороды
Классификация.............................. 28
Структура и номенклатура........................ 29
Определение структуры.......................... 38
Распространение в природе и использование ............... 42
Задачи.................................. 44
3. Соединения, содержащие функциональные группы с насыщенным атомом углерода
Структура, номенклатура и свойства................... 46
Реакции ................................. 60
Определение структуры.......................... 65
Задачи.................................. 67
4. Соединения, содержащие функциональные группы с ненасыщенным атомом углерода
Структура, номенклатура и свойства................... 69
Реакции ................................. 83
Синтез................................. 91
Задачи................................• • 95
5. Природа химической связи
Атомная структура............................ 97
Резонанс................................. 102
Электроны как волны........................... 108
Правила резонансных структур...................... 115
Энергия резонанса ........................ .... 116
Задачи.................................. 117
6. Стереоагимия
Валентные углы и длины связей..................... 119
Вращение вокруг простых связей..................... 122
Затрудненное вращение вокруг двойных связей.............. 125
Геометрическая изомерия......................... 125
Циклические соединения......................... 129
Молекулярная асимметрия ........................ 133
Углерод как центр асимметрии...................... 135
Несколько асимметрических центров в молекуле ............. 138
Рацемизация и апимеризация ....................... 142
Стереоизомерия в циклических системах.................. 143
Расщепление рацематов на энантиомеры.................. 145
Асимметрические центры иные, чем углерод............... 146
Абсолютная конфигурация и соответствующие обозначения........ 147
Систематическое обозначение конфигураций................ 149
Задачи.................................. 150
7. Физические свойства
Физические свойства и способы идентификации и разделения веществ . . . 152
Межмолекулярные взаимодействия..................... 155
Зависимость между, физическими свойствами и структурой......... 162
Задачи.................................. 167
8. Соотношение между cmpynmi/рой и реакционной способностью
Протонные кислоты и основания..................... 169
Эффект среды............................... 171
Структурные эффекты........................... 172
Кислоты и основания Льюиса....................... 182
Таутомерия................................ 185
Задачи.................................. 188
9. Характеристика органических реакций
Процессы, протекающие с образованием и разрывом связей........ 191
Классы органических реакций ..................... 193
Механизмы органических реакций...................... 195
Задачи.................................. 200
10. Реакции нуклеофилъного замещения у насыщенного атома углерода
Образование углерод-кислородных связей................. 204
Образование связей сера — углерод.................... 215
Образование углерод-азотных связей................... 216
Образование связей углерод—галоген................... 218
Образова'ние углерод-водородных связей ................. 221
Углерод в качестве нуклеофила...................... 222
Металлоорганические соединения..................... 222
Образование углерод-углеродных связей.................. 225
Диапазон реакций нуклеофильного замещения ............. 229
Задачи.................................. 232
11. Механизмы и реакционная способность
в нуклеофилъном замещении
Механизмы нуклеофильного замещения.................. 234
Кинетические характеристики....................... 237
Пространственное течение реакции замещения............... 237
Перегруппировки карбоний-иона..................... 242
Другие соотношения реакционной способности............... 244
Задачи.................................. 248
12. Влектрофилъное замещение у насыгценного атома углерода
Металлоорганические соединения..................... 251
Реакции электрофилов с металлоорганическими соединениями .... . . 256
Реакции расщепления ...........'.............. 261
Механизмы................................ 264
Задачи.................................. 269
13. Нуклеофилъное присоединение к ненасыщенному атому углерода
Образование связи углерод — галоген................... 273
Образование связей углерод—кислород и углерод-—сера......... 275
Образование углерод-азотной связи.................... 280
Образование углерод-водородной связи.................. 282
Образование углерод-углеродной связи.................. 286
Металлоорганические реагенты в процессах карбонильного присоединения 296
Нуклеофильное присоединение по углерод-углеродным двойным связям . . 299
Синтез спиртов.............................. 299
Задачи.................................. 301
14. Нуклеофилъное замещение у ненасыщенного атома углерода
Образование связи углерод — галоген................... 303
Образование углерод-кислородной связи.................. 305
Образование связи углерод—сера..................... 315
Образование связи углер'од—азот..................... 316
Образование углерод-водородной связи.................. 321
Образование углерод-углеродной связи.................. 323
Реакции циклизации........................... 329
Лцилирование, катализируемое кислотой................. 332
Задачи.................................. 333
15. Реакции электрофилъного присоединения и другие виды присоединения
Образование связи углерод—галоген................... 335
Образование углерод-кислородной связи.................. 340
Образование связи углерод—азот..................... 345
Образование углерод-водородной связи.................. 347
Образование углерод-углеродной связи .................. 347
Свободнорадикальные процессы присоединения .............. 348
Циклическое присоединение........................ 351
Каталитическое гидрирование...................... 353
Задачи.................................. 356
16. Электрофильное замещение у ненасыщенного атома углерода
Влияние заместителей........................... 358
Образование связи углерод—галоген ................... 363
Образование углерод-кислородной связи.................. 366
Образование связи углерод—сера..................... 366
Образование связи углерод—азот..................... 368
Образование углерод-водородной связи.................. 372
Образование углерод-углеродной связи.................. 373
Карбены в качестве электрофилов..................... 388
Задачи.................................. 390
17. Реакции отщепления
Образование двойной углерод-углеродной связи.............. 396
Синтез олефинов............................. 407
Образование тройной углерод-углеродной связи.............. 409
Образование углерод-кислородной связи.................. 410
Образование тройной углерод-азотной связи................ 411
Задачи.................................. 412
18. Гемолитические реакции замещения
Устойчивые свободные радикалы...................... 414
Образование неустойчивых радикалов................... 410
Образование углерод-галогенной связи .................. 417
Образование углерод-кислородной связи.................. 419
Образование углерод-азотной связи.................... 420
Образование углерод-водородной связи .................. 421
Образование углерод-углеродной связи .................. 421
Фотохимическое присоединение и восстановление.............. 423
Задачи.................................. 424
19. Окисление и восстановление
Окисление................................. 426
Восстановление.............................. 441
Задачи.................................. 449
20. Молекулярные перегруппировки
Перегруппировки групп с недостатком электронов............. 451
Перегруппировки систем, богатых электронами .............. 4С5
Миграция двойной и тройной связи.................... 468
Перегруппировки в ароматическое ядро.................. 472
Задачи.................................. 475
21. Органический синтез
Факторы, определяющие синтез...................... 478
Специальные приемы........................... 487
Задачи.................................. 491
22. Гетероциклические соединения
Пятичленные гетероциклы......................... 493
Конденсированные системы с лятичленными гетероциклами ........ 497
Шестичленные циклы........................... 499
Конденсированные шестичленныс гетероциклы............... 505
Задачи.................................. 508
23. Углеводы и фенольные вещества растений
Моносахариды .............................. 510
Дисахариды................................ 522
Гликозиды................................ 524
Природные вещества, имеющие отношение к сахаридам.......... 525
Фенольные вещества растений....................... 520
Задачи.................................. 533
24. Аминокислоты, пептиды и алкалоиды
Аминокислоты.............................. 536
Пептиды................................. 539
Алкалоиды................................ 541
Задачи.................................. 555
25. Липиды, терпены и стероиды
Липиды.................................. 557
Воска................................... 560
Жирные кислоты из микроорганизмов................... 561
Изопреноиды............................... 562
Стероиды................................. 567
Задачи.................................. 575
26. Природные и синтетические полимеры
Виниловые полимеры........................... 577
Конденсационные полимеры........................ 583
Природные полимеры........................... 585
Полисахариды............................... 585
Белки (протеины)............................. 590
Физические свойства полимеров...................... 594
Задачи.................................. 599
27. Химия нефти
Состав нефти............................... 601
Реакции переработки нефти........................ 605
Изомеризация............................... 605
Крекинг.................................. 607
Алкилировапие и полимеризация..................... 611
Гидрирование в переработке нефти.................... 612
Окисление углеводородов......................... 612
Другие источники моторного топлива................... 614
Задачи.................................. 614
28. Спектры поглогцения органических соединении
Спектры поглощения........................... 616
Видимые и ультрафиолетовые спектры................... 619
Спектры испускания........................... 627
Инфракрасные спектры.......................... 631
Раман-спектры.............................. 634
Поглощение ядерного магнитного резонанса................ 634
Задачи.................................. 641
