Именные реакции в органической химии

• 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 углерод-углеродной 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.

• 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.