고리 화합물. 섹션 w

30.03.2021 보안

순환 구조

순환 구성은 순환 본문이라고 하는 동일한 명령 시퀀스의 반복 실행을 제공합니다. 기본 순환 구조에는 두 가지 유형이 있습니다.

는 매개변수를 사용하여 순환합니다.

 반복 사이클 또는 조건이 있는 사이클.

매개변수가 있는 루프는 루프 본문의 반복 횟수를 미리 알고 있을 때 사용됩니다. Pascal에서 매개변수가 있는 루프는 For 문을 사용하여 구현됩니다.

반복 루프는 반복 횟수를 미리 알지 못하지만 루프 종료 조건을 설정한 경우에 사용합니다. 또한 루프 본문이 실행되기 전에 루프 종료 조건이 확인되면 이러한 순환 구조를 전제 조건이 있는 반복 루프("Execute until")라고 하며 루프 본문이 실행된 후 조건이 확인되면 다음과 같은 반복 루프가 실행됩니다. 사후 조건("다음까지 실행").

실제로 조건부 루프는 다음 두 가지 경우에 가장 자주 사용됩니다.

반복 횟수는 미리 알 수 없습니다(예: 결과의 필요한 정확도가 달성될 때까지 루프).

반복 횟수는 미리 알고 있지만 루프 매개변수의 단계는 1(또는 -1)과 같지 않습니다.

Pascal에서 전제 조건 반복 루프는 While 문을 사용하여 구현되고 사후 조건 반복 루프는 Repeat ... until 문을 사용하여 구현됩니다.

운영자을위한

매개변수가 있는 루프(카운터)

문 구문의 경우:

연산자 형식:

for (매개변수):=(시작 값) to/downto (종료 값) do(연산자);

매개변수 값은 서수 유형만 가능하며 매개변수 증분은 +1(to) 또는 -1(downto)만 가능합니다. 루프 매개변수가 최종 값보다 작거나 같으면 루프가 실행됩니다.

예:

h 단계의 세그먼트에서 함수를 표로 작성합니다(함수 값 찾기) y=sin x.

이 알고리즘을 구현하는 프로그램은 다음과 같습니다.

While 전제조건으로 루프

전제 조건이 있는 루프는 조건이 참인 동안 실행됩니다. 전제 조건을 사용하면 조건이 루프 본문보다 먼저 오기 때문입니다.

연산자 형식:

while(조건) do(문);

이 연산자는 다음과 같이 작동합니다. 루프 자체에 들어가기 전에 조건을 확인합니다. 실행되면 프로그램은 루프 본문에 들어가고 조건이 충족되지 않으면 프로그램은 루프 이후의 다음 명령문으로 이동합니다. 조건은 각 반복 후에 확인됩니다. 프로그램이 루프의 본문에 한 번도 들어가지 않는 경우도 있습니다.

사후 조건이 있는 루프

루프의 첫 번째 반복 결과를 얻은 다음에만 조건을 확인해야 하는 상황이 있습니다. 이 경우 repeat...until 문을 사용할 수 있습니다.

repeat 문은 조건이 충족될 때까지 작동하도록 보장됩니다. 연산자 형식:

(운영자)

(조건)까지;

예시. 무한 급수의 합 계산 주어진 정밀도 Eps로 (즉, 주어진 Eps 수보다 작지 않은 시퀀스의 모든 구성원의 합을 계산).

요소 메모(여러 줄 편집 창). 여러 줄 텍스트를 입력, 표시 및 편집하는 데 사용됩니다. 표준 그룹에 속합니다.

	메모 내부의 텍스트 정렬 모드를 설정합니다.
	글꼴 크기가 변경될 때 구성 요소의 크기를 조정해야 하는지 여부를 지정합니다.
	메모의 테두리 스타일을 설정합니다.
	메모 요소가 화면에 표시되는 색상을 지정합니다.
	프로그램이 시작될 때 메모 창에 한 줄씩 표시될 텍스트를 지정합니다. 텍스트는 문자열 목록 편집기 창에서 설정됩니다.
	사용자가 입력한 문자 수를 제한할 수 있습니다.
	스크롤바의 존재 여부를 지정합니다.
	메모 구성 요소의 텍스트를 단일 문자열로 가져오는 데 사용됩니다. 이 속성의 값은 Object Inspector 창에 표시되지 않으며 런타임 시에만 액세스할 수 있습니다.

프로그램에서의 사용 예

1. 함수표의 예에서 Text 속성을 사용하여 메모 채우기.

2. 같은 예이지만 메모는 Lines 속성을 사용하여 채워집니다. 라인에 추가 방법을 적용하면 메모에 라인을 추가할 수 있습니다. memo1.Lines:=' x | 와이'; 메모의 첫 번째 줄을 설정합니다.

버튼 조작

Delphi는 다양한 버튼(Button, BitBtn, SpeedButton, MainMenu)을 제공하지만 이러한 모든 구성 요소를 사용하는 작업에는 공통점이 많습니다. 버튼은 일부 정보를 입력하고 추가 프로그램 작업으로 이동하는 역할을 합니다. 버튼에는 제목(Caption 속성)과 "버튼 클릭" 메서드인 onClick이 있습니다. BitBtn은 전자에 이미지를 로드할 수 있는 Glyph 속성이 있다는 점에서 Button과 다릅니다(최종 경로는 항상 동일합니다: Program Files\Common Files\Borland Shared\Images\Buttons). BitBtn 구성 요소에는 그림과 같이 다음 값을 사용할 수 있는 Kind 속성도 있습니다. 이 경우 해당 이미지가 버튼에 나타납니다. 버튼의 Kind 속성이 bkClose로 설정된 경우 이 버튼을 누르면 현재 창이 닫힙니다. 이 속성의 사용에 대한 더 자세한 설명은 아래에서 논의될 것입니다(양식 작업).

종류 속성 값

사용자가 마우스로 구성 요소를 선택할 때 프로그래머가 Cursor 속성을 구성한 경우 해당 커서는 다른 형태(모래시계, 손 등)를 취할 수 있습니다. 도구 설명을 설정할 수도 있습니다(텍스트는 구성 요소 위로 마우스를 가져가면 구성 요소 옆의 사각형에 표시됨). 이렇게 하려면 필요한 텍스트를 인쇄할 Hint 속성을 선택하고 Boolean 유형의 ShowHint 속성을 True로 설정합니다.

커서 속성 값

힌트 및 ShowHint 속성 값

요소 영상(그래픽 이미지). 그래픽 파일에서 로드된 그림을 표시할 수 있습니다. 추가 그룹에 속합니다.

반복 공식

이 시퀀스의 이전 멤버와 관련하여 시퀀스의 각 멤버를 표현하는 모든 공식을 순환이라고 합니다. 수열의 항의 합을 계산할 때 큰 수를 없애기 위해 가장 자주 사용됩니다.

일반적으로이 경우 재귀 공식은 다음과 같은 형식을 갖습니다. , 여기서 시퀀스의 공통 항을 알면 계수 С를 찾을 수 있습니다. , 다음을 찾기 위해 시퀀스의 각 이전 항을 곱해야 합니다.

예시. 무한 급수의 합을 계산합니다.

(k+1)번째 항을 k번째로 나누어 계수 C를 찾습니다.

따라서 계열의 다음 항은 재귀 공식으로 계산할 수 있습니다.

서브루틴

서브루틴은 논리적으로 완전하고 특별한 방식으로 설계된 명령문의 그룹입니다. 서브루틴은 프로그램의 어디에서나 무제한으로 호출할 수 있습니다. 서브루틴을 사용하면 프로그램을 구성하고 크기를 줄이며 가독성을 높일 수 있습니다.

서브루틴의 구조는 프로그램의 구조와 유사합니다. 또한 프로그램 헤더와 디자인이 다른 헤더와 변수 선언 블록을 포함하지만 모듈 연결 블록은 없다.

서브루틴으로 작업하는 것은 서브루틴에 대한 설명과 호출이라는 두 단계를 포함합니다.

서브루틴은 함수와 프로시저의 두 가지 유형으로 나뉩니다. 이 유형은 함수가 자체 이름으로 결과 값을 반환할 수 있다는 점에서 다릅니다.

절차

프로시저를 설명할 때 필수 단어인 프로시저, 프로시저의 이름 및 각 매개변수의 유형을 나타내는 괄호 안에 선택적 매개변수 목록으로 구성된 제목이 표시됩니다. 프로시저는 프로시저 이름과 괄호로 묶인 인수 목록으로 구성된 호출 문을 사용하여 호출됩니다. 인수는 프로시저 설명에서와 같이 해당 데이터 유형과 함께 순서대로 엄격하게 지정되어야 합니다.

절차 구조

절차(형식 매개변수 목록) ;

시작하다

형식 매개변수 목록에는 다음이 포함될 수 있습니다.

값 매개 변수 또는 입력 매개 변수, 그 값은 절차가 시작되기 전에 설정되어야 합니다(절차가 작동하기 위한 초기 데이터 정의).

매개변수-변수 또는 프로시저 작업의 결과로 특정 값을 받는 출력 매개변수(프로시저의 출력 데이터 정의). 형식 매개변수 목록에서 변수 매개변수의 열거는 var 키워드 앞에 와야 합니다.

각 매개변수에는 ":"로 지정된 이름과 유형이 있습니다. 매개변수는 ";"으로 구분됩니다.

절차 참조형식 및 형식과 동일한 유형 및 수량의 실제 매개변수 목록과 이름을 지정하여 주 프로그램에서 수행됩니다.

기능

함수는 헤더와 블록으로 구성됩니다. 헤더에는 함수 키워드, 함수 이름, 괄호로 묶인 형식 매개변수의 선택적 목록 및 함수의 반환 유형이 포함됩니다. 반환 값은 파일을 제외한 모든 유형이 될 수 있습니다.

펑션 블록은 프로시저 블록과 유사합니다. 함수의 본문에는 함수 이름이 왼쪽에 있는 할당 연산자가 하나 이상 필요합니다(함수 이름 대신 Result 변수를 사용하는 것이 좋습니다).

함수는 존재하거나 없을 수 있는 괄호 안에 인수 목록과 함께 이름으로 호출됩니다. 인수가 있는 경우 정확히 동일한 순서로 지정되어야 하며 함수 헤더 블록과 동일한 유형을 가져야 합니다.

매개변수 및 인수

매개변수는 서브루틴의 요소이며 해당 알고리즘을 설명하는 데 사용됩니다. 서브루틴이 호출될 때 인수가 지정되고 서브루틴이 실행될 때 매개변수를 대신합니다. 매개변수는 구조화를 포함하여 모든 유형이 될 수 있습니다. 다음 유형의 매개변수가 있습니다.

의미

일정한

변하기 쉬운

형식화되지 않은 상수 및 변수

하위 프로그램 헤더에서 var 또는 const라는 단어가 앞에 있지 않고 그 유형이 뒤에 오는 매개변수 그룹이 호출됩니다. 값 매개변수. 서브루틴에서 이러한 매개변수의 값은 변경할 수 있지만 이러한 변경은 실제 값 매개변수를 대체한 해당 인수의 값에 영향을 미치지 않습니다.

재귀

"재귀"라는 단어는 라틴어 "recursio" - 반환에서 유래합니다.

프로시저(또는 함수)가 직접 또는 하위 프로그램 체인을 통해 자체를 프로시저(또는 함수)로 참조하는 경우 이를 재귀라고 합니다.

이러한 유형의 프로그램이 반복되지 않도록 하려면(매우 실제적임), 우선 재귀에서 빠져나갈 수 있는 방법을 제공해야 합니다.

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많은 유기화합물은 주기적. 처음으로 그들은 1865년 F. Kekule이 분자의 구조를 결정했을 때 그들의 존재에 대해 배웠습니다. 벤젠(그림 140, A, B).

그 당시 벤젠은 실험식 C 6 AND 6 을 갖는 탄화수소인 것으로 알려져 있었습니다. 수소 원자를 일렬로 배열하거나 수소 원자에 의해 형성된 사슬을 분기하여 이 물질의 구조식을 구축해 보십시오. 분자가 일부 영역의 탄소 원자 사이에 삼중 결합을 포함한다고 가정하는 경우에만 이것이 가능하다는 것을 알 수 있습니다. 그러나 화학 실험은 이러한 가능성을 거부했습니다. Kekule은 이 문제에 대해 오랫동안 고민했고 벤젠 분자는 이중 결합과 단일 결합이 교대로 있는 고리 구조를 가지고 있다는 결론에 도달했습니다.

이 발견에 대한 많은 전설이 있습니다. 과학자는 탄소 원자가 매달린 뱀을 상상하고 꿈에서 이 뱀이 꼬리를 잡는 방법을 보았다고 합니다. 다른 사람들은 벤젠의 순환 구조에 대한 아이디어가 원숭이가 짝짓기를하는 것을 본 동물원의 Kekula에게 왔다고 말합니다.

결과적으로 벤젠 분자의 단일 결합과 이중 결합은 단일 결합과 이중 결합이 어디에 위치하는지 정확히 설정할 수 없기 때문에 엄격하게 교대로 간주 될 수 없다는 것이 밝혀졌습니다. 따라서 이제 벤젠 분자는 일반적으로 내부에 고리가 있는 육각형으로 표시됩니다.

쌀. 140. 고리형 유기 화합물 - 벤젠 및 아닐린:

A, B - 벤젠의 구조식; C - 벤젠 분자의 규모 모델; D - 아닐린 분자의 구조식

쌀. 141. 벤젠의 사용: 1 - 가솔린 첨가제; 2 - 용매 생산; 3–7 – 유기 화합물 생산(아세톤(3), 아닐린(4), 살충제(5), 의약품(6), 페놀-포름알데히드 플라스틱(7))

벤젠의 광범위한 사용은 그림 141에 나와 있습니다.

하나의 수소 원자를 잃은 벤젠은 자유 원자가 결합의 소유자가되어 라디칼로 변합니다. 페닐.다양한 구조의 측기를 분자에 도입함으로써 많은 화합물을 생성할 수 있으며, 대부분이 실제 적용 범위가 넓습니다. 다음은 그러한 파생 상품의 몇 가지 예입니다. . 페놀(구명-탄산)은 벤젠 분자의 하나의 수소 원자를 수산기로 대체하여 형성된 물질입니다. 이 화합물은 에폭시 및 포름 알데히드 수지, 인공 섬유-나일론 및 나일론, 방부제 및 아스피린 생산을위한 원료로 사용됩니다. 페놀은 살균 특성이 약하므로 더 효과적인 약물이 발견되기 전에 의료 기관에서 방부제로 사용되었습니다. 연기 내 페놀의 존재는 흡연 제품의 방부 효과를 설명합니다. 동시에 페놀은 높은 독성으로 인해 인간에게 위험합니다. 일단 몸에 들어오면 때로는 온전한 피부를 통해서도 페놀이 빠르게 흡수되어 뇌 세포에 작용합니다. 이것은 의식 상실과 호흡 정지로 이어질 수 있습니다.

아닐린벤젠의 수소 원자 중 하나를 아미노기로 대체하여 얻을 수 있습니다 (그림 140, D). 아닐린 자체는 무색이지만 다양한 화학 그룹을 도입함으로써 다양한 색상의 안정적인 염료를 얻을 수 있습니다. 또한 화학 산업에서 다양한 폴리머를 생산하는 데 사용됩니다.

수소 원자를 COOH - 그룹으로 대체하면 다음을 얻을 수 있습니다. 벤조산,강력한 방부성. 그것은 피부와 곰팡이 질병의 치료를 위해 의학에서 사용되며 식품을 보존하는 데에도 사용됩니다. 벤조산 유도체는 향수 산업과 염료 제조에 사용됩니다. 이 산의 유도체는 매우 중요합니다. 파라아미노벤조산. 그것은 비타민이며 가장 중요한 것은 인간뿐만 아니라 대부분의 병원성 박테리아에도 있습니다. 스트렙토사이드(streptocide), 설파디메진(sulfadimezin), 설파디메톡신(sulfadimethoxine) 등과 같은 이 산의 작용을 차단하는 물질을 합성함으로써 약리학자들은 많은 위험한 전염병을 퇴치할 수단을 얻었습니다.

분자에는 벤젠 고리가 공통 "벽"을 갖는 방식으로 배열되어 있는 화합물이 있습니다. 이러한 연결을 호출합니다. 응축된. 두 개의 융합된 벤젠 고리로 구성된 화합물, - 나프탈렌(그림 142). 나프탈렌은 매운 냄새가 나며 나방으로부터 옷을 보호하기 위해 과거에 사용되었습니다.

행 형태의 3개의 벤젠 고리 안트라센.파생 상품 알리자린염료를 만드는 데 사용됩니다. 세 개의 고리가 하나의 직선 위에 있지 않고 중간 고리가 극단 고리 위로 올라가면 다음을 얻습니다. 페난트렌,그 파생물은 많은 호르몬의 일부입니다.

화합물의 고리형 분자가 탄소 원자로만 구성된 경우 이러한 화합물을 동종고리 (그리스 호모에서 - 동일). 주기에 다른 원소의 원자가 포함되어 있으면 그러한 물질을 복소환 (그리스어에서 헤테로 - 다름), 사이클의 비 탄소 원자를 헤테로 원자라고합니다. 가장 일반적인 헤테로 원자는 산소, 질소 및 황입니다. 헤테로사이클릭 고리와 호모사이클릭 고리는 6원 또는 5원, 단일 또는 융합될 수 있습니다.

쌀. 142. 나프탈렌 분자의 축척 모델

헤테로고리 화합물은 핵산, 알칼로이드(예: 니코틴, 모르핀, 카페인), 많은 의약 및 기타 물질의 일부이기 때문에 유기 물질의 매우 중요한 부류입니다.

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이전 장에서 고려한 모든 화합물에서 탄소 원자는 사슬로 서로 연결되어 있으며 이러한 화합물을 비고리형이라고 합니다. 그러나 많은 화합물에서 탄소 원자는 고리가 형성되는 방식으로 연결됩니다. 이러한 화합물을 고리형이라고 합니다.

이 장에서는 사이클로알칸과 사이클로알켄을 다룰 것입니다. 이러한 고리형 지방족 탄화수소의 화학적 성질의 상당 부분은 기본적으로 비고리형 알칸 및 알켄의 화학적 성질과 동일하기 때문에 이미 우리에게 알려져 있습니다. 그러나 고리 구조의 존재와 관련된 특성에는 약간의 차이가 있으며 주로 이러한 고유 특성을 고려할 것입니다.

9.2. 명명법

고리형 지방족 탄화수소의 이름은 탄소 원자 수가 동일한 해당 비고리형 탄화수소의 이름에 접두사 cyclo-를 추가하여 형성됩니다. 예를 들면 다음과 같습니다.

고리에 존재하는 치환기는 통상적으로 명명하고 고리에서의 위치는 숫자의 최소 조합이 얻어지도록 숫자로 표시한다. 단순 시클로알켄 및 시클로알킨에서 이중 및 삼중 결합으로 연결된 탄소 원자는 숫자 1과 2로 표시됩니다. 예를 들면 다음과 같습니다.

편의상 지방족 고리는 종종 단순한 기하학적 모양으로 묘사됩니다. 시클로프로판은 삼각형, 시클로부탄은 정사각형, 시클로펜탄은 오각형, 시클로헥산은 육각형 등입니다. 이는 그림의 각 모서리에 두 개의 수소 원자가 있음을 의미합니다. 다른 그룹이 표시되지 않는 한.

9.3. 물리적 특성

고리형 지방족 탄화수소(표 9.1)의 물리적 특성은 해당 비고리형 탄화수소(표 4.3, 108페이지 및 표 5.2, 151페이지)의 물리적 특성과 유사하지만 고리형 화합물의 끓는점과 밀도는 약간 더 높습니다.

표 9.1(스캔 참조) 고리형 지방족 탄화수소

고리형 탄화수소는 비극성 또는 저극성 화합물이기 때문에 사염화탄소, 나프타 또는 에테르와 같은 비극성 또는 저극성 용매에 용해되고 물과 같은 극성이 높은 용매에는 불용성이다.

9.4. 산업 자원

이미 섹션에서 언급했듯이. 4.15, 일부 유전(특히 캘리포니아)의 오일에는 산업계에서 nafgpenam이라고 불리는 다량의 cycloalkanes가 포함되어 있습니다. 여기에는 시클로헥산, 메틸시클로헥산, 메틸시클로펜탄 및 1,2-디메틸시클로펜탄이 포함됩니다.

이러한 사이클로알칸은 촉매 변환 동안 방향족 탄화수소를 제공합니다. 이러한 과정은 다음과 같은 중요한 화합물(섹션 12.4)을 얻는 주요 출처 중 하나입니다.

고리형 지방족 화합물에서 수소 원자를 제거하여 방향족 화합물을 생성할 수 있는 경우, 역 공정을 사용하여 수소를 첨가함으로써 방향족 화합물로부터 고리형 지방족 화합물, 특히 시클로헥산 유도체를 얻을 수 있습니다. 이러한 반응의 중요한 예는 벤젠의 수소화 반응에 의한 순수한 디클로헥산의 생성입니다.

예상대로 치환된 벤젠의 수소화 반응은 다음과 같은 치환된 사이클로헥산 유도체를 생성합니다.

6원 고리를 포함하는 다양한 고리 화합물은 시클로헥산올에서 얻을 수 있습니다.

9.5. 합성 방법

다른 지방족 화합물로부터 고리형 지방족 탄화수소를 얻는 과정은 일반적으로 두 단계로 구성됩니다. b) 생성된 환형 화합물을 원하는 생성물, 예를 들어 환형 알코올을 사이클로알칸으로 또는 사이클로알켄을 사이클로알칸으로 전환시키는 단계.

대부분의 고리화 방법은 탄화수소를 직접적으로 제공하지 않지만 Sec. 35.14. 고리화에 사용되는 반응은 고리 폐쇄 문제를 해결하기 위해 특별히 조정된 표준 준비 방법을 기반으로 합니다. 이 접근법의 원리는 직접 고리화에 의해 좋은 수율로 얻을 수 있는 몇 안 되는 고리형 지방족 탄화수소 중 하나인 시클로프로판을 얻는 예에서 설명할 수 있습니다.

Wurtz 반응(섹션 4.19)에 의해 할로겐화알킬에 대한 금속(보통 나트륨)의 작용은 두 알킬 그룹의 탄소 원자 사이에 결합을 형성합니다.

유사하게, 디할로겐 유도체에 대한 금속의 작용은 동일한 분자의 일부인 두 탄소 원자 사이에 결합을 형성합니다.

후자의 경우, 나트륨보다 아연이 더 나은 결과를 얻었습니다. 비록 이 반응이 사이클로프로판에 대해 좋은 수율로 이어지므로 대부분의 사이클로알칸을 제조하는 데 사용되지 않지만, 이 합성은 환형 화합물을 얻는 특별한 문제에 대한 표준 합성 기술의 적용을 매우 잘 보여줍니다.

고리형 지방족 탄화수소는 다른 유형의 고리형 화합물(예: 할로겐 유도체 또는 알코올)로부터 다른 비고리형 유도체로부터 비고리형 탄화수소를 합성하는 데 사용된 것과 똑같은 방법으로 얻습니다.

(스캔 참조)

메틸렌을 사용한 사이클로프로판 고리의 직접 합성은 Sec. 9.19 및 9.20 사이클릭 화합물의 입체화학에 익숙해진 후.

9.6. 반응

몇 가지 매우 중요하고 흥미로운 반응을 제외하고 고리형 지방족 탄화수소는 비고리형 탄화수소와 동일한 변형을 겪습니다.

사이클로알켄은 주로 친전자성 및 자유 라디칼의 부가 반응이 특징입니다(섹션 6.2 참조). 다른 알켄과 마찬가지로 절단 및 알릴 치환 반응을 겪을 수도 있습니다. 예를 들면 다음과 같습니다.

사이클이 가장 작은 두 개의 사이클로알칸인 사이클로프로판과 사이클로부탄은 시리즈의 다른 구성원과 크게 구별되는 여러 화학적 특성을 가지고 있습니다. 이러한 예외적인 특성은 언뜻 보기에는 놀랍게 보일 수 있지만 설명하기가 매우 간단합니다.

많은 유기 화합물이 있지만 그 중 공통적이고 유사한 특성을 가진 화합물이 있습니다. 따라서 그들은 모두 공통 특성에 따라 분류되어 별도의 클래스와 그룹으로 결합됩니다. 분류는 탄화수소를 기반으로 합니다. – 탄소와 수소 원자만으로 이루어진 화합물. 나머지 유기물은 "다른 종류의 유기 화합물".

탄화수소는 크게 두 부류로 나뉩니다. 비환식 및 환식 화합물.

비환식 화합물(지방족 또는 지방족) – 분자에 단일 또는 다중 결합이 있는 비분지형 또는 분지형 탄소 사슬이 포함되어 있는(고리에서 닫혀 있지 않은) 화합물. 비고리 화합물은 두 가지 주요 그룹으로 나뉩니다.

포화(제한) 탄화수소(알칸),모든 탄소 원자는 단순 결합에 의해서만 상호 연결되어 있습니다.

불포화 (불포화) 탄화수소,탄소 원자 사이에는 단일 단순 결합 외에도 이중 및 삼중 결합도 있습니다.

불포화(불포화) 탄화수소는 알켄, 알킨 및 알카디엔의 세 그룹으로 나뉩니다.

알켄(올레핀, 에틸렌 탄화수소) – 탄소 원자 사이에 하나의 이중 결합을 포함하는 비고리형 불포화 탄화수소는 일반 화학식 C n H 2n 과 동종 계열을 형성합니다. 알켄의 이름은 접미사 "-an"이 접미사 "-en"으로 대체된 해당 알칸의 이름에서 형성됩니다. 예를 들어, 프로펜, 부텐, 이소부틸렌 또는 메틸프로펜.

알킨(아세틸렌 탄화수소) – 탄소 원자 사이에 삼중 결합을 포함하는 탄화수소는 일반 화학식 C n H 2n-2 와 동종 계열을 형성합니다. 알켄의 이름은 접미사 "-an"이 접미사 "-in"으로 대체된 해당 알칸의 이름에서 형성됩니다. 예를 들어, 에틴(아실렌), 부틴, 펩틴.

알카디엔 – 두 개의 탄소-탄소 이중 결합을 포함하는 유기 화합물. 이중 결합이 서로에 대해 배열되는 방식에 따라 디엔은 공액 디엔, 알렌 및 이중 결합이 분리된 디엔의 세 그룹으로 나뉩니다. 전형적으로, 디엔은 일반식 C n H 2n-2 및 C n H 2n-4로 형성되는 비환식 및 환식 1,3-디엔을 포함한다. 비환식 디엔은 알킨의 구조적 이성질체입니다.

순환 화합물은 차례로 두 개의 큰 그룹으로 나뉩니다.

탄소고리 화합물 – 고리가 탄소 원자로만 구성된 화합물; 탄소 고리 화합물은 지환족으로 세분화됩니다. – 포화(시클로파라핀) 및 방향족;
헤테로사이클릭 화합물 – 탄소 원자뿐만 아니라 질소, 산소, 황 등 다른 원소의 원자로 구성된 주기를 갖는 화합물.

비고리 및 고리 화합물의 분자에서수소 원자는 다른 원자 또는 원자 그룹으로 대체될 수 있으므로 작용기를 도입하여 탄화수소 유도체를 얻을 수 있습니다. 이 속성은 다양한 유기 화합물을 얻을 수 있는 가능성을 더욱 확장하고 그 다양성을 설명합니다.

유기 화합물 분자에 특정 기의 존재는 그 특성의 일반성을 결정합니다. 이것은 탄화수소 유도체 분류의 기초입니다.

"기타 종류의 유기 화합물"에는 다음이 포함됩니다.

알코올하나 이상의 수소 원자를 히드록실기로 대체하여 얻습니다. – 오. 일반식 R을 갖는 화합물이다. – (OH) x, 여기서 x – 히드록실기의 수.

알데히드항상 탄화수소 사슬의 끝에 있는 알데히드 그룹(C = O)을 포함합니다.

카르복실산하나 이상의 카르복실기를 함유 – 쿠.

에스테르 – 공식적으로 수산화물의 수소 원자가 치환된 산물인 산소 함유 산의 유도체 – 탄화수소 잔기당 OH 산 작용기; 알코올의 아실 유도체로도 간주됩니다.

지방(중성지방) – 천연 유기 화합물, 글리세롤 및 단일 성분 지방산의 전체 에스테르; 지질계열에 속한다. 천연 지방은 3개의 선형 산 라디칼과 일반적으로 짝수의 탄소 원자를 포함합니다.

탄수화물 – 여러 탄소 원자의 직쇄, 카르복실기 및 여러 히드록실기를 포함하는 유기 물질.

아민아미노기를 함유 – NH2

아미노산– 분자가 카르복실기와 아민기를 동시에 포함하는 유기 화합물.

다람쥐 – 펩타이드 결합에 의해 사슬로 연결된 알파-아미노산으로 구성된 고분자 유기 물질.

핵산 – 고분자 유기 화합물, 뉴클레오티드 잔기에 의해 형성된 생체 고분자.

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머리말

“화학에 대한 실용적인 안내서. 10 학년"은 예를 들어 E.E. Nifantiev와 L.A. Tsvetkov의 "Chemistry 10-11"책에 따르면 현대 교과서 중 하나에 따라 중등 학교 10 학년에서 화학을 공부하기위한 것입니다. 이 매뉴얼은 4년제 화학과정의 세 번째 실용서이다.
8학년과 9학년에서 공부하는 무기 화학과의 의심할 여지 없는 연결로, 유기 화학(10학년)은 본질적으로 독립적인 과목입니다. 고유한 언어, 특정 용어, 다양한 클래스의 화합물에 대한 자료 표시의 반복적인 순환 특성이 있습니다. 예를 들어, 알칸을 연구하는 순서는 다음과 같습니다. 화합물의 구성, 구조, 이성질체, 이름, 획득 및 화학적 변형 반응, 응용 및 계산 문제. 알켄, 알코올 등의 유기 화합물의 후속 클래스를 고려할 때 동일한 순서가 사용됩니다.
기본적으로 "실용 가이드"는 "탄화수소"(14개 수업) 및 "산소 함유 화합물"(22개 수업)이라는 두 가지 주제에 대한 10학년 유기 화학 과정의 간결하고 접근 가능한 프레젠테이션입니다. 각 주제 뒤에는 퀴즈가 있습니다. 기초 교육 수준의 유기 화학 과정에서 지식의 최종 테스트는 테스트 형식으로 제공됩니다 (31 문항).
이 매뉴얼의 각 수업은 특정 문제의 이론적 토대에 대한 간략한 요약으로 시작됩니다. 문제 해결을 위한 자료와 접근 방식을 보여주는 전형적인 예가 고려됩니다. 수업은 학생들의 기술을 제어하는 연습 문제(6-8개 질문)로 끝납니다. 계산 및 복잡한 문제 해결을 포함하여 많은 작업에 대한 답변도 설명서에 나와 있습니다. 첫 번째 수업(1-3, 7-12)은 9학년에서 소개하는 유기화학의 개념을 포함합니다. 이 수업은 화학적 받아쓰기 형식입니다. 받아쓰기에서 핵심 용어의 이름은 첫 글자만 표시한 다음 점으로 표시합니다. 학생들은 이 단어를 스스로 씁니다.
이 매뉴얼은 다양한 수준의 교육을 받은 학생들을 위해 제작되었습니다. 일부는 고려한 예를 재현할 수 있고, 다른 일부는 제안된 작업 및 다른 출처의 유사한 질문에 대처할 수 있습니다. 이러한 형태의 작업의 결과로 학생들은 유기 화학의 주요 법칙을 탐색하는 데 필요한 이론적이고 실용적인 정보를 얻습니다.
이 "실용 가이드"는 학생들이 화학을 공부하는 데 도움이 될 것입니다. 교육 과정을 조직하는 교사와 대학 입학 시험을 준비하는 지원자에게 유용할 것입니다.

주제 1. 탄화수소.
수업 1. 유기 화합물의 구조.
2과
3과
수업 4. 유기 화합물의 공유 결합.
5과
6과
7과
8과
9과
10과
11과 천연 고무.
12과
13과
14과
15과

주제 2. 산소 함유 화합물.
16과
17과
18과
19과 알코올과 관련된 화학적 변형 사슬.
20과
21과
22과
23과
24과
25과
26과
27과
28과
29과
30과
31과
32과
33과
34과
35과
36과
37과
38과
39과
용어집

우리는 예측할 수 없습니다
우리의 말이 마음에 어떻게 울려퍼질지.

R.카자코바

주제 1. 탄화수소

레슨 1

유기 화학은 탄소 화합물의 과학입니다. 탄소 씨가 이 매뉴얼을 통해 당신을 안내할 것입니다.
탄화수소는 두 가지 요소의 원자로 구성된 유기 화합물입니다. 그리고 안에..... .
다양한 유기 화합물은 C 원자가 c ...를 형성하는 능력 때문입니다. 서로 연결합니다. 탄소 사슬은 l ..... , r ........... 및 c ........... .

선형 사슬은 모든 C 원자가 동일한 선(직선, 끊어짐 또는 꼬임)에 있는 것입니다. C 원자가 점으로 표시되고 원자 사이의 화학 결합이 대시인 경우 선형 사슬은 다음과 같습니다.

분지 사슬은 일부 C 원자가 분자의 가장 많은 탄소 원자를 연결하는 연속선에 떨어지지 않는 사슬입니다. C 원자의 가장 긴 사슬은 g ... ... y ... ... ... c ... ... 주요 탄소 사슬을 분리하기 위해 C 원자에 번호가 매겨집니다. C 원자의 주쇄와 관련된 주쇄에 포함되지 않은 원자 및 원자 그룹(탄화수소 유도체의 경우 헤테로원자 * 포함)을 s......라고 합니다.

분기 사슬의 조건부 약어 표기법에서 탄소 원자 - 치환체 -는 원 안에 점으로 표시되고 헤테로 원자는 화학 기호로 표시됩니다.
분지형 탄소 사슬의 예:

고리형 사슬(고리)은 고리로 닫힌 3, 4, 5, 6개 이상의 C 원자를 포함합니다. 고리형 화합물의 주쇄는 고리의 탄소 원자이며, 그 수는 사슬에 포함된 더 복잡한 치환기부터 시작됩니다.
고리형 사슬의 예:

하늘에 있는 별 그룹은 다양한 유형의 사슬로 나타낼 수도 있습니다.

연습 1.선형, 분지형, 고리형의 세 가지 유형의 탄소 사슬 각각의 예를 하나씩 적어 보십시오. 각 사슬에는 7개의 C 원자가 포함됩니다.

작업 2. 일련의 화학 기호에서 헤테로 원자에 밑줄을 긋습니다. H, Li, C, N, O, F, Cl.

선형 및 분지형 구조의 탄화수소, 탄소 원자 사이의 모든 결합이 단일(포화 또는 제한적)인 결합:

"a ..."라는 이름을 가지고 있습니다.

일반 공식 알칸- 에서 N H2 N+2 , 여기서 N= 1, 2, 3, 4 등(임의의 정수). 예를 들어 분자가 포화 탄화수소 3개의 탄소 원자( N= 3), 수소 원자의 수는 8이 됩니다(2 N+ 2 \u003d 2 3 + 2 \u003d 8), 이 물질의 분자식은 C 3 H 8입니다. 5개 및 50개의 C 원자를 가진 알칸의 경우 분자식은 C 5 H ... 및 C 50 H ....

고리 구조(분자에 고리를 포함하는)를 갖는 알칸을 c...... 일반 공식 시클로알칸- 에서 N H2 N. 따라서 5개의 C 원자를 포함하는 고리형 탄화수소의 경우 분자식은 C 5 H 10이 됩니다. 필요한 수의 H 원자가 탄소 원자(C-IV 원자가)로 표시되는 조성 C 5 H 10의 고리형 사슬의 경우 공식은 다음과 같습니다.

모두 다 아는 불포화 탄화수소.탄소-탄소 결합은 일반적으로 단일(C-C) 결합과 함께 이중(C=C) 또는 삼중(CC)입니다.

단일 탄소에 4개의 헤테로원자 치환체(구조 A), 탄소 사슬의 가장자리 C 원자에 최대 3개의 헤테로원자 치환체(구조 B 1 -B 3) 및 사슬의 내부 원자에 - 하나 또는 두 개의 치환기(구조 B 1 , IN 2):

* 유기화학에서 헤테로원자는 C와 H를 제외한 모든 원자이다. 예를 들어 헤테로원자는 F, Cl, Br, N, O 등이다.

2과
포화 탄화수소

탄소의 원자가는 ...(숫자)입니다. 따라서 구조식을 작성할 때 화학 결합을 나타내는 4개의 대시는 탄소에서 벗어나야 합니다.
각 C 원자가 개별적으로 결합으로 표시되는 유기 분자의 조성을 작성하는 형태를 c … ....라고 합니다. 에..... 화학적으로 결합된 탄소 원자는 탄소 골격물질 분자.

세 가지 유형의 구조식

1. 탄화수소 공식의 가장 완전한 형태는 분자의 각 원자가 별도로 표시되는 경우입니다.

이러한 레코드는 부피가 크고 공간을 많이 차지하며 거의 사용되지 않습니다.

2. 각 C 원자에 있는 수소 원자의 총 개수를 표시하고 인접한 탄소 사이에 대시(-)를 두는 쓰기 형식,
의미 x .....와 .... :

CH 3 -CH 2 -CH 3, Cl-CH 2 -CH 2 -Br.

3. 레코드의 같은 줄에 있는 원자 사이에 대시가 표시되지 않은 반면 다른 줄로 가는 원자는 대시로 직선 사슬에 연결되는 구조식:

때때로 탄소 사슬은 파선, 기하학적 모양(삼각형, 정사각형, 정육면체)으로 묘사됩니다. 동시에 사슬이 끊어질 때마다 그리고 사슬의 시작과 끝에서 C 원자가 내포되어 있습니다.

대응하는 구조식

다음은 개별 포화 탄화수소의 일부 특성과 기록 형식입니다(표 1).

1 번 테이블

선형 구조의 포화 탄화수소(알칸)의 이름

이름 알칸	분자 공식	구조적 공식	골재 상태	온도 끓는점, °C
메탄	채널 4	채널 4	가스	–161,6
에탄	C 2 H 6	채널 3 채널 3	가스	–88,6
프로판	C 3 H 8	채널 3 채널 2 채널 3	가스	–42,1
부탄	C 4 H 10	채널 3 채널 2 채널 2 채널 3	가스	–0,5
펜탄	C 5 H 12	채널 3(채널 2) 3 채널 3	액체	36,1
헥산	C 6 H 14	채널 3(채널 2) 4 채널 3	액체	68,7
헵탄	C 7 H 16	채널 3(채널 2) 5 채널 3	액체	98,5
옥탄	C 8 H 18	채널 3(채널 2) 6 채널 3	액체	125,6
노난	C 9 H 20	채널 3(채널 2) 7 채널 3	액체	150,7
학장	C 10 H 22	채널 3(채널 2) 8 채널 3	액체	174,0

분지형 및 치환된 알칸의 명명

1. 주 탄소 사슬은 들어오는 치환기가 가장 작은 숫자를 받는 방식으로(왼쪽 또는 오른쪽) 선택되고 번호가 매겨집니다.

2. 이름은 치환기가 위치한 탄소 번호인 디지털 위치로 시작합니다. 번호 뒤에는 대리인의 이름이 대시를 통해 쓰여집니다. 다른 치환기가 순차적으로 나열됩니다. 동일한 치환기가 두 번 반복되면 이러한 치환기의 위치를 나타내는 디지털 위치 뒤의 이름에 접두사 "di"가 기록됩니다. 따라서 3개의 동일한 치환기가 있는 경우 접두사는 "3", 4개는 "테트라", 5개는 "펜타" 등입니다.

대체 이름

3. 접두사 및 치환기와 함께 주 탄소 사슬로 번호가 매겨진 탄화수소의 이름을 씁니다.

a) 2-메틸부탄; b) 2,3-디메틸펜탄; c) 2-클로로-4-메틸펜탄.

사이클로알칸의 이름은 비슷하지만 탄화수소 이름에 접두사 "사이클로"만 추가됩니다. 이는 사이클의 탄소 원자 수에 따라 다음과 같습니다.

구조가 유사하지만 하나 이상의 그룹 -CH 2 -가 다른 물질을 g ....... .
예 동족체:

CH 3 -CH 3, CH 3 -CH 2 -CH 3, CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 3.

유사성 요소는 선형 사슬을 가진 알칸입니다.

마지막 예의 물질에 대한 세 가지 공식의 유사성 - 각 경우에 주 탄소 사슬의 두 번째 C 원자는 동일한 치환체인 CH 3 그룹을 갖습니다.

수업 과정.

1. 다음 화합물이 어떤 클래스에 속할 수 있는지 표시하십시오(알칸은 한 줄로 밑줄, 시클로알칸은 두 줄로 밑줄):

C 5 H 8, C 4 H 8, C 4 H 10, C 5 H 12, C 3 H 4, C 3 H 8, C 4 H 6, C 6 H 12, C 7 H 16, C 6 H 6.

2. 분자에 7개의 C 원자를 포함하는 탄화수소의 구조식을 쓰십시오.
a) 선형 구조 b) 분지쇄; c) 사이클을 포함하는 사슬로.

3. 다음 물질에서 동족체를 선택합니다(같은 방법으로 선택). 어떻게 비슷하고 다른지 설명하십시오.

채널 3 Cl, 채널 3 채널 2 채널 3, 채널 3 채널 2 채널 2 채널 3,

4. 구조식을 만드십시오: a) 더 높은 동족체(+ 채널 2); 비) 낮은 동족체 - 다음 물질의 경우:

5. 탄소 원자의 주요 사슬을 선택하고 번호를 매기고 이름(아래에 나와 있음)을 다음 화합물의 구조와 일치시키십시오.:

a) 1-브로모-2-메틸시클로프로판; b) 1-브로모-3-메틸부탄; 입력) N-옥탄; d) 2-브로모부탄.

6. 구조식에 따라 화합물 이름 지정:유사성 - 두 물질 모두

3탄소 고리이지만 두 개의 CH 2 그룹이 다릅니다.