Traven__39__39_Organicheskaya_khimia_39_ _39__Tom_1 (1125750), страница 21
Текст из файла (страница 21)
Согласно этой теореме, значение потенциала ионизации приравнивают к значению энергии соответствующей занятой МО, взятому с обратным знаком. Значение электронного сродства приравнивают к значению энергии соответствующей свободной МО, взятому с обратным знаком. Термодинамически контролируемая органическая реакция — реакция, конечный состав продуктов в которой определяется разностью свободных энергий образующихся и исходных веществ. Тетраэдрнческая гибридизация — вид гибридизации, при которой четыре эквивалентные зр'-орбитали направлены к вершинам углов тетраэдра под углом 109'28'.
Трпгоиальиая гибридизация — вид гибридизации, при которой три эквивалентные хрх-орбитали располагаются в одной плоскости под углом !20'. Уходящая группа — замещаемая группа в молекуле субстрата. Функциональная группа — атом или группа определенным образом связанных атомов, наличие которой в молекуле органического вещества придает ему характерные свойства и определяет его принадлежность к тому или иному классу. Электронная плотность на )г-м атоме АО в 1-й МО определяется как произведение )гз Задачи Задача 1.3. Назовите следующие соединения по номенклатуре ИЮПАК; Н С1.1,' — 'Н а) СН О Ф~ СНз — СН-СНз — СНз — С ОН б) О з) Нзн — СНз — СНз — С СНз СН С ХН 2 0 — СН(СНз)з и) - ОН ! СНз .оО СНз СН вЂ” СН С ОН г) 1 1 (СНз)зС вЂ” СНз — СНя — С=СН СзНз-и СН»=СН вЂ” СНз — С вЂ” С Е1 СНз к) д) 1СНз) СН вЂ” СЕ1 — СН вЂ” СН вЂ” СН вЂ” СНз ОН СН=СНз л) СН,-СН вЂ” СН,— СН, )зН вЂ” СзНпн .О т Задача 1.4.
По названию напишите структурную формулу соединения. а) Диметилдиизопропилметан; б) 4-метил-2-пропил-4-гексен-1-ол; в] 5-иод-5-метил-1-гексин; г) 4,4-диметил-2-пентен; д) 1-хлор-2-бутанол; с) 3-бутеналь; ж) 2-метил-7-нитро-5-фтор-2-гептсновая кислота; з)сг-хлормасляная кислота; и) 2-бром-3-мстилциклопентанол; к) 4-хлортолуол; л) 2-гндроксибензойная кислота.
Задача 1.6. Какие из следующих структур являются ионами? г) Н вЂ” Р— 0 — Н 1 Н е) Н-Б — Н а) Н-0: б) Н вЂ” О-Н=О; ж) 0=)С вЂ” О д) Н ° ° Н вЂ” С-Π— Н 1 Н Н з) О: Н вЂ” С.. Р в) Н вЂ” Π— Н 1 Н Задача 1.5. Изобразите формулы Льюиса для: а) 5)нм б) ВЛС1м в) С,Нь, г) СнзХН„ д) Мдс!,, е) Вг,. ж) СБ„з) Н СО, и) С Н, к) Нр, л) Нар, м) МйО, н) СН С1, о) СЕ1 СН, л) СН ОН. 124 Глава Д Природа ковалентной связи. Электронные эффекты. Кислоты и основания и) .С)1,) .С)-С— = Н: л) „О: ° ° ! ° ° н — с,'„ : с)-д)-с): 'Π— Н ! ! :с): Н Задача 1.7.
Определите формальные заряды фрагмснтон молекул, учитывая, что каждая черточка представляет собой ковалентную связь (о- и и-) с какой-лиоо группой. ! ! а) — 8; б) — Б — в) — Н вЂ” г) — Х вЂ” д) — С вЂ” е) -С! ! ! ж) з) О- и) Н: к) Б л) — Вг. м) — Вг— ! н) — М вЂ” о) — Π— и) — О: р) — С вЂ” с): С! т) — Х: Задача 1.8. Напишите приведенные ниже структуры в ниде формул Льюиса. в) Н Н вЂ” С вЂ” Я вЂ” С! Н а) Н Н вЂ” С вЂ” Вг Н б) О н С! — С вЂ” С! г) Н О Н и ! Н вЂ” С-Π— С-Π— С вЂ” Н Н Н ж) з) Н ! Н-С вЂ” Х вЂ” Х Н Н Н ')Н 8 Н и Х-С вЂ” Х Н Н д) Н вЂ” Х=Х вЂ” Н С! — С— = Х Ни один атом нс должен иметь формального заряда. Задача 1.9. Изобразите формулы Льюиса: все атомы (кроме Н) должны иметь октет электронов.
Какие из них имеют семиполярную связь? г) СН ХОз, нитромстан; д) НСООЙ, муравьиная кислота а) СНзОН, метанол; б) СН СН,ОН. этанол; в) СНз=С=О, кстен; Задача 1.10. Изобразите формулы Льюиса для каждого из следующих органических соединений и частиц. а) СНзСНз, этнл-катион; а б) СНзсНзо, атил-анион; в) СНзсНз', атил-радикал; г) СНз О, метоксид-ион; о д) СНз=сН С), винилхлорид; е) СЩМНза, ион метиламмония; ж) СНзОН , ион метилоксония; о з) СНОВ, формил-катион; и) С)СНз, хлорметил-радикал; к) СНзОСНз', метоксиметил-радикал; !25 Задачи Задача 1.11.
Сколько о- и и-связей в каждой молекуле? а) СН|СНзСНз б) НС— = С вЂ” СН=СНз в) СНз=СН вЂ” ОСНз ] СНз=С=О л] Ц Задача 1.12. Дайте трехмерное изображение для каждого соединения. а) СН|С], б) СН,С]з, в] СНС|з, г] СС(4, д) СН,=СНС], е) СН,=СС(,, ж) НСмС-С=СН, з) ВгСН, и] (Снз)зсО. Определите, какие молекулы будут ил~ать суммарный дипольный молзеит Р, отличный от нуля, и куда он будет направлен. Задача |.13. Для каждой из следующих молекул обозначьте типы орбиталей (г-, р-, зр-.
зрз- или зрз-), которые образуют нх связи. Определите о- и л-связи. хО а) НС=СН вЂ” СНз-СНз — С б) Снз=С СНз СН СН=СНВг ! " ! СН, С! Задача 1.14. Какую гибридизацию имеют атомы углерода в следующих молекулах? а) СНз — СНз — СНз б) НС=С вЂ” СН=СНз в) Зацача 1.15. Укажите о- и и-связи в следующих молекулах. Объясните, как образованы эти связи.
!! а):С! — С вЂ” С]: Задача 1.16. Расположите следующие соединения в порядке возрастающей длины связи СН вЂ” С вЂ” . Поясните свой ответ. з Залача 1.17. Расположите следующие соединения в порядке возрастания длины связи С-О. Поясните свой ответ. Задача 1.18. Расположите следующие соединения в порядке возрастания длины связи С-Х. Поясните свой ответ. в) (СН )зс=г(-ОН, оксим ацетона; г) Нс~, циановодород. а) СнзсМ, ацетоиитрил; б) СнзХНз, метиламин; Н б) Х= — М в) С=]4] — Н Н л) Снз Снз, этан; б) СН вЂ” СН=СН, пропен; в) СНз — С= — СН, пронин.
а) СН|-О-СНз, диметиловый эфир; б) СН]СОСН, ацетон (диметилкетон); в) СН СООо, ацетат-ион; г) СО, монооксид углерода. Н г) Н вЂ” С вЂ” Н ! Н О в) Н-С Н 126 Глава Д Природа ковалентной связи. Электронные эффекты. Кислоты и основания Задача 1.19.
Какие нз следующих пвр структур являются резонансными? СН,=С=СНз н СНз — С=— СН е о г) СНз — СН=СН и СНз=СН вЂ” СНэ е о ж) НСж?чн и НС=ХН е з) СНз-Π— СНз о и СНз-О=СНз и) СНз=СН вЂ” СН=О: и СНз — СН=СН вЂ” О: к) СНз СН=СН вЂ” СНз и СНз-СНз-СН вЂ” СНз л) СНз — СН СНз и СНз-СНз — СНз — ОН :ОН м) Снз-Я=С=О: н СНз-Π— С=)х Задача 1.20.
Для каждой пары указанных выше резонансных структур определите, какая структура стабильнее. Задача 1.21. Условными символами покаясите направление индуктивного и мсзол~ерного эффектов в следующих соединениях. Какие функциональиыс группы являются электронодонорными, а какие — элсктроноакцепторными? а) СНз-СНз — Е б) СН» — СНз — СН=СН ежО О е) СН„=СН вЂ” Х ж) СНз=СН вЂ” С О Н з) СНз=СН вЂ” СР» д) СНз СН О О: И ° ° В а) СНз — С вЂ” О: О: и'..
б) СНз — С-ОН О: д Д) СН3 С Снз О; д ..о е] СНз — Х вЂ” О: "о :О: и СНз — С=О :ОН ! ° и СН -С=О; :ОН и СНз С=СНз ;О: "е ! о жО в) СН,— С,' Н ,О г) С! СНз — С ОН )27 Задачи Задача 1.22. В соединениях д), е), ж), показанных в задаче 1.21, изобразите распределение электронной плотности набором резонансных структур и мсзол~ерной формулой. Задача 1.23. Назовите атомные орбитали. которые следует включать для расчета следующих молекул в валентиом базисе: метан, этан, лзстанол, бромметан, форлзальдсгид, витрометан, этилен, ацетилен, бутадисн.
Предскажите общее число МО, номсра ВЗМО и НСМО, которые будут получены в резулы ате расчета. Задача 1.24. Назовите атомные орбитали, которые следует включать для расчета следующих молекул в ~-приближении: этилсн, бутадисн, бснзол, нафталин, фуран, стирол. пиррол, пиридин, тиофен. Прсдскажите общее число л-орбиталей, номера ВЗМО и НСМО. которью будут иолу ~ены в результате расчета. Задача В25. По данным расчета методом МОХ молекул этилена, оутадисна, бензола, нафталина, стирала, фурана, пиридина, бензальдегида. анилина определите собственные коэффициенты и собственные энергии их ВЗМО и НСМО.
Приводите графи ~ескос изображение граничных МО. Оцените участие отдельных атомов в формировании этих молекулярных л-орбиталей. Задача 1.26. Названные ниже соединения расположите в порядке возрастания кислотных свойств. Ответ подтвердите значениями рК, )см. табл. 1.11). Приведите объяснения. а) Этанол, фенол, вода, уксусная кислота. б) Уксусная, диметилуксусная и муравьиная кислоты. в) Уксусная, гндроксиуксусная, нитроуксусная и фторуксусная кислоты.
Задача 1.27.Названные ниже основания расположите в порядке возрастания основных свойств. Приведите объяснения. а) Метанол, метиламин, анилин. б) Метанол, 2-пропанол, фенол. в) Аммиак, этиламин, диэтиламин, ацетамид. Задача 1.28. Дайте уравнение кислотной диссоциации для каждого из следующих соединений: а) этан, б) толуол (СНкгруппа), в) нитрометан, г) ацетилен, д) триннтрометан. Расположите эти соединения в ряд в порядке возрастания кислотности. Отнесите следующие значения рК„к указанным соединениям: О, 50, 41, 25,! 0.2. Изобразите, где это возможно.
структуры сопряженных оснований перечисленных соединений в терминах теории резонанса. Задача 1.29. Расположите перечисленные ниже карооновыс кислоты в порядке возрастания кислотности. Для этого отнесите данные значения рК„(2.47; 4.76: 2.85; 4.31; 2.57; 1.68) к указанным соединениям: б) С1СН„СООН д) ХсснзСООН а) О НСН,СООН г) РСН СООН в)Р)зСН СООН е) СНзСООН Объясните ряд возрастания кислотности, указав электронные эффекты в сопряженных основаниях.
о) СН СН СООН д) НС=-С вЂ” СООН а) СН СООН г) СН =СН-СООН в) РЬСН.СООН Задача 1.30. Расположите перечисленные ниже карбоновые кислоты в порядке возрастания кислотности. Для этого отнесите данные значения рК„14,31; 4,76: 4,87; 1.84; 4,25) к указанным соединениям: 128 Глиегг 1. Природа ковалснтной связи. Электронные эффекты. Кислотьг н основания Объясните ряд возрастания кислотностн, указав электронные эффекты в сопряженных основаниях. Задача 1.31.
Отнесите данные значения рК !41,0; 16,0; 33,0: 26,6) к следующим соединениям: Объясните кислотные свойства указанных соединений, изобразив резонансные струкзуры их сопряженных оснований. Задача 1.32. Допишите следующие кислотно-основные равновесия. В какую сторону смещено каждое равновесие? Дайте объяснения. Назовите все соединения. н,о 1' Санэон + ЫВг ыо 2 у ННСН + Н бо 3 СнзсООНа ч СНЗСНзОН 4. |Д вЂ” О1-! + Сзнзоыа а 1- В)НзСНз ! + НН о о нзо 6.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
