Traven__39__39_Organicheskaya_khimia_39_ _39__Tom_1 (1125750), страница 29
Текст из файла (страница 29)
169 Основные термины По термодинамическим параметрам бромирование метана проводить можно. Однако НВг является слишком дорогим побочным продуктом. Поэтому удобнее и экономически выгоднее получать бромметан из метанола. СН5ОН + НВг — з СН5Вг + Н20. метанол бромметан НАИБОЛЕЕ ВАЖНЫЕ ПРЕДСТАВИТЕЛИ Метан содержится в растворенном состоянии в нефти, в попутных газах нефтяных месторождений. Является основным компонентом природного газа. ! аз без цвета н запаха, мало растворим в воде.
несколько больше — в диэтиловом эфире. Горит бледнь1м синеватым пламенем. Служит важным промышленным сырьем для получения ацетилена, галогенметанов, формальдегида, метанола, нитрометана, ссроуглерода, циановодорода, а также сажи для резинотехнической промышленности. Широко яспользуется в качестве топлива, поскольку имеет большую теплотворность 1-50 000 кдж!кгд Этан содержится в растворенном состоянии в нефти. в попутных газах нефтяных месторождений, в газообразных продуктах крекинга и пнролиза нефти.
Газ без цвета и запаха, почти нерастворим в воде, но растворяется в этаноле. Горит слабо светящимся пламенем. о о Т. самовоспл, 472 С. При 600-650 С в отсутствие катализатора подвергается крекингу с образованием этилена и водорода, имеющих широкое применение в промышленном органическом синтезе. Обладает слабым наркотическим действием. Пропан содержится в попутных газах нефтяных месторождений и в природном газе.
образуется при крекингс нефти. Газ без цвета и запаха, мало растворим в воде и этаноле, но растворим в лиэтиловом эфире. Горит слабо светящимся пламенем. Применяется как газообразное и сжижсннос горючее. Т. самовоспл, 466 С. Применяется в производстве этилена, пропилена, ннтрометана и технического углерода. Служит хладоагентом и пропеллснтом для аэрозольных упаковок. ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ Алканы — ациклические углеводороды линейного или разветвленного строения, содержащие только простые связи и образующие гомологический ряд общей формулы С„Н„„.
Алкильная группа — фрагмент, который остается после удаления атома водорода от молекулы алкана. Обшил~ символом для обозначения алкильной группы принята латинская буква К. Барьер вращения — энергия, требуемая для превращения одной конформации в другую. Вторичная алкильная группа — фрагмент КзСН-, образовавшийся в результате удаления атома водорода от вторичного атома углерода в молекуле алкана КзСН, Вторичный атом углерода связан в молекуле с двумя углеродными атомами.
Заслоненная конформации — конформация, в которой группы у соседних атомов находятся одна за другой. В заслоненной конформации двугранный угол равен Оо. Она отличается высокой энергией. Например, С-Н-связи в показанной ниже структуре этапа заслонены. Н „~НН Заторможенная квиформация — конформация, в которой группы у соседних атомов максимально удалены одна от другой. В такой конформации двугранный угол равен 60'. Ниже показана заторможенная конформация этапа.
Глаап2 Алканы Я ,ф, 1 З =. у С вЂ” С I '~6 5 взгляда проекция Ньюмена заторможенной конформации Постулат Хэммонда — лучшей моделью переходного состояния являются исходные реагснты, промежуточные соединения или конечные продукты, ближайшие по энергии к данному переходному состоянию. Регноселектнвная реакция — реакция, в ходе которой химическим излгенениялг подвергается преимущественно одно из двух нлн нескольких положений молекулы субстрата.
При определении региосслсктивности следует учитывать статистический фактор, а сравниваемые реакционные центры должны иметь одинаковую химическую природу. Теплота образования соединения — изменение знтальпии, которое происходит при образовании 1 моль этого соединения из его составляющих. Третичная алкильная группа — фрагмент К С вЂ”, образовавшийся н результате удаления атома нодорода от третичного атома углерода в молекуле алкала К СН. Третичный атом углерода связан в молекуле с тремя углеродными атомами. ЗАДА ЧО Задача 2.1. Дайте полные структурные формулы для соединений, показанньш ниже.
Задача 2.2. Изобразите структурные формулы следующих соединений: а) б-изопропил-2,3-диметилдекана, б) 4-нлреил-бутил-З-метилоктана, в) девяти алканов, которые иллеют молекулярную формулу СзН,ь. Конформации (конформационные изомеры) — структуры молекулы, различающиеся степенью поворота ес фрагментов относительно одной или нескольких простых связей. Кояфврмер — стабильная конформация, соответствующая энергетическому минимуму на знергетической кривой. Первичная алкнльная группа — фрагмент КСН вЂ”, образовавшийся в результате удаления атома водорода от первичного атолла углерода в молекуле алкана КСН . Первичный атолл углерода в молекуле связан лишь с одним С-атоллом.
Проекция Ньюмена — способ изображения расположении групп вокруг связи, который используется для того, чтобы выделить двугранный угол ме:кду различными заместителями. Проекцию Ньюмена можно построить, рассматривая изображение молекулы вдоль любой С-С-связи. При атом атомы, находящиеся у концов связи, не изображают. Находящийся ближе к наблюдателк! С-атом (конец связи) обозначают точкой пересечения ковалентных связей у этого атома, а дальний конец связи — кружком.
г 4 Задачи Задача 2.3. Назовите по номенклатуре ИЮПАК следующие соединения: а) !СНзСНз)зССН(СНзСНз)з в) Задача 2.4. Назовите по номенклатуре ИЮПАК алканы, формулы которых показаны ниже. сн Задача 2.5. В каждой из следующих пар структур определите, являются ли они структурными илн конформационными изомерами: а) Н сн, снз снз н С~„н н~тэп н снзз'4'н сн, сн, Задача 2.б. Один из углов С вЂ” С вЂ” С в молекуле 2,2,4.4-тстраметилпентана значительно больше, нежели другис.
Укажите в структурной формуле, который из них. Дайте объяснения. Задача 2.7. Укажите, какая из двух показанных ниже конфорлзаций пропана более устойчива. Дайте объяснения. в) СНз н б) НзСН Задача 2.8. Изобразите диаграмму потенциальной энергии для вращения относительно Сз-С -связи в молекуле 2,5-димстилбутана. Задача 2.9. Равновесие бутан '~~ 2-мстилпропан имеет Л//с = -8,6 кДж/моль !-2,05 ккал/моль), а ддсдо = -3,7 кДж/люль !-0,89 ккал/моль). Рвссчитайтс изменение энтропии для этой реакции и дайте обьяснение, Рассчитайте /х при 25 ВС.
Гддд Задача 2.10. Три различных алкена дают 2-метилбутан при гидриравании в присутствии Рй в этаноле. Напишите структурные формулы алкенов. б) Н сн,у~ сн, снзЗснз н „Я б) СНз ну сн, сн, ~сна сн, сн, ~,н снз.д 4'н сн в) сн сн н„~.н ' сн,х+~'сн, сн,сн, 172 Глава ' Алланы Задача 2.11. Алкал формулы СлН„может быть получен обработкой четырех различных алкилхлоридов С Н„С! цинком в водной кислоте, Дайте структурные формулы алкала СзН „и всех алкилхлоридов С Н„С!. Задача 2.12.
Изобразите диаграмму потенциальной энергии для вращения молекулы от- ! носительно С вЂ” С-связи в пропана, Четко отнесите ллаксилзумы и минимулзы на диаграмме к структурам соответствующих конфорллеров, Задача 2.13. Завершите написание следующих уравнений, указав пропущенное исходное соединение. продукт реакции или реагеит: !.
транс-4-метил-2-пезлтен — Л 2-мстилпентан. дш Нйг 2. 4-бром-3,4-диэтилгептан — ' — л ? хл, НХ 3.? — -' — Л 2,2-димстилпропан. 4. СНзСН,СНзСНзВг — л СНзСНзСНзСН,СНзСНзСНзСНз. 5. лис-СзНз — СН=СН вЂ” СзНз — — л? Н,?Н! Задача 2.14. Завершите уравнение реакции монохлорирования бутана, Дайте механизм и об.ьяснитс состав продуктов реакции. С1„ !ш СНз — СНз-СНз — СНз — — — З ", Изобразйте наиболее стабильную конформацию преобладающего изомера. Задача 2.15. Напишите структурные формулы продуктов монохлорирования н-пентаиа.
Укажите процентное содержание каждого продукта, имея в виду, что вторичный атом водорода замещается в 3,9 раза легче, чем первичный. Задача 2.1б. Завершите уравнение реакции монобромироаания бутана. Дайте лзсханизлл и объясните состав продуктов реакции. СН,-СН;СН;СН,— — л! Вгз, Лс Изобразите наиболес стабильную конформацию преобладающего изомсра, Задача 2.17.
Дайте качественный состав изомсров, образующихся при монобромнровании 2,2-диметилбутана СН, СН;С-СН,-СН, СН Укажите строение преобладающего изомсра. Задача 2.18. Применяя соответствующие значения энергий связей Е„„,, рассчитайте ллНс для каждой из следук>щих реакций: 2.6. Инициаторы и ингибиторы радикальных реакций в химии и биологии Вгэ 2 Вг', СнэСНэ + Вг СНэСИэ + НВг, СнэСНэ + Вгэ СНэСНэВг + Вг. Задача 2.!9.
Для каждой из следующих реакций напишите структуры нссх возможных продуктов монохлорирования и предскажите относительные количества, в которых онн получаются; а) бутан, б) 2,2,4-триметилпентан; в) пентан; г) 2,3-днметилбутаи; л) 2,2,3-триметилбутан. Задача 2.20. Продуктами радикального хлорирования бутиронитрила являются только 8-хлорбутиронитрил (69%) и у-хлорбутиронитрил (31%).
Дайте объяснение. Задача 2.21. А. Имея в виду, что Гэ//о реакции (!) равна -286 кДж/моль (-68 ккал/моль) (!) Н, (г) + 1ц О (г) — Ф НЭО (ж) Л//о = — 286 кДж/моль (-68 ккал/моль), теплота сгорания этапа равна — 1560 кДж/моль ( — 373 ккал/моль) и теплота сгорания этилена -1 4! 0 кДж/моль (-337 ккал/моль) /3//о = -! 560 кДж/моль (-373 ккал/моль), (2) СэНь + 7/2 Оэ — Э 2 СОэ + 3 НэО (3) СгН + 5/2 Оэ э 2 СО + 2 НгО /5Не = -1410 кДж/моль (-337 ккал/моль), рассчитайте с)//е для гиарироваиия этилена СНэ — — СН (г) + Нэ (г) — э СНэСНэ (г).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
