Traven__39__39_Organicheskaya_khimia_39_ _39__Tom_1 (1125750), страница 38
Текст из файла (страница 38)
трипс-Изомер — изомер, в котором два заместителя, находящиеся в молекуле циклоалкана у различных атомов углерода, расположены по разные стороны ат плоскости цикла. Угловое напряжение (напряжение Байера) — увеличение энергии в циклической молекуле. вызванное разницей между величиной внутреннего угла правильного многоугольника этой молекулы и величиной тетраэдрического угла, равной )09'28'.
Часто выражают через валснтнос отклонение и'. й = )/2 (тетраэдрический угол — угол между связямн в цикле). Цнклоалквиы — углеводороды с циклическим скелетом, содержащие атомы углерода в цикле толька в состоянии зр — гибридизации. 3 «ис-Изомер — изомер, в катаром два заместителя, находящиеся в молекуле циклоалкана у различных атомов углерода, расположены по одну сторону от плоскости цикла. Флт~аелаанахгеиж — хан ~леыхтл. жакжвтвгдлн,У~.яыма~~~нгеагм.жлюиге.'.жч лу7тмй' ' тпруу мл,-кк:ЗВФ- -и% .
ы-ж я" магга гйх хл% эу. мыл* е ось симметрии третьего порядка ЗАДА ЧИ Задача 4.!. В каждой из следующих групп соединений определите соединение с максимальной теплотой сгорания и соединение с минимальной теплотой сгорания: а) циклолропан, циклобутан, циклопентан; б) цис-1,2-днметилциклопентан,метилциклогсксан, 1,1,2,2-тетраметилциклопропан; ! Н Н в) Н Задача 4.2.
Ниже показан типичный стероидный скелет. Определите в каждом случае, какую ориентацию, акслальную или экваториальную, будет иметь заместитель в следующих положениях: СН а) транс-заместитель при Сз по отношению к метильным группам; б) транс-заместитель при С по отношению к метильиым группам; в) цис-заместитель при С по отношению к метильным группам; г) цис-заместитель при С„по отношению к метильным группам; д) транс-заместитель прн С, по отношению к метильным группам. Задача 4З.
Изобразите наиболее устойчивые конформеры конфигурационных изомеров 1,1,3,5-тетраметилциклогсксаиа. Расположите зти стереоизомеры в порядке повышения их стабильности. Дайте объяснения. ! Задача 4.4. Изобразите наиболее устойчивые конформеры следующих соединений цис-1-изопропил-3-метилциклогексан; транс-1-изопропил-3-метилциклогексан; цис-1-трет-бутил-а-зтилциклогексан,' цис-1,1,3,4-тетраметилциклогексан. <ф в молекуле цггклогексагга шеспгь экваториальных связей 229 Задачи Задача 4лй Определите, какой из стереоизамеров более стабилен в каждой из следующих пар [дайте объяснении): а) цис- или изранс-1-зззопропил-2-метилциклогексан; б) Нис- нли транс-1-изопропил-3-мстилциклогексан; в) Ннс- или шранс-1-изопропнл-4-метилциклогексан; г) СНз СНз СНз~ заСНз илн СНз СН СНз~ ~СНз илв СНз Задача 4.4. Нанишите структурные формулзл для следующих соединений: а) бицнкло[2.2.1]гептан,' б) бицикло[3.1.1]гептан; в) циклопентилциклопентан; г) бицикло[1.1.0]бутан; д) бицикло[2.2.0]гексан) е) спиро[2.4]гептан; ж) спиро[2,2]пснтан; з) спиро[2.6]нонан.
Задача 4.7. Расположите следующие соединения: с) а) в порядке повышения нх теплот сгорания; б) в порядке роста их стабильности. Задача 440 Какое соединение, по вашему мнению, является более стабильным: цис-!,2- диметнлциклопропаи или пзринс-1,2-диметилциклапропан? Предложите объяснение. Задача 4.9. Какое соединение из каждой пары соединений обладает большей теплотой сгорания? а) Нис- или трипс-1,2-днмстнлциклогексан; б) Нис- нли пзранс-1,3-диметилциклогексаи; а) нис- или транс-),4-диметнлцнклогексан. Дайте объяснение. Задача 4.10. Определите конфигурации хиральных центров в следующих соединениях.
Назовите их по номенклатуре ИЮПАК. "[гт 'ц д) СНз СНз "СН [ [ гзо Глава 4. Циклоалканы Задача 4.11. Каждый из следующих углеводородов не содержит ни двойных, нн тройных связей и дает при хлорировании единственное монохлорпроизводное. Напишите структурные формулы следующих углеводородов и их монохлорпроизвадных: а)СН, „ б) СзН!ы в) СзНя. Задача 4.12. Завершите реакцию Назовите походное соединение и продукт реакции. Задача 4.13. Завершите реакции. Определите конфигурацию продуктов реакций по йлб номенклатуре. Дайте их названия по номенклатуре ИЮПАК.
Изобразите продукты в наиболее устойчивой конформации, г) Нз СН, — ', С! С! С! г ~ С! йй Задача 4.14. Завершите реакции. Дайте объяснение, Задача 4Л5. Завершите реакции. Предложите механизм. Назовите продукт по номенклатуре И10ПАК, О) С!з гЗ) За1)ачи Задача 4Лб. Завершите реакции. Назовите продукты реакций. г) СНз /~ь,,СНз д) СН, в) /~ СНз Нйг е) Задача 4.17. В показанных ниже соединениях определите конфигурацию каждого хирального центра по й,з-номенклатуре.
Вг ОН а) в) ОН б) Вгы ~'~умО г) Задача 4.18. Изобразите структуры каждого из следующих соединений; а) 1)л,)л)-1,3-дибрамциклогексан; б) (1з,ал)-!-бром-4-метилциклогексан; в) мело-форма 1,3-диметилциклопентана; г) оптически активный изомер 1,2-диметилциклобутана. Задача 4.19. Изобразите все возможные дибромиды, которые образуются при свободно- радикальном бромировании следующего соединения.
Определите конфигурации хиральных центров в дибромидах по л,Я-номенклатуре, дайте их названия оо номенклатуре ИЮПАК. Какие из дибромидов оптически активны? Задача 4.20. Изобразите следующее соединение в наиболее устойчивой конформации. ОН НО СНз (СНз)~У ОН Определите абсолютную конфигурацию каждого хирального центра. Дайте полное название по номенклатуре ИЮПАК. Глава 4. Циклоалканы Задача 4.21. Среди продуктов, образующихся при фотолитическом разложении пероксида треш-бутила в среде метилциклопропана, обнаружен 1,7-октадиен.
Дайте объяснение. Напишите соответствукицие реакции. Задача 4.22. Используя данные табл. 4.3, оцените константу следующего равновесия. Н Н С(СНз)з СНз СН С(СНз)з Задача 4.23. Завершите реакцию. Определите конфигурацию преобладающего продукта монохлорирования по й,5-номенклатуре, Дайте его полное название по номенклатуре ИЮПАК, СНз СН, б) ~С~~~~ С1ь йч СН, Задача 4.24. Приведите структурные формулы всех стереоизомеров 1,3-диметилциклопснтана.
Укажите пары знантиомеров и мазо-формы (если таковыс имеются). Задача 4.25. Изобразите структуру 2,2-диметилбицикло(2.2.1)гептана. Сколько хиральных атомов он содержит? Сколько стереоизомеров предсказывает правило 2"? Почему он существует лишь в виде одной пары энантиомеров? Задача 4.26. Сколько стереоизомеров имеет 1,3-дихлор-2,4-диметнлциклобутаи? Изобразите их структуры. Какие из них хиральны и какие ахиральны? Обозначьте все плоскости и центры симметрии в различных структурах. 4.6. ТЕРПЕНЫ И СТЕРОИДЫ.
ДУШИСТЫЕ МАСЛА И ПОЛОВЫЕ ГОРМОНЫ Запахи душистых масел гвоздики, лаванды, мяты знакомы каждому. С давних пор люди научились извлекать душистые масла из растений. Это легко может сделать и начинающий химик, подвергнув перегонке с водяным паром кожуру от апельсинов. Масло каждого пахучего растения имеет очень характерный запах. Эти масла получили название «душистые масла» (еззеп(1а! о11з, по-английски «езззеп(1а1» — составляющий сущность, гзз 4.б. Терпенги н стероиды. Душистые вещества и половыс гормоны клушу»), поскольку масло каждого растения люди в древности, вероятно, связывали с т душой» растения. Количество компонентов, образующих душистое масло, весьма велико, однако большая часть из них относится к группе терненов. Некоторые из компонентов душистых масел показаны ниже*. ОН СНО цитронеллаль (масло лимона) гераниол (масло герани) О б-нивен (масло сосны) камфора (масло камфорного дерева) ментол (масло перечной млкпы) Хотя показанные соединения заметно различаются по строению, всех их объединяет принадлежность к группе монотерпенов; каждая из структур имеет в своем составе два изопреновых фрагмента С вЂ” С вЂ” С вЂ” С * Как уже было сказано во Введении, в формулах углеродного скелета необозначенные заместители являются метильными группами.
К группе монотерпенов относят и энантиомеры карвона, структуры которых показаны в равд. 3.5. Наиболее ценные по запаху монотерпены получили значительное применение для изготовления косметических средств. Показанные выше монотерпены — простейшие терпеноиды, встречающиеся в природе.
Изопрсновому правилу (число атомов углерода в молекуле каждого терпена должно быть кратно пяти) следуют и другие терпены. Соединения Скр содержащие три изопреновых фрагмента, относят к группе сесквитерпенов 234 Глава 4. Цикяоаякены ОН сьсеяннен (масло сельдерея) фарнезоя (масло цветов ромаагки) соединения С „— к группе дитерпенов (четыре изопреновыс единицы) ОН: витамин А (сос)ержиогся в рыбьсм жире) соединения С образуют группу тритерпенов (шесть изопреновых фрагмснтов) скиаяен Гмасло яечеяа акулы) Все названные терпеноиды являются природными соединениями растительного или животного происхождения.
Общими чертами обладают не только структуры терпенов, поскольку они построены из одних и тех же изопреновых фрагментов С . Терпены имеют общие биохимические пути синтеза (подробнее о биосинтезе см. в разд. 25.7). Важно при этом, что первые стадии бносинтеза терпенов лежат в основе синтеза еще одной многочисленной группы природных соединений— стероидов. Н Н холестерин зргостерин 235 4.6. Терпены и стероиды, Душистые вещества и половые гормоны Особенностью стероидов является наличие в их молекулах тетрациклической системы циклопентанопергидрофенантрена.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
