Н.А. Тюкавкина - Органическая химия (1125793), страница 37
Текст из файла (страница 37)
Напишите схемы реакций получения этилбугаиоаза, используя различные ацилирующис агсипж 8. Напишите схемы реакций щелочного и кислотного гидролиза мет««««- беизоата. 9. Напишите схемы реакций получения беизамила и ацетаиилида ((Ч-фе««««««а««егам««д««), используя различные ацилируюшие агсн«ы. 1О. Нап«««и««те схемы реакцшй гидролиза ацезаь«««ла и (««,!Ч-д«с«тнлацетамила. Какие катализаторь«используются при гидролизе ам«щов? !!. Напишите схему рсакш«и образоваиин кислой и средней калиевых солей янтарной кислоты. !2. Напишите схемы реакций образования полного и неполного эфиров щавелевой кислоты.
!3. Нвпииште схемы реакций, происходящих при иагревашш этилмалоиовой и метиляитарной кислот. !4. Напиплпе схему реакции гидролиза мочевииы. !5. Напиш«пе схему реакции образования биурета и биурезового комплекса с гидрокгзщом меди. !б. Напишите схему реакции ацилироваиия мочевипы ацс«ияхлорпдом.
17. Налишите схему реакции сложноэфириой кшщсисаш«и между эп«лацегатол«и диз гилоксалатом. 18. Вещее«во А (СиНиО,), способное су«цес«левать в виде «!ог-л«рп««с-««зомсров, может вступазь в реакции. протекающие по мехаиизмам элекгрофильного присоединения и элскгрофилыюго заме«цеиия, а закже в реакции иуклеофильного замецюиия. При взаимодействии с водным раствором пцйюксила иа«рия при нагревании вещество А преврицается в соединение Б (С«««Н«О,Иа), в реакции с бромом в тетрахлорь«сщие — в вещее«во В (С„Н„Вг,О,), а при кипячсиии с водным раствором пермаигапата калия в соединение Г (С„Н,О,). Пред««ож«пе одиу из возможиых структур А и напишите уравнения упоь«я««ут«ях реакций, укажиге механизмы. 19.
Вещество А (СзН„О,), пе способное существовать в виде «!««с-«лра«««'- изомеров, люжет вступа«ь в реакции, протекающие по механизмам электрофпльного ирисоедиисиия и иуклеофильиого замещения. В реакции вешесгва А с э«аполом в ирису«стали серной кислоть«получается вещество Б (С, Н О,), а при взаимодейств«ш с бромоводородом - — вещество В (С„(э',мВ«,О,).
При взаимодсйпвии А с насыщенным раствором пшрокарбоната натрия выделяется г«з. Предложите одну из возлюжиых структур А и напиши«с уравнения упомяну«ых реакций, укажите механизмы. 20. Вещество А (С„НиО«),. способное су«цдствова«ь в виде йнг-тралгизомеров, может вшупа«ь в реакции, протскй«ощие по механизмам элекзрофильиого присоединения и иуклеофильиого замещения. При взаимодействии вещества А с избыгком бромоводорода образуе«ся вещество Б (С,НиВг,О,), а при взаимодействии с водным раствором пермаигаиаза калия иа холоду — сосдиисиис В (С„Н„О,).
В реакшш вс«цсства А с э'«а- полом в кислой среде образуется соединение Г (СиНаО,). Прешюжите однУ из возможных структур всщсс«ва А и иалишите Уравнения упол«яиутых реакций, укажи ге механизмы. 294 ГЕТЕРОФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ Множество органических соединений, в отличие от изученных ранее гомофункциональных соединений, содержат в молекулах одновременно разные функциональные группы. ° Органические соединения, содержащие разные функциональные группы, называются гетерофункциональными.
Большинство природных соединений растительного и животного происхождения, многие лекарственные вещества являются с химической точки зрения гетерофу~кциональнымн соединениями, Лри этом вещества природного происхождения преимущественно содержат такие функциональные группы, как гндрокснльная, карбонильная, карбоксильная и аминогруппа. Глава 9 ПРОСТРАНСТВЕННОЕ СТРОЕНИЕ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ А. М. Бутлеров в своей теории строения органических соединений впервые не только научно обосновал явление структурной изомерии, но и предсказал существование другого вида изомерии — стерео~зомерии, которая связана с различиями в пространственном расположенин атомов в молекулах веществ, имеющих одинаковые с оста в и с т р о е н н е.
Для развития представлений о стереонзомерии органических веществ большое значение имела гипотеза Я. Х. Вант- Гоффа и Ж. А. Ле Беля (!874) о тетраэдрическом строении атома углерода. Знания о пространственном строении веществ и о том, как оно изменяется в химических реакциях, составляют важную область химической науки — стереохимию. Стереохимня играет большую роль в изучении механизмов химических реакций, химических процессов, происходящих в живых организмах, и в решении многих других проблем. С пространственным строением органических соединений связана нх биологическая активность. 295 Якоб Хендрик Вант-Гофф (1852 — !911) — голландский химик, выдвинул гипотезу о тстрвэлрической конфигурации атома углерода, на базе которой развивалась стереохимия.
Один из основателей физической химии. Известен крупными работами в области химической кинетики и термодинамики. Создал эеоршо разбавленных растворов. Первый лауреат Нобелевской премии в области химии (1901). Хотелось бы обратил внимание иа то, что свою гипогезу Ваиэ-Гофф выдвинул в возрасте 22 яет (ла и Ле Белю было 27 лет).
История химии свидетельсэвуст, что многие выдающиеся оэ.крьжия были сделаны могюдыми учеными (хотя в тгом оэиошеиии лилируют физики и особенно математики). Тем ис менее приведем небольшой список оэкрытий в области химии с указанием даты открытия, их авторов и возраста авторов в момент опубликоваипя работы (а выполнены эти работка были в еше более раннем возрасте). Учение об эквивалентах и теория типов (1842) — Ш. Жерар (26 лет). Открытие опэичсской иэомерии (1848) — Л. Г1асгер (26 лет). Теория валентности (1852) — Э.
Фраиклаид (27 яет). Четырехвалеитиосэь углерода (1857) — Ф. А. Кекуле (27 лет). Теория химического строения (1861) — А. М. Бутлеров (32 года). Периодический закон (1869) — Д. И. Менделеев (35 лет). Закономерности присоединения кислог к несимметричным алкепам, правило Марковникова (1868) — В. В. Марковников (3! год). Теория электролит ической диссоциации (1882) — С. Аррениус (23 года). Открьпие радиоактивности (1898) — - М. Склодовская-Кюри (30 лет).
Цепные развеэвлсииыс реакции (1927) — Н. Н. Семенов (31 год). Современная теория химической связи (1931 — !933) — Л. Полииг (30 лег). Модель двойной спирали ДНК (!953) — Дж. Уоэсои (25 лет), Ф. Крик (37 лет). ° Стереоизпмерамн. или пространственными изомерами, называются нзомеры, имеющие одинаковое строеице, но отличающиеся расположением атомов в пространстве. Стереоизомеры делятся иа конформаципнные и конфигурационные. Конформацнонпые нзомеры уже неоднократно встречались ранее: заслоненные н заторможенные конформации углеводородов, зигзагообразные н клешневндные конформации углеводородных цепей (см. 2.1.7; 8.2.2).
Конфигурационными называются стереонзомеры, отличающиеся расположением атомов н атомных групп в пространстве (без учета конформацнй). Важной особенностью конформацнонных стереонзомеров является нх способность превращаться друг в друга за счет вращения вокруг и-связей. Конфигурационные стереонзомеры не способны превращаться друг в друга без разрыв!к химических связей, т.
е. взаимопревращения конфигурационных стереонзомеров происходят только в результате химических реакций. Из этого следует, что конфигурационные стереонзомеры могут существовать раздельно. Конфигурационные стереонзомеры подразделяются иа два основных типа — энантиомеры и диастереомеры. Рис. 9Л.
Хпральные объекты. В.'). ЭНАНТИОМЕРЫ ° Энантиомеры — это стереоизомеры, относящиеся друг к другу как предмет и несовместимое с ним зеркальное изображение. В виде энантиомеров могут существовать только киральные молекулы. ° Хиральность — это свойство объекта быть несовместимым со своим зеркальным изображением. Хиральными (от греч. с11ек — рука) объектами являются левая и правая рука, ступни, ушные раковины; такие предметы, как перчатки, ботинки, болты с левой и правой резьбой (рис.
9.1). Эти парные предметы представляют собой объект и его зеркальное изображение. В то же время они не могут быть полностью совмещены друг с другом, в чем убеждаешься, попытавшись надеть на правую руку левую перчатку. рис. 9.2. Ахиральные объекты (плоскости симметрии показаны цветом). 297 С другой стороны множество окружающих нас предметов совместимы со своим зеркальным изображением, т е.
являются ахиральиьзязи объектами Например, тарелки, ложки, стаканы и з д Лхиральные предметы обладают плоскостамп симметрии, которые делят тело на две зеркально-одинаковые части (рис. 9 2) Между молекулами химических соединений также существуют взаимоотношения подобного рода, т е молекулы делятся на хиральные и ахиральные Для ахиральных молекул характерно наличие плоскостей симметрии, у хиральных онп отсутствуют. В тетраздрической молекуле метана атом углерода связан с одипаковымн заместнтелямн (четыре атома водорода) Через каждую пару связей С вЂ” Н можно провести плоскость симметрии, рассекающую молекулу на две зеркально-одинаковые половины.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
