Р. Моррисон, Р. Бойд - Органическая химия (1125875), страница 205
Текст из файла (страница 205)
кислота ЕЕ <С,,НзО). 7-кетонорборнен. 13, Спермин <Ня<ЧСНяСНяСНя<ЧНСНяСН,СЙяСНя<ЧНСНяСНяСНз<чНя1, содержащейся в семенной жидкости. был синтезирован из акрилонятрила й 1.4-днаминобутаиа (путре. сцнн). Напншнте уравнения реакций, которые при этом происходят. <4. Укажите вге стадии синтеза следующих соединений: а) НООС вЂ” СН=СН вЂ” СИ=СН вЂ” СООН нз аднпнновой кислоты, б) НС= — С вЂ” СНО из акролеииз 1укаэпниг: см.
задачу 12(аЦ, в) СН„СОСН=СН, из ацетона и формальдегида, г) СН,СОСН=СНя из виннлаиетилсна, д) ()-Феннлглутаровой кислоты из беняальдегнда н алнфатических реагентов, е) фениля»тарной кнглоты из беизальлегнда н алифатическнх реагентов, ж) 4-фенилгептандноиа.2,б из беизальдегнда н алифатических реагентов (указапига см. зазачу 3<е1, стр. 92?). !3 Прн обработке этилацетовпетата ацетальдегндом в присутствии оснояання — пи- перидина — образуется соединение с форм)лой С„Н„О„. Возинклн сомяенвя относи- тельно того, какую структуру имеет это соединение апнклическ)юН!11 нля иихличе- скуюПУ1.
каждая ия которйх образуется в результате .оиоинации альдольной конден- сации а реакции Михаэля 1 С,Н,ООС вЂ” СН вЂ” СН вЂ” СН вЂ” СООС.Н, С Ф~ 111 П' м, 5-ууалредвммма ларбонилэные соединения ~ с72 9З0 Нз СНз НзС СНЗ 7 Н,С О О асс а) Огновные данные в пользу структуры НП( элементный анализ, определение молекулярного веса н следующий ПИР-спектр( а сннглет, т 9,15 (б 0,85), 6Н (с гннглет, т 8,75 (б 1,25), 6Н с синглет. т 5,68 (б 4,32В 2Н с( гинглет, т 3,68 (б 6,32), 2Н Покажите, по ему данные ПЛ'Р-гпектра подтверждают струхтуру Н(1. Почему в спентре Ч! ( должно быть два 6Н-с ннглета, а не один пик!2Н7 б) Ппедголасают. что прн образовании тетрзметнлэтнлена происходит последовательное отшепление сначала одного, а затем второ(о моля окиси углерода.
Напишите электронные гтрунтуры, накатывающие вге стадии этого двустаднйного механизма. Почему образование Н!1 может рассматриваться как довод в пользу этого механизма) а) Ппнажнте, канам образом можно представить образование каждого нз этих возможных продунтов) б) Недавно было установлено, что полученное вещество имеет следующий ПА(Р. спектр: а сложный сигнал, т 8,90 — 9,05 (б 0,95 — 1,1О), ЗН а гннглет, т 8,72 (б 1,28), ЗН с триплет с центром т 8,72 (Ь 1,28), ЗН Л трнплет с центром т 8,68 (б 1.32). ЗН е синглет, т 7,5 (б 2,5), 2Н 1 шнроянй синглет, т 6,5 (б 3,5).
1Н $ сложный сигнал. т 6 — 8 (б 2 1), всего ЗН квартет„т 5,75 (Ь 4,25), 2Н ( квартет. т 5,70 (б 4.30). 2Н Какая нз структур является верной? Осуществите отнесение всех снгналов в спект- ре. Опншнте спектр, который должен был иметь другой нз возможных продуктов. 16. Напишите вероятные структурные формулы для веществ Г н Д.
бутаднен-!,3 + пропиоловая кислота (НСщССООН) — а А (СтНэОэ), А+ 1 моль (.(А(Н, — а Б(С,НшО). Б -(- метнлхлоркарбоиат (СЙэОСОС() — а В (СэН,эОэ), В+ нагревание (нраткоаременное) толуол+ Г (СгНэ), Г + течрацнаноэтилен †.а Д(С,эНэг(4). Соединение Г не является толуолом нлв циклогептатриеиом.(,3,5; при стоянпп прн комнатной температ)ре оно довольно быстро преврашаетсн а толуол. Вещество Г имеет следующий Уф-спектр. Хаааа ЗСЗ ммк, г„„ 4400. ИК-спектр соедннення Г: ннтенснв- ные полосы прн 3020, 2910„ 1595, 1400, 864, 692 и 645 см '( средние по интенсивности по- лосы прн 2850. 1152 и 790 см '. 17 Обл)чение 2.2.4,4-тетраметялцнклобутанднона-(,3 (Н) ультрафиолетовым светом дает тетраметнлэтнлен н 2 моля окиси углерода. Если облучение проводить в фуране(Н(), то образуется продукт, имеющвй, кан полагают, структуру НП.
Углеводы. 1. Моносахариды 33.1. Введение В зеленых лисгьях растений в результате взаимодействия двух простых соединений — углекислого газа и воды — образуется один из сахаров, (+)-глюкоза. Этот процесс, известный под названием фоглосинтеза, требует наличия катализатора, зеленого красителя хлорофилла, и происходит при освещении (источник энергии). Тысячи молекул (+)-глюкозы могут объединяться в молекулы гораздо большего размера — целлюлозу, иоторая является основным строительным материалом растений.
Молекулы (+)-глюкозы могут также соединяться иным способом, давая большие молекулы крахмала, который хранится в семенах как запас питательных веществ для нового растущего растения. При поедании животными крахмал, а в некоторых случаях также целлюлоза разрушаются, давая снова исходную(+)-глюкозу. Последняя с током крови переносится в печень и там превращается в гликоген, или живатный крахмал; в случае необходимости гликоген снова может быть разрушен до (+)-глюкозы. (+)-Глюкоза переносится таком крови в ткани, где оиа окисляется в конце концов в двуокись углерода и воду с выделением энергии, полученной первоначально с солнечным светом.
Некоторое количество (+)-глюкозы превращается в жиры, а некоторое реагирует с азотсодержащими соединениями с образованием аминокислот, которые, соединяясь друг с другом, дают белки, являющиеся субстратом всех известных нам форм жизни. (+)-Глюкоза, целлюлоза, крахмал и гликоген относятся к одному же классу органичесиих соединений, называемому углеводами. Углеводы служат в конечном счете основным источником нашего питания: мы потребляем зерно, содержащее крахмал, или скармливаем его животныи, в организме которых он превращается в мясо и жир, которые мы потребляем.
Наша одежта сделана из целлюлозы: это хлопок и лен, вискоза и ацетатное волокно. Наши дома и мебель из дерева — это та же целлюлоза. Таким образом, углеводы в буквальном смысле слова обеспечивают нас всем необходимым в жизни— пищей, одеждой и кровом. Но это еще не все. Удивительно, в какой степени современная цивилизация зависит от целлюлозы, особенно от бумаги. Бумага — это книги и газеты, которые мы читаем, письма, хоторые мы пишем, и деньги, которыми мы расплачиваемся; это свидетельсгва о рождении и браке, водительские права и закладные; это коробки, ящики и лисгы для обертки.
Химия углеводов — одна из наиболее интересных областей органической химии. Она охватывает широкий ируг вопросов от чрезвычайносложной проблемы понимания процесса фотосинтеза до сколь же сложной задачи распутывания стадий в ферментативном превращении (+)-глюкозы в двуокись эв Углеводы. д Молооиаридм ~ 88 углерода и волу. Между этими двумя биохимическими проблемами лежат более традиционные для химика-органика задачи: определение структуры и свойств углеводов и изучение нх превращений в другие органические соединения.
В настоящем учебинкемы познакомимся снекоторымиважнейшимихимическими свойствами углеводов, знание которых необходимо для дальнейшего изучения этих соединений. 88.2, Определение и классификация Углеводами называются полиоксиальдегиды и полпоксикетоны или соединения, превращающиеся в них при гидролизе. Углевод, который нельзя превратить гидролизом в более простое соединение, называется моносахаридом. Углевод, дающий при гидролнзе две молекулы моиосахарида, называется аисахаридом. Углевод, при гидролизе которого образуется большое число молекул моносахарида, называется полисахаридом.
Моиосахариды в свою очередь можно классифицировать. Если моносахарид содержит альдегндную группу, то его называют альдозой, а если кетогр) ппу — кетовой. В зависимости от числа атомов углерода моносахарид может называться триозой, тетрозой, пентозой, гексозой и т. д.
Так, например, альдогексоза — это мвносахарид с шестью атомами углерода, содержащий альдегиди) ю гр) пну, а кетопентоза — моносахарид с пятью атомами углерода, содержащий кетогруппу. Большинство из встречающихся в природе моносахаридов — пентозы или гексозы. У'глеводы, восстанавливающие реактив Фелинга (или Бенедикта) или реактив Толленса (стр. 936), известны под названием восстанавливающие сахара. Все моносахариды, как альдозы, так и кетозы, являются восстанавливающими сахарами. Ббльшая часть дисахарндов также является восстанавливающими сахарами; исключение составляет сахароза (обычный сахар), которая относится к невосстанавливаю.цнм сахарам.
ЗЗ.З. (+)-Глюкозаг альдогексоза Если учесть, что (+)-глюкоза представляет собой структурную единицу, из которой состоит крахмал, целлюлоза и гликоген, а также ее особую роль в биологических процессах, то окажется, что глюкоза — наиболее распространенный моносахарид )вероятно, в при)юде остатков (+)-глюиозы больше, чем каких-либо других.
органических групп! и, безусловно, наиболее важный монссахарид. Большую часть необходимых нам сведений о свойствах моносахаридов можно получить. рассмотрев всего одно из этих соединений, причем в одном лишь аспекте: какова его структура и как она была установлена. Изучая вопрос о строении (+)-глюкозы, мы в то же время познакомимся с ее свойствами, ибо структура была выведена именно на основании свойств. (+)-Глюкоза является типичным моносахаридом, и поэтому, изучая ее строение и свойства, мы будем тем самым изучать строение и свойства других представителей этого класса.
Молекулярная формула (+)-глюкозы С„Н,тО,; это следует из данных элементного анализа и определения молекулярного веса. Ниже перечислены ЗВ ~ уалааодм. д Ионосокориг«м некоторые факты, на основании которых можно сделать вывод о вероятной структуре (+)-глюкозы: Фмпм В хзм нн,ои (+)-Глгокоэа содержат -с— !! о фенил гид разон (с,нмо )соон -сно — СНяОН и — СНО НООС«С Н О «СООН с,н,о(ососн,«, <спасо«,о 1 ОН- руно < Сеня(ОСОС«~я«е с,нмо, — СН (СНяЬСН«СН С вЂ” С вЂ” С вЂ” С вЂ” С вЂ” С (+«-Глюкоза С,Нмо ° н,о.