Билет № 35

1. Барбитуровая кислота. Причина её кислотности.

Наличие цепи сопряжения и N и О вытягивающих на себя электронную плотность

2. Ароматические углеводороды с боковой цепью. Строение и реакционная способность. Способы введения боковых цепей в ароматическое ядро.

Способы введения карбонильной группы

3. Классификация аминокислот. Кислотно-основные свойства. Свойства аминокислот за счет NH₂–группы.

Полярные, незаряженные R-группы

Отрицательно заряженные R-группы

Положительно заряженные R-группы

Ароматические R-группы

Аминокислоты - амфотерные вещества, которые могут существовать в виде катионов или анионов. Это свойство объясняется наличием как кислотной (-СООН), так и основной (-NH₂) группы в одной и той же молекуле. В очень кислых растворах NH₂-группа кислоты протонируется и кислота становится катионом. В сильнощелочных растворах карбоксильная группа аминокислоты депротонируется и кислота превращается в анион.

Свойства СООН группы

1 – декарбоксилирование

2 – образование хлорангидридов, амидов, сложных эфиров

Смотри диск лекция аминокислоты

NH2 – реакция карбоксилирования приводит к получению аминокислот.

- формольное титрование

- образование N – ацильных производных

4. Напишите формулу карбонильного соединения, которое обесцвечивает бромную воду (в присутствии железа), нитруется и восстанавливает серебро из аммиачного раствора серебра

Глюкоза=глюконовая кислота

=сахарная кислота

=продукты расщепления моносахарида

Билет № 36

1.

Изомерия карбоновых кислот

 Cтруктурная изомерия

- изомерия скелета в углеводородном радикале (начиная с C₄).

Масляная кислота=изомасляная кислота

- межклассовая изомерия, начиная с C₂. Уксусная кислота=метиловый эфир муравьиной кислоты=гидроксиэтаналь

 Пространственная изомерия

- Возможна цис-транс изомерия в случае непредельных карбоновых кислот.

2.

Химические свойства спиртов. Спирты отличаются разнообразными превращениями. Реакции спиртов имеют некоторые общие закономерности: реакционная способность первичных одноатомных спиртов выше, чем вторичных, в свою очередь, вторичные спирты химически более активны, чем третичные. Для двухатомных спиртов, в том случае, когда ОН-группы находятся у соседних атомов углерода, наблюдается повышенная (в сравнении с одноатомными спиртами) реакционная способность из-за взаимного влияния этих групп. Для спиртов возможны реакции, проходящие с разрывом как С–О, так и О–Н – связей.

1. Реакции, протекающие по связи О–Н.

При взаимодействии с активными металлами (Na, K, Mg, Al) спирты проявляют свойства слабых кислот и образуют соли, называемые алкоголятами или алкоксидами:

2CH₃OH + 2Na  2CH₃OK + H₂

Алкоголяты химически не стабильны и при действии воды гидролизуются с образованием спирта и гидроксида металла:

C₂H₅OК + H₂O  C₂H₅OH + КOH

Эта реакция показывает, что спирты в сравнении с водой представляют собой более слабые кислоты (сильная кислота вытесняет слабую), кроме того, при взаимодействии с растворами щелочей спирты не образуют алкоголяты. Тем не менее, в многоатомных спиртах (в том случае, когда ОН-группы присоединены к соседним атомам С) кислотность спиртовых групп намного выше, и они могут образовывать алкоголяты не только при взаимодействии с металлами, но и со щелочами:

HO–CH₂–CH₂–OH + 2NaOH  NaO–CH₂–CH₂–ONa + 2H₂O

Когда в многоатомных спиртах НО-группы присоединены к не соседствующим атомам С, свойства спиртов близки к одноатомным, поскольку взаимовлияние НО-групп не проявляется.

При взаимодействии с минеральными или органическими кислотами спирты образуют сложные эфиры – соединения, содержащие фрагмент R–O–A (А – остаток кислоты). Образование сложных эфиров происходит и при взаимодействии спиртов с ангидридами и хлорангидридами карбоновых кислот (рис. 6).

ОБРАЗОВАНИЕ ПРОСТЫХ ЭФИРОВ И АЛКЕНОВ при дегидратации спиртов. Простой эфир образуется при дегидратации двух молекул этанола, а этилен – в результате внутримолекулярной дегидратации. В случае вторичных спиртов преимущественное направление дегидратации указано красной рамкой, менее вероятное – синей рамкой

Химические свойства фенолов

1. Кислотные свойства. Кислотные свойства фенола выражены сильнее, чем у воды и предельных спиртов, что связано с большей полярностью O—H связи и с большей устойчивостью образующегося при ее разрыве фенолят-иона. В отличие от спиртов, фенолы реагируют не только с щелочными и щелочноземельными металлами, но и с растворами щелочей, образуя феноляты:

   2C6H5OH + 2Na	2C6H5ONa	+ H2
   	фенолят натрия

3. C₆H₅OH + NaOH C₆H₅ONa + H₂O

4. Однако кислотные свойства фенола выражены слабее, чем у карбоновых кислот и, тем более, у сильных неорганических.

5. Замещение в бензольном кольце. Наличие гидроксильной группы в качестве заместителя в молекуле бензола приводит к перераспределению электронной плотности в сопряженной -системе бензольного кольца, при этом увеличивается электронная плотность у 2-го, 4-го и 6-го атомов углерода (орто- и пара-положения) и уменьшается у 3-го и 5-го атомов углерода (мета-положение). а) Реакция с бромной водой (качественная реакция):

   + 3Br2

   + 3HBr

6. Образуется 2,4,6-трибромфенол - осадок белого цвета. б) Нитрование (при комнатной температуре):

7. C₆H₅—OH + HNO₃(разб.) H₂O + O₂N—C₆H₄—OH (смесь орто- и пара-изомеров)

8. + 3HNO3(конц.) 3H2O +

9. По вторй реакции образуется 2,4,6-тринитрофенол (пикриновая кислота).

10. Поликонденсация фенола с формальдегидом (по этой реакции происходит образование фенолформальдегидной смолы:

11. Качественная реакция с хлоридом железа(III). Образуется комплексное соединение фиолетового цвета.

По химическому строению различают:

• альдозы – моносахариды, содержащие альдегидную группу;

• кетозы – моносахариды, содержащие кетонную группу (как правило, в положении 2).

В зависимости от длины углеродной цепи моносахариды делятся на триозы, тетрозы, пентозы, гексозы и т.д. Обычно моносахариды классифицируют с учетом сразу двух этих признаков, например:

Простейшие представители моносахаридов – триозы: глицеральдегид и диоксиацетон

Алкилирование (образование простых эфиров).

 

При действии метилового спирта в присутствии газообразного хлористого водорода атом водорода гликозидного гидроксила замещается на метильную группу.

  , D- глюкопираноза

+ СH₃ОН

HCl(газ)

––––

метил- , D- глюкопиранозид

+ H₂О

СH3I –––– NaOH

пентаметил- , D- глюкопираноза

 Ацилирование (образование сложных эфиров).

 

При действии на глюкозу уксусного ангидрида образуется сложный эфир – пентаацетилглюкоза.

 

––––––––

пентаацетил- ,D- глюкопираноза

ОВР с оксидом серебра (I) и гидроксидом меди (II) используют как качественные реакции

Тоже, но не с глюкозой, а с фруктозой.