Вопрос 4

4. Приведите примеры альдогексозы, откройте качественными реакциями функциональные группы.

Билет 59

Вопрос 1

Электронное строение молекулы пиридина сходно со строением бензола. Атомы углерода и азота находятся в состоянии sp²-гибридизации. Все σ-связи C–C, C–H и C–N образованы гибридными орбиталями, углы между ними составляют примерно 120. Поэтому цикл имеет плоское строение. Шесть электронов, находящихся на негибридных р-орбиталях, образуют π-электронную ароматическую систему.

Из трех гибридных орбиталей атома азота две образуют σ-связи С–N, а третья содержит неподеленную пару электронов, которые не участвуют в π-электронной системе. Поэтому пиридин, подобно аминам, проявляет свойства основания. Его водный раствор окрашивает лакмус в синий цвет. При взаимодействии пиридина с сильными кислотами образуются соли пиридиния.

Основные свойства пиррола, являющегося формально вторичным амином, маскируются быстрой полимеризацией под действием кислот. При этом пиррол присоединяет протон по неподеленной электронной паре и теряет ароматические свойства (в кольце нарушается сопряжение):

Образующийся катион присоединяется к пирролу (в положение 3), вызывая полимеризацию:

Основные свойства пиррола практически не проявляются из-за участия неподеленной электронной пары в системе кольцевого сопряжения (пиррольный азот).

На основность аминов влияют природа радикалов и их количество.

а) Алифатические амины R-NH₂

Алкильный радикал R (CH₃-, C₂H₅- и т.д.) обладает + I эффектом, повышает электронную плотность на атоме N, увеличивая основные свойства.

Третичный амин в водном растворе имеет меньшую основность из-за пространственных факторов и специфической гидратации.

основные свойства

Этиламин гидроксид этиламмония слабое основание слабая кислота

Распределение электронной плотности в молекуле ацетамида определяется конкуренцией атомов О и N в соответствии с их сродством к электрону. Смещение неподеленной пары электронов атома азота к атому углерода карбонильной группы является причиной понижения основных свойств аминогруппы ацетамида сравнительно с аминогруппой в амине

CH₃CONH_{2 ацетамид}

Вопрос 2

Карбаминовая кислота H2N - COOH – неполный амид угольной кислоты

В свободном состоянии не существует, однако соли и эфиры этой кислоты достаточно устойчивы и находят практическое применение.

Эфиры карбаминовой кислоты получают при взаимодействии её хлорангидрида со спиртами

• Эфиры карбаминовой кислоты называются уретанами, их систематическое название – карбаматы.

Карбамид (мочевина)

Представляет собой полный амид угольной кислоты:

белое кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде и этаноле

Для карбамида (мочевины) характерны следующие химические свойства:

Разложение азотистой кислотой

При действии азотистой кислоты карбамид разлагается с выделением азота

Реакция гидролиза

Подобно амидам, водные растворы карбамида при нагревании в присутствии кислот или щелочей подвергаются гидролизу

. Разложение при нагреванииПри нагревании выше температуры плавления карбамид плавится, а затем разлагается с выделением аммиака и образованием твёрдого продукта - биурета

Ацилирование карбамидаПри взаимодействии карбамида с галогеногидридами и двухосновными кислотами образуются уреиды – ацильные производные карбамида.

Карбаминовая кислота в свободном состоянии неизвестна вследствие ее большой склонности к разложению на диоксид углерода и аммиак. Но хорошо известны ее хлорангидриды, со¬ли, эфиры. Для медицинской практики имеют значение зфиры карбаминовой кислоты, называемые уретанами, которые оказы¬вают снотворное действие.

,При взаимодействии мочевины с одноосновной карбоновой кислотой образуются открытые (ациклические) уреиды.

При взаимодействии мочевины с двухосновной карбоновой кислотой могут получаться и открытые, и закрытые (цикличес¬кие) уреяды в зависимости от условий реакции.