Файл: Билет 32Алкены. Реакции.docx

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 26.10.2023

Просмотров: 157

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

СОДЕРЖАНИЕ

Альдегиды и кетоны. Строение карбонильной группы. Альдегиды и кетоны – органические соединения, в молекуле которых есть карбонильная >C=O группа с общей формулой CnH2nO У альдегидов карбонильный углерод соединен с атомом Н и органической группой R (общая формула RHC=O). В кетонах – с двумя органическими группами (общая формула R2С=О). Альдегидная группа обусловливает наркотическое действие и дезинфицирующие свойства.Муравьиный альдегид (формальдегид) HС(O)H – единственный газообазный альдегид, обладает свойством свертывать белки. Формалин (40%-ный раствор формальдегида) применяется в качестве консерванта анатомических препаратов и дезинфицирующего средства. Влияние строения на реакционную способность. В реакциях с нуклеофильными реагентами альдегиды проявляют большую реакционную способность по сравнению с кетонами. Так как:1. Для атаки Nu меньше стереохимических преград в реакции с альдегидами (у альдегида один Н и один большой алкильный радикал, а у кетона два алкильных радикала, следовательно, к альдегиду проще подобраться). 2. Электрофильный центр у альдегида более выражен (что больше нравится Nu) так как у него один электродонорный радикал, в отличие от кетона, у которого их два (они гасят Сδ+ своими электронами). Образование полуацеталей и ацеталей в реакциях AN со спиртами: Механизм:*ацетали устойчивы у кетонов с электродонорными заместителямиРоль кислотного катализа – активация оксо-группы (т.е. усиление электрофильного центра Сδ+ до С+).Образование гидратных форм – в реакциях гидратации (присоединение воды). Так как это реакция нуклеофильного замещения AN гидратации больше подвержены альдегиды, с электроакцепторными заместителями.Билет 14 ? Кислотность желудочного сока. Общая, активная и потенциальная кислотность. Кислотность желудочного сока обуславливается pН среды желудка, в норме он должен быть в пределах pH=1,5-2Активную кислотность желудочного сока обеспечивает главный неорганический компонент – соляная кислота (норма 20-40 т.е.).Потенциальная кислотность обуславливается наличием в желудочном соке слабых кислот, таких как лимонная, яблочная, молочная, пировиноградная, масляная и др., которые не отдают свой протон в кислой среде.Общая кислотность – суммарное содержание всех кислот (норма 40-60 т.е.).Титриметрические единицы (т.е.) – это объем (в мл) 0.1э раствора NaOH необходимого для нейтрализации 100 мл желудочного сока.Для того чтобы найти кислотность желудочного сока, его титруют раствором гидроксида натрия известной концентрации в присутствии двух индикаторов.Первый переход окраски (черный квадратик) – это точка титрования свободной кислотности (которая определяется сильной кислотой - соляной), НCl + NaОН → НОН + NaClКогда соляная кислота полностью прореагировала, в желудочном соке остались только слабые кислоты (которые на первой стадии не должны оттитровываться), они задают рН 3,5. Такое значение pH (точка эквивалентности) соответствует зоне перехода цвета индикатора метилового оранжевого рН 3,0÷ 4,0. Второй переход окраски (серый квадратик)– точка титрования общей кислотности жел. сока.СН3СООН + NaОН ⇌ НОН + СН3СООNaКогда все слабые кислоты прореагировали со щелочью, среда желудочного сока приобретает рН

Растворимость. Константа растворимости.

Основные типы химической связи: ковалентная, ионная, водородная, металлическая;

Диссоциация воды. Ионное произведение воды. Водородный показатель (рН).

Билет 16

Изотонические, гипертонические и гипотонические растворы. Тургор, плазмолиз, гемолиз. Закон Рауля и его следствия. Криоскопическая и эбуллиоскопическая константы.

Арены.

Коллигативные свойства растворов: осмос, осмотическое давление, повышение температуры кипения и понижение температуры замерзания растворов. Закон Вант – Гоффа. Изотонический коэффициент.

Сопряженные диены. Реакции электрофильного присоединения (гидрогалогенирование, присоединение галогенов). Особенности присоединения в ряду сопряженных диенов.

Рибонуклеиновые (РНК) и дезоксирибонуклеиновые (ДНК) кислоты. Первичная структура нуклеиновых кислот.

Классификация и номенклатура органических соединений. Основные принципы заместительной и радикально-функциональной номенклатуры.

Билет 10Химическая кинетика.



Реакции карбоновых кислот с нуклеофильными реагентами – реакции электрофильного замещения SN имеют общий механизм:

Образование сложных эфиров – реакция со спиртами:

Получение ангидридов в присутствии водоотнимающего катализатора (P2O5, H2SO4)

9 билет

Электронная теория кислот и оснований Льюиса. Основные понятия: кислота, основание. Принцип ЖМКО.

Электронная теория кислот и оснований Льюиса основывается на рассмотрении электронного строения частиц и не считает наличие водорода обязательным признаком кислоты.

Кислота Льюиса – частица (нейтральная молекула или катион) с незаполненной внешней электронной оболочкой, способная принимать пару электронов (кислота = акцептор электронов, донор свободной атомной орбитали). Еще ее можно назвать электрофильным реагентом. Электрофилы (любят электроны) образуют ковалентную связь в реакции с нуклеофилом по донорно-акцепторному механизму, принимая пару электронов.

Основание Льюиса – частица (нейтральная молекула или анион) со свободной парой электронов, которую можно отдать для образования химической связи (основание = донор электронов, акцептор свободной атомной орбитали). Основание Льюиса еще можно назвать нуклеофильным реагентом. Нуклеофилы (любят плюсы) образуют ковалентную связь в реакции с электрофилом по донорно-акцепторному механизму, предоставляя пару электронов на свободную орбиталь электрофила.

В результате взаимодействия кислоты и основания Льюиса на атоме-акцепторе электронов часто возникает отрицательный заряд (-), а на атоме-доноре — положительный (+) и образуется либо соединение с координационной связью, либо комплекс, называемый донорно-акцепторным:

Теория жестких и мягких кислот и оснований по Пирсону (ЖМКО)

P.S.

  • Если ты жесткий, то ты маленький и шустрый, с большим зарядом и соответственно лучше атакуешь.

    Жесткие кислоты

    акцепторы, характеризующиеся

    • Малым размером

    • Большой электроотрицательностью

    • Низкой поляризуемостью

    • Трудно восстанавливаются

    • Локализованным зарядом

    Н+; Li+; Na+; К+; RCCT; СОД.

    Жесткие основания

    доноры, характеризующиеся

    • Малым размером

    • Большой электроотрицательностью

    • Низкой поляризуемостью

    • Трудно окисляются

    • Локализованным зарядом
    Н2О; ОН- ; F-; R—ОН; RO"; R-O-R; R—NH2; RCOO .

    Мягкие кислоты

    акцепторы с

    • Высокой поляризуемостью

    • Низкой электроотрицательностью

    • Легко восстанавливаются

    • Большим размером

    • Делокализованным зарядом
    Cu+; Ag+ ; R+ ; RO+; RHal, карбены

    Мягкие основания

    доноры

    • Высокой поляризуемостью

    • Низкой электроотрицательностью

    • Легко окисляются

    • Большим размером

    • Делокализованным зарядом
    Н- ; I-; CN- ; СО; RSН; алкены; С6Н6.

  • Если ты мягкий, то ты большой и неуклюжий, твой заряд распределен по молекуле, и ты не любишь атаковать.

Спирты.


Спирты – органические соединения, имеющие в своем составе одну или несколько гидроксильных групп (-ОН). С общей формулой CnH2n+2Om

Классификация:

По количеству -ОН групп: одноатомные и многоатомные (двух-, трех- и тд), н-р, пропантриол –

трехатомный, метанол – одноатомный. У одного С не может стоять несколько -ОН групп!




По расположению –ОН группы: первичные, вторичные, третичные спирты.

По строению углеродного скелета: циклические и ациклические

Кислотные свойства спиртов выражены очень слабо из-за образующего нестабильного аниона. Проявляются только в реакциях с активными металлами (калий и натрий) с образованием алкоголятов.



Основные свойства спиртов обусловлены неподеленной парой электронов на атоме кислорода. В реакциях с сильными кислотами могут образовываться оксониевые соли.



В водных растворах из-за наличия в спиртах атома водорода, связанного с электроотрицательным атомом О, образуются межмолекулярные водородные связи (обозначены пунктиром).

Нуклеофильные свойства:

1. Получение простых эфиров – межмолекулярная дегидратация, с использованием неорганической кислоты – серной в виде катализатора:



2. Получение сложных эфиров с использованием карбоновых кислот – реакция этерификации:

Реакции с участием электрофильного центра (на углероде, связанным с ОН группой). Электрофильные свойства слабо выражены из-за того, что ОН плохая уходящая группа.

1. Образование галогенопроизводных SN:


2. Дегидратация – элиминирование E с участием СН-кислотного центра:



Билет 33

ковалентная, ионная, водородная, металлическая; их краткая характеристика. Характеристики ковалентной связи: длина, энергия, валентный угол. Механизмы образования ковалентной связи. Химическая связь – это совокупность сил, связывающих атомы или молекулы друг с другом в новые устойчивые структуры. Основные типы химической связи:Ионная связь – хим. связь, образованная электростатическим притяжением (притяжением плюса к минусу) двух противоположно заряженных ионов, где электронная пара принадлежит полноценно одному из ионов. Обычно это связь между ионами металла и неметалла. Ме-Неме. В твердом состоянии имеют ионную кристаллическую решётку. Водородная связь — электростатическое взаимодействие между атомом водорода, связанным с электроотрицательным атомом, и другим электроотрицательным атомом (O, S, N, F). Она слабее и длиннее ковалентных связей. Водородные связи могут быть межмолекулярными или внутримолекулярными. Водородные связи принимают важную роль в межмолекулярном взаимодействии, от чего зависит агрегатное состояние вещества. Еще ее можно встретить между азотистыми основаниями в двуцепочной ДНК или во вторичной структуре белков и т.д.Металлическая связь – это связь между положительными ионами металлов с помощью общих электронов. Ме-Ме. Это происходит из-за того, что у металлов – небольшое число электронов на внешнем уровне, слабо удерживаемых ядром и из-за этого они покидают свои орбитали и свободно передвигаются по всему объему. Металлическая связь делокализована, ненаправлена и ненасыщена. Ковалентная связь – химическая связь, осуществляемая за счет образования общей электронной пары, при перекрывании электронных облаков соединяемых атомов. Образуется между атомами неметаллов.

Длиной ковалентной связи называют расстояние между ядрами атомов, которые образуют связь. Длина связи напрямую связана с радиусом атома - чем он больше, тем длиннее связь. Зная ковалентный радиус атомов, очень легко вычислять длину ковалентной связи в молекуле. Например, длина ковалентной связи молекулы HF = 30 + 58 = 88 пм.

Энергия ковалентной связи (выражают в ккал/моль или кДж/моль) – энергия, которая необходима для разрыва связи (при образовании ковалентной связи энергия выделяется, при разрыве - поглощается). Чем выше энергия связи, тем прочнее связь. Энергия связи зависит от ее длины - чем длиннее связь в молекуле, тем проще ее разорвать (затратить меньше энергии).

Валентный угол — угол между линиями, соединяющими химически связанные атомы.

Механизмы образования:

Обменный. При обменном механизме в образовании общей электронной пары от каждого атома участвуют и атомная орбиталь, и неспаренный электрон, находящийся этой орбитали.

Донорно акцепторный. Наблюдается, когда один компонент (донор) имеет на атомной орбитали внешнего уровня электронную пару, а другой (акцептор) – свободную орбиталь. При слиянии атомных орбиталей возникает молекулярная орбиталь , на которой находится общая электронная пара. Встречается в ионе аммония NH4+, гидроксония H3O+, комплексах.
Олигосахариды – углеводы, содержащие от 2 до 10 моносахаридных звеньев (ди-, три-, тетрасахариды и т.д.), которые соединены гликозидными связями.

Восстанавливающие дисахариды. Принцип строения – гликозидный ОН одного моносахарида связан со спиртовым ОН другого моносахарида.

Мальтоза (α-глюкоза+глюкоза) продукты расщепления крахмала и гликогена (основной продукт — мальтоза). Мальтоза также содержится в солоде.

Целлобиоза (β-глюкоза+глюкоза) – образуется при неполном гидролизе целлюлозы. Состоит из двух остатков D-глюкопиранозы, связанных β(1→4) гликозидной связью.

Лактоза (β-галактоза+глюкоза)— молочный сахар. Состоит из остатков D-галактопиранозы и D-глюкопиранозы, связанных β(1→4) гликозидной связью (восстанавливающий дисахарид). В организме человека расщепляется ферментом лактазой.

Невосстанавливающий дисахарид: Принцип строения – гликозидный ОН одного моносахарида связан с гликозидным ОН другого моносахарида

Сахароза — свекловичный или тростниковый сахар. Состоит из остатков D- α-глюкопиранозы и D- β-фруктофуранозы, связанных (1→2) гликозид-гликозидной связью. В молекуле отсутствуют полуацетальные гидроксильные группы, поэтому она не способна к цикло-оксо-таутомерии. В организме расщепляется ферментом сахаразой.

Таутомерия. Восстанавливающие дисахариды способны к цикло-оксо-таутомерии во фрагменте, содержащем полуацетальную гидрокси-группу, а также легко окисляются под действием мягких окислителей, например, они дают реакцию «серебряного зеркала»:

Аналогичные превращения возможны для изомальтозы, лактозы и целлобиозы.

Гидролиз – разрушение гликозидной связи, с образованием смеси аномеров.

( он донор, повышает нуклеофильность а в бензоле нужен катализатор)


1



2



3



4


Смотрите также файлы