химический каталог




Органическая химия

Автор Р.Моррисон, Р.Бойд

тывая стереоизомеров, напишите структуры всех продуктов, образующихся прн монохлорировании при комнатной температуре: а) «-гексана; б) изогексана; в) 2,2,4-триметнлпентана; г) 2,2-диметилбутана.

14. Предскажите соотношение изомеров в задаче 13.

15. Какие вещества в задаче 13 диссимметричны? Напишите структуры всех энантиомеров и обозначьте их символом R или S.

16. а) При хлорировании пропана были выделены четыре продукта (А, Б, В и Г) общей формулы CtHgClg. Напишите их структуры, б) Каждый из изомеров хлорировали дальше и количество трихлорпро из водных (С3НЬС13), полученных нз каждого изомера, определили методом газожидкостной хроматографии. Из А образовалось одно трихлорпроизводное, из Б — два, из В и Г — по три. Напишите структуры соединений А, Б, В и Г. в) Другим синтетическим методом соединение В было получено в оптически активной форме. Каково строение В и Г? г) При хлорировании оптически активного соединения В один из трихлорпропаноь (Е) оказался оптически активным, а два других — неактивными. Каково сгропше Е и двух других соединении?

17. Дипольный момент смеси соединений X и V можно представить следующим выражением:

где N — мольная доли каждого типа молекул- Используя данные задачи 4-6 (стр. 102), рассчитайте копформациоииын состав 1,2-дихлорэТана прн 32 СС в газовой фазе.

18. Исходя из данных энергий связей, приведенных в табл. 2.1 (стр. 50), добавьте следующие радикалы в ряд устойчивости, приведенный в разд. 4.26: а) винил СНяг=СН-;

б) алдил СН2—СПСНЕ-; в) бензил CDHBCHS*. Проверьте ваш ответ па стр. 374.

19. На'осппвании вашего отлета на задачу 18 предскажите, как следующие соединения укладываются в ряд (разд. 4.25), который показывает легкость отрыва атомов водорода: а) винильный водород СНа= СН—Н; 6) аллильный водород СПг—СПСНг—Н; в) бензидь-ный водород СвН5СП2—Н. Сравните ваш ответ с экспериментальными данными на стр. 374.

20. а) Жидкофазный фотолиз дназпмстана в н-гептане приводит к следующим продуктам в указанных количествах: л-октан (38%), 2-метилгентаи (25%), 3-метнлгешан (24%) и 4-мот ил гептан (13%). Является ли внедрение произвольным или селективным? В какой форме реагирует метилен? б) Аналогичная реакция в 2,2,4-триметилпентане приводит к четырем продуктам с формулой С,Н20 в следующем соотношении: 51, 35, 10 и 4%. Исходя из (а), укажите, какие это продукты и каково процентное содержание каждого?

в) Один из продуктов в (а) днесимметричен. Какой? Если бы этот продукт образовывался прямым внедрением метилена, можно было бы ожидать, что он будет оптически активным? Если бы он образовывался в результате отщепления — присоединения? Подробно

объясните.

21. Если газофазный фотолиз дназометана в изобутане (задача 4.27, стр. 135) проводить в присутствии кислорода, то соотношение изо пентан .- нео пентан в продукте значительно увеличивается. Как это объяснить?

22. Свободиорадикальное хлорирование пропил- или нзоиронилбромида приводит к 1-бром-2-хлорнропапу, а иаобутил- или mpem-бутилбромпда — к 1-бром-2-хлор-2-метил-пропану. Что происходит? Есть ли какое-нибудь объяснение таким реакциям?

23. а) Если бы ракету заполнили керосином и жидким кислородом, какое количество кислорода потребовалось бы на каждый литр керосина (считайте, что керосин имеет средний состав «-Ci4H30)? Какое количество тепла выделилось бы при сгорании 1 л керосина [считайте 157 ккал/моль (657,33-10я Дж/моль) на каждую С112-группу и 386 ккал/моль (778,70-103 Дж/моль) на каждую СНа-группу]? в) Если бы появилась возможность наполнить ракету свободными атомами водорода, какое количество топлива потребовалось бы для получения такого же количества тепла, какое дает 1 л керосина и соответствующее количество кислорода (считайте НаО единственным продуктом)? 24- Какими двумя количественными методами можно показать, является ли продукт хлорирования пропана монохлор- или дихлорпро им водным пропана? Укажите точно, ка,кне результаты следует ожидать в каждом методе.

25. Бромистый ал кил (А) образует реактив Гриньяра, который под действием воды превращается в к-гсксян. При обработке натрием получается 4,5-диэтмлоктан. Каково строс-иис А? Назовите его. Приведите путь нашего доказательства, включая уравнения.

26. Найдено, что неизвестный горючий газ нерастворим в концентрированной серной кислоте. При пропускании в раствор перманганага или в растпор брома в четыреххло

ристом углероде окраска растворов не изменяется. 142 мл газа, собранные при 20 °С и 760 мм рт. LT. (10,13-Ю4 Па) весят 0,337 г- Что это за гач? Если существует несколько возможных структур, предложите простой эксперимент (или эксперименты), чтобы их различить?

27. На основании определенных данных, включая НК>спектры, предполагают, что соединение с формулой С10НМ является 2,7-диметнлоктаппм. Как можно подтвердить или опровергнуть эту предварительно предложенную структуру?

28. а) Раствор неизвестного количества метилового спирта (СН3ОН) в н-пктлне доварили к избытку мет! I л маг к и Й и од ид а в высоко кипящем растворителе, «-бутиловом эфире. Выделившиеся газ собрали и измерили его объем; 1,04 мл (условия нормальные). Что это з'л газ и как он образуется? Какое количество метилового спирта добавкой к реактиву Гриньяра?

б) 4,12 мг неизвестного спирта ROH прибавили к метилмагнийиодиду, как описано

выше; выделилось 1,56 МЛ газа (условия нормальные), Какой молекулярный вес спирта?

Предложите возможную структуру или структуры спирта.

в) 1,79 мг соединения с молекулярным весом около 90 дало 1,34 мл ища (условия

нормальные). Сколько активных (т. е. кислых) водородов имеется т. молекуле? Считая,

что все они находятся в виде ОП-групп, предложите структуру спирта. (Это пример

определения активного подорода по Церсвитииову.)

5

Алкены. I. Строение и получение

ЭЛИМИНИРОВАНИЕ (ОТЩЕПЛЕНИЕ)

5.1. Ненасыщенные углеводороды

При обсуждении алканов кратко упоминался другой класс углеводородов — алкены» которые содержат меньше атомов водорода* чем алканы, и которые можно превратить в алканы присоединением водорода. Указывалось, что алкены получаются из алканов в результате потери водорода при крекинге.

Алкены содержат водорода меньше, тем максимально возможно» и поэтому их называют ненасыщенными углеводородами. Эта ненасыщенность может быть компенсирована и другими реагентами, кроме водорода, и характеризует химические свойства алкенов.

5.2. Строение этилена.

Двойная, углерод-углеродная связь

Простейшим представителем ряда алкенов является этилен CjjH,. Поскольку этилен легко превращается в этан, можно ожидать определенных аналогий в строении этих двух соединений.

Сначала атомы углерода соединяют ковалентной связью и затем присоединяют по два атома водорода к каждому атому углерода. Таким образом, каждый атом углерода имеет только шесть электронов на своем валентном уровне вместо требуемых восьми; чтобы вся молекула была нейтральной, необходима еще пара электронов. Обе эти проблемы можно решить, если предположить, что оба атома углерода владеют совместно двумя парами электронов. Обычно говорят, что атомы углерода связаны двойной связью. Двойная углерод-углеродная связь является отличительной особенностью строения алкенов.

Н и Н:С::С:Н

Квантовая механика дает более детальную картину этилена и двойной углерод-углеродной связи. Для образования связей с тремя другими атомами углерод использует три эквивалентные гибридные орбитали; s/)2-орбитали, образованные комбинацией одной s- и двух р-орбиталей. Как было показано в разд. 2.23, 8/за~орбнтали лежат в одной плоскости, а именно плоскости ядра углерода, и направлены к углам правильного треугольника; угол между двумя орбиталями составляет 120° (2,094 рад). Тригональное расположение (рис. 5.1) предполагает максимальное удаление гибридных

орбиталей друг от друга. Так же как взаимное отталкивание приводит к тетраэдрическому расположению 5р3-орбиталей, так в данном случае оно приводит к тригональному.

Если -расположить два атома углерода и четыре атома водорода этилена так, чтобы обеспечить максимальное перекрывание орбиталей, то получается структура, приведенная на рис. 5.2. Каждый атом углерода находится в центре треугольника, в углах которого расположены два атома водорода и второй углеродны! атом. Каждый угол между связями равен 120° (2,094 рад). Эти связи хотя и расположены иначе относительно ядра углерода, очень похожи на связи в этане; они имеют цилиндрическую симметрию относительно линии связи и их также называют с-связями (сигма-связь).

углам правильного треугольника.

Но построение молекулы еще не закончено. При образовании sp"-op6n-талей каждый атом углерода использовал только две из трех имеющихся р-орбиталей. Оставшаяся р-орбиталь состоит из двух равных долей, из

Рис. 5.3. Молекула этилена: двойная углерод-углеродная связь. Перекрывание р-орбиталей приводит к образованию л-связи; я-электрспное облако расположено над и под плоскостью, в которой лежат атомы.

которых одна расположена над, а другая под плоскостью трех §р*-орбита-лей (рис. 5.3); она занята одним электроном. Если р-орбиталь одного атома углерода перекрывается с р-орбиталью другого углеродного атома, происходит спаривание электронов и образуется дополнительная связь.

Эта связь образуется в результате перекрывания р-орбиталей, и, чтобы отличить ее от ст-связей, имеющих другую форму, такую связь называют п-связью (пи-связь). Она состоит из двух частей, причем одно электронное облако расположено над, а другое под плоскостью, в которой лежат атомы. Вследствие меньшего перекрывания n-связь менее прочна, чем углерод-углеродная а-связь. Как видно из рис. 6.3, такое перекрывание может происходить только, когда шесть атомов лежат в одной плоскости. Следовательно, этилен —• плоская молекула.

Таким образом, углерод-угле родная «двойная связь» построена из прочной о-связи Г83 ккал (347,48-10s Дж), исходя из данных для этана! и менее прочной «-связи 162 ккал (259,58 »108 Дж)]. Общая энергия связи, равная 145 ккал (607,09' 10s Дж), больше» чем энергия простой углерод5 Алкены. L Строение и получение t л с

I 14

страница 34
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136

Скачать книгу "Органическая химия" (15.87Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
стадиум лайф и евросеть
купить каркас для кровати 180-200 в житомире
купить билет на концерт руки вверх 3 ноября
домашний кинотеатр подбор по параметрам

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(17.10.2017)