химический каталог




Органическая химия

Автор Р.Моррисон, Р.Бойд

Н». га

М-ДО/2ЩН*СН,- > ? CH^H-CHsCHsVtCHrfCHs

алфены (а-алкены)

БОЛЬШИЕ количества ТАКИХ С,,—С,0 АЛКЕНОВ ИСПОЛЬЗУЮТСЯ в ПРОИЗВОДСТВЕ ДЕТЕРГЕНТОВ. (ВИДОИЗМЕНЕННЫЙ ПРОЦЕСС, ОПИСАННЫЙ В РАЗД. 15.6, ПРИВОДИТ К алсрпл-спиртам.)

«ХИМИК, СОБИРАЮЩИЙСЯ ПОСТРОИТЬ ГИГАНТСКУЮ МОЛЕКУЛУ» НАХОДИТСЯ В ТАКОМ ЖЕ ПОЛОЖЕНИИ, КАК И АРХИТЕКТОР, проектирующий ЗДАНИЕ. В ЕГО РАСПОРЯЖЕНИЙ ИМЕЕТСЯ РЯД СТРОИТЕЛЬНЫХ БЛОКОВ ОПРЕДЕЛЕННЫХ ФОРМ И равчеров, И ОН ДОЛЖЕН СОЕДИНИТЬ ИХ ВМЕСТЕ В СТРУКТУРУ, КОТОРАЯ БУДЕТ СЛУЖИТЬ ОПРЕДЕЛЕННОЙ ЦЕЛИ... ХИМИЯ ПОЛИМЕРОВ В НАСТОЯЩЕЕ ВРЕМЯ СТАНОВИТСЯ ВСЕ БОЛЕЕ ПРИВЛЕКАТЕЛЬНОЙ ОБЛАСТЬЮ ИССЛЕДОВАНИЙ; в ПОСЛЕДНИЕ НЕСКОЛЬКО ЛЕТ ОТКРЫТЫ НОВЫЕ ПУТИ СОЕДИНЕНИЯ БЛОКОВ ВМЕСТЕ — ОТКРЫТИЯ, КОТОРЫЕ СУЛЯТ ПОЛУЧЕНИЕ БОЛЬШОГО КОЛИЧЕСТВА материалов, прежде никогда не существовавших на Земле» (Дж. Натта, Scientific American, Sept. 1957, стр. 98).

8.25. Изопрен и изопреновое правило

Изопреновое звено — один из наиболее распространенных в природе блоков. О ю ВСТРЕЧАЕТСЯ не только в КАУЧУКЕ, но и в БОЛЬШОМ числе соединений, выделенных ИЗ растений И животных. Например, почти все терпены, (найденные в эфирных маслах многих РАСТЕНИЙ) имеют углеродный СКЕЛЕТ, построенный из изопреновых звеньев, СОЕДИНЕННЫХ регулярно «голова к хвосту». Это так называемое изопреновое правило, которое оказало большую помощь при ВЫЯСНЕНИИ строения терпенов.

еШшщА

Ш2==С^Н2~СН2|СНГ~СН--А1Г~СН2РН

ЦГТРОЯВЛЛОЛ РВФТЬЛАВДВИ в маеж щртт}

Увлекательная область на границе органической химии и биологии — БИОГЕНЕЗ природных соединений, т. Е. ИЗУЧЕНИЕ точной последовательности реакций, в результате которых соединение образовалось в растении или животном организме. По-видимому, все ияопреновые звенья в природе возникают ИЗ одного И того же соединения — изопентенилпирофосфата.

О

I

Сг^=А-СН1--Ш,--0—Р—О— Р-ОН

4 4

ИЭОПВГГЕНИЛТФСФССФЙТ

Работы, начатые примерно в 1950 г., показали, как из изопреновых звеньев по стадиям строятся соединения, кажущиеся очень отличными от каучука, например холестерин (стр. 491).

жаден > шщжтершн ? холестерин

Задача 8.14. а) Отметьте изопреновые звенья, из которых построена молекула сквалена. б) Существует одно отклонение от последовательности «голова к хвосту». Где оно? Можно ля на основании этого определенного расположения предположить в общих чертах биогенез дайной молекулы? в) Какие изменения скелета, если они есть, сопровождают превращение сквалена в ланостерин; ланостерина в холестерин?

8.26. Анализ алкинов и диенов

Алкины и диены дают те же характерные реакции, что и алкены: они обесцвечивают раствор брома в четыреххлористом углероде без выделения бромистого водорода; они обесцвечивают холодный нейтральный разбавленный раствор перманганата калия; они не окисляются хромовым ангидридом. Однако они представляют собой более ненасыщенные соединения, что следует из их молекулярной формулы (Q,HM-2) и может быть установлено количественным гидрированием (на 1 моль углеводорода расходуется 2 моля водорода).

Доказательство структуры лучше всего завершить теми же .методами расщепления, которые использовались при изучении алкенов. При озоно-лизе алкинов образуются кар боковые кислоты, тогда как алкены дают альдегиды и кетоны, например:

CHjCH^sCCH, Ш^ДЮН + НШССН,

пентии-2 карбоновые кислоты

Озонолиз диенов приводит к альдегидам и кетонам, включая и такие, которые содержат в одной молекуле две концевые группы С=0, например:

СН, Н СН, Н

сн«=с—сн^сн, —н*°' Zn> н—i=o + o=i—с=о + о=с—н

Алкины с концевой тройной связью (RCb=CH) можно охарактеризовать и отличить от изомеров превращением их в нерастворимые ацетилениды серебра и меди (разд. 8.11).

(Спектральный анализ алкинов и диенов обсуждается в разд. 13.16— 13.18)

Задача 8.15. Сравните продукты озонолиза следующих изомеров: а) пентина-1; б) вещти-на-2; в) З-метилбутина-1; г) пеитаднена-1,3; д) пеитаднена-1,4; е) изопрена (2 метилбута-диена-1,3).

Задача 8.16. Какие продукты образуются при озонолнзе полнбутадиена (QH^),,, если полимеризация происходит а) как 1,2-присоединение и б) как 1,4-пр «соединение? Задача 8.17. Озонолиз натурального каучука приводит в основном (90%) к соединению

ЗАДАЧИ

1. а) Напишите структурные формулы семи изомерных алкинов, имеющих состав QH|e. б) Назовите их по номенклатуре ШРАС и по рациональной номенклатуре, в) Укажите, какие из них будут реагировать с Ag+ или Cu(NH,)J. г) Напишите строение продуктов озонолиза каждого изомера.

2. а) Напишите структурные формулы всех изомерных диенов общей формулы С,Н1о, за исключением кумуленов. б) Назовите каждый изомер, в) Укажите сопряженные длены, г) Укажите, какие изомеры могут проявлять геометрическую изомерию, и напишите изомерные структуры, д) Напишите строение продуктов озонолиза каждого изомера, е) Какие изомеры {кроме пар цщ>тра«с-изомеров) нельзя различить таким путем?

3. Напишите уравнения всех стадий синтеза ацетилена из угля и известняка.

4. Напишите все стадии синтеза п роли на из приведенных ниже соединений, используя любые необходимые органические и неорганические реагенты. Помните указания, приведенные на стр. 210.

а) 1,2-дибромпропан, д) к-пропиловый спирт,

б) пропилен, е) 1,1-двхлорпропан,

в) бромистый изопропил, ж) ацетилен,

г) пропан, з) 1, 1,2,2-тетрабромпропан.

5. Напишите схему синтеза из ацетилена следующих соединений, используя любые органические и неорганические реагенты:

а) этилена, д) 1,2-дихлорэтана, к) чыс-бутеиа-2,

б) этана, е) ацетальдегида, л) транс-букнг-2,

в) бромистого этилидена ж) пропина, м) пентина-1,

(1,1 -дибромэтана), з) бутина-1, н) пентина-2,

г) хлористого винила, и) бути на-2, о) гексина-3.

6. Напишите формулы и названия органических соединений, получающихся при реакции (если она идет) бутина-1 со следующими соединениями:

а) 1 моль Н-, N1, и) продукт (з) + HN08,

2 моля Hg, Ni, к) NaNH,,

1 моль Вг„ л) продукт (к) + С,НвВг,

2 моля ВГ», м) продукт (к) + mpem-бут ил хлорид,

1 моль НС1, и) CjH6MgBr,

2 моля НО, о) продукт (и) + Н.О,

ж) Н,0. Н+, Hga+ п) 0„ затем ШЭ,

з) Ag+, р) горячий КМп04.

7. Ответьте на вопросы задачи б для бутадиена-1,3.

8. Ответьте на вопросы задачи 6 для пентаднена-1,4.

9. Напишите формулы и названия продуктов дегидрогалогеиирования каждого из следующих галогенидов. В тех случаях, когда возможно образование более чем одного вещества, укажите, какой будет преобладать.

а) 1-хлорбутан и 2-хлорбутан, б> 1-хлорбутаи и 4-хлорбутен-1,

в) 2-бром-2-метилбутан и З-бром-2-метилбутан,

г) 1 -бром-2-метнлбута и и 4-бром-2-метнлбутан,

д) 1-хлор-2,3-диметилбутан и ' 2-хлор-2,3-диметилбутаи,

е) 4-хлорбутен-1 и 5-хлорпеитен-1.

10. Какой из алкилгалогенидов в каждой из приведенных в предыдущей задаче пар будет дегидрогалогенироваться быстрее?

11. Напишите строение основного продукта или продуктов, образующихся при присоединении 1 моля HQ к каждому из следующих соединений:

а) бутадиен-1,3 и бутен-1, в) бутадиен-1,3 и 2-ыетилбутадиеи-1,3,

б) бутадиен-1,3 и пентадиен-1,4, г) бутадиен-1,3 и пеитадиен-1,3.

0=СН—СНд—СН,—С|СНа)=0. Что вы можете сказать о строении каучука?

12. Какое из соединений в каждой из приведенных в предыдущем упражнении пар будет более реакционноспособным по отношению к HQ?

13. Ответьте на вопросы задач 11 и 12 для случая присоединении не HQ, a BrCQ, в присутствии перекиси {разд. 6.18).

14. а) Теплота гидрирования ацетилена (до этана) составляет 76,0 ккал/моль (314,01 10s Дж/моль). Рассчитайте теплоту гидрирования ацетилена до этилена, б) Как устойчивость алкиня относительно алкена сравнима со стабильностью алкена относительно алкана? в) Укажите, исходя только из своего ответа на вопрос (б), будет ли ацетилен более или менее реакционноспособиым по сравнению с этиленом при присоединении метильного радикала СН, -. г) Напишите строение свободного радикал», который может образоваться при присоединении СН3- к ацетилену. При присоединении СН8-к этилену. Исходя только из относительной устойчивости образующихся радикалов, скажите, будет ли СН, присоединяться к ацетилену быстрее или медленнее, чем к этилену, д) Найдено, что СН,- присоединяется к ацетилену медленнее, чем к этилену. Какой фактор — устойчивость исходного вещества или устойчивость радикала — более важен в данном случае?

15. а) Соберите модель аллена СН,—С— СН,, кумулированного диена. Каково пространственное отношение между парой атомов водорода на одном конце молекулы в парой атомов водорода на другом ее конце? б) Замещенные аллены типа RCH=C=CHR получены в оптически активной форме. Находится ли это в соответствии с формой молекулы в (а)? Какой атом углерода в замещенном аллене асимметрический? в) Напишите электронную конфигурацию аллена. {Указание: сколько атомов связано со средним углеродным атомом? С каждым из концевых атомов углерода?) Приводит ли это к той же самой форме молекулы, которая предложена для (а) И (б)?

16. Удобный метод синтеза алкенов-1 состоит в реакции реактивов Гриньяра с очень реакционнослособным галогенидрм — бромистым аллилом

RMgX + ВгСН^СН—СН, > RCH?H~CH,

При получении гексена-1 (т. кип. 63,5 °Q таким путем в качестве побочных продуктов образуются и-гексан (т. кип. 69 °Q и гексадиен-1,5 (т. кип. 60 °С); разделить их трудно вследствие близких температур кипения. Смесь обрабатывают бромом и затем разгоняют. Получают три фракции: с т. кип. 68—69 °С; 77—78 "С/15 мм и вькококипящнй остаток, а) Каков состав каждой фракции? б) Что теперь необходимо сделать, чтобы получить чистый гексен-1? в) Как можно таким же путем разделить н-пентан (т. кил. 36 °С) и пен-тен-1 (т. кип. 30 °С); децен-1 (т. кип. 171 °С) и децин-5 {т. кип. 175 CQ.

17. Гуттаперча—природный неэластичный полимер, используемый для покрытия мячей для гольфа и подводных кабелей. Она имеет такую же формулу (СбНя)„, что и натуральный каучук, и превращается в тот же самый продукт при гидрировании и при озонолизе (задача 8.17, стр. 261). Используя структурные формулы, покажите наиболее вероятное различие между гуттаперчей и каучуком.

18. Изобутилеи

страница 60
< 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
керамогранит jackstone
мультирум билайн
японский нож сантоку
билеты в театр джигарханяна

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
(03.12.2016)