Общие закономерности реакционной способности органических соединений как химическая основа их биологического функционирования

1. Классификация органических реакций по результату и по механизму.

2. Понятия: субстрат, реагент, реакционный центр.

3. Типы разрыва ковалентной связи в органических соединениях и образующиеся при этом частицы

4. Электронное и пространственное строение свободных радикалов, карбокатионов и карбанионов.

Реакции S_R

Галогенирование с участием С - Н связей sp³-гибридизованного атома углерода

5. Реакции галогенирования. Региоселективность SR в аллильных и бензильных системах.

6. Взаимодействие органических соединений с кислородом как химическая основа пероксидного окисления.

 

Реакции S_N у sр³-гибридизованного атома углерода - гетеролитические реакции, обусловленные поляризацией δ-связи углерод-гетероатом (монофункциональные производные углеводородов)

7. Влияние электронных, пространственных факторов и стабильности уходящих групп на реакционную способность соединений в реакциях S_N.

8. Реакции гидролиза галогенопроизводных.

9. Реакции алкилирования спиртов, фенолов, тиолов, сульфидов, аммиака и аминов. Биороль реакций алкилирования.

10. Роль кислотного катализа в S_N.

11.Реакции элиминирования (Е). Повышенная СН - кислотность как причина реакций Е.

12. Реакции дегидрогалогенирования.

13. Реакции дегидратации.

 

Реакции A_N - гетеролитические реакции с участием π-связи углерод-гетероатом (реакционная способность альдегидов и кетонов)

14. Реакции карбонильных соединений с водой, спиртами. Обратимость реакций, роль кислотного катализа.

15. Реакции карбонильных соединений с тиолами, обратимость реакций. Роль кислотного катализа.

16. Реакции карбонильных соединений с аммиаком и его производными. Роль кислотного катализа.

17. Гидролиз ацеталей и иминов.

18. Образование и гидролиз иминов как химическая основа пиридоксалевого

катализа.

19. Реакции альдольного присоединения. Основный катализ. Строение енолят-иона. Биороль реакции. Альдольное расщепление как реакция, обратная альдольному присоединению. Биороль процесса.

 

Реакции S_N у sp2 -гибридизованного атома углерода (карбоновые кислоты и их функциональные производные)

20. Реакции ацилирования и обратные имреакции гидролиза. Образование ангидридов и их гидролиз. Роль кислотного катализа.

21. Образование сложных эфиров и их гидролиз. Роль кислотного и основного катализа.

22. Образование сложных тиоэфиров и их гидролиз. Роль кислотного и основного катализа.

23. Образование амидов и их гидролиз. Роль кислотного катализа.

24. Ацилирующие реагенты (ангидриды, карбоновые кислоты, сложные

эфиры, сложные тиоэфиры). Сравнительная активность этих реагентов.

25. Ацилфосфаты и ацилкофермент А - природные макроэргические ацилирующие реагенты. Биологическая роль реакций ацилирования.

26. Реакции по типу альдольного присоединения с участием кофермента А как путь образования углерод-углеродной связи.

 

Реакции A_Е-гетеролитические реакции с участием π-связи

27. Механизм реакции А_Е (в общем виде). Кислотный катализ.

28. Механизм реакций гидрогалогенирования и гидратации

29. Влияние статического и динамического факторов на региоселективность реакций. Правило Марковникова.

30.Особенности А_Е к сопряженным системам (α, β-ненасыщенным альдегидам, карбоновым кислотам).

Реакции S_Е. Гетеролитичеекие реакции с участием ароматической системы

31. Механизм реакции галогенирования. Роль кислотного катализатора в образовании электрофильной частицы.

32. Механизм реакций алкилирования. Кислотный катализ в алкилировании алкенами и спиртами.

33. Влияние заместителей в ароматическом ядре на реакционную способность в реакциях S_E.

34 Влияние гетероатомов в гетероциклических соединениях на реакционную способность в реакциях S_Е.

35. Ориентирующее влияние заместителей.

36. Ориентирующее влияние гетероатомов.

 

УПРАЖНЕНИЯ

Приведите строение конформаций кресла (1-5)

1. 3-амицоциклогексанкарбальдегид

2. циклогександиол-1,3

3 4-фенилциклогексанол

4. 1,2-дибром-4-метилциклогексан

5. циклогександиол -1,5

Изобразите в проекциях Ньюмена следующие конформации (задания 6 – 10) и дайте им энергетическую характеристику (6-12)

6. янтарной кислоты

7. 3 аминопропантиола-1

8. 3–меркаптопропаналя

9. 2-хлорэтанола

10. этандиола-1,2

11. 3-хлорпропаналя

12. 2-гидроксипропановой кислоты

Укажите вид и знак электронных эффектов заместителей в молекулах органических соединений. Обозначьте эффекты графически (13-20)

13. Салициловая кислота (о-гидроксибензойная)

14. Сульфаниловая кислота (п-аминобензолсульфокислота)

15. 4-гидроксибутановая кислота

16. п-аминобензойная кислота

17. м-крезол (1-гидрокси-3-метилбензол.)

18 Этиламин

19. Фенол

20. Анилин

Расположите соединения в порядке увеличения кислотности. Ответ объясните (21-26)

21. Этанол и коламин

22. Фенол, 4-гидроксибензальдегид и 3-метилфенол

23. Трихлоруксусная кислота, 2,2-дихлорэтановая кислота и этановая

24. Этиленгликоль, пропанол-1 и глицерин

25. Фенол, меркаптобензол и бензиловый спирт

26. Пропанол-1, пропамин, пропантиол-1

Расположите соединения в порядке уменьшения основности. Ответ объясните (27-30)

27. Анилин, 2-аминобензальдегид и 3-метианилин

28. м-метиланилин, этиамин и диэтиламин

29. Диэтиламин, этиламин и триметиламин

30. Метил-этиламин, триметиламин и трихлор-триметиламин

Является ли органическое соединение ароматическим? Ответ объясните.

π-избыточное оно или π-недостаточное? (31, 32, 33, 34, 35, 36)

 

31. пиримидин 32. пиррол 33. пиразол

 

34. индол 35. пиридин 36. пурин

Укажите виды сопряжений в молекулах (37-41)

37. Фенола

38. Анилина

39. Энтеросептола (5-хлор-7-иод-8-гидроксихинолина)

40. 4-аминофенола

41. Перечислите три пути генерирования радикальных частиц.

Напишите схемы и опишите механизм реакции (42-44)

42. Гидратации пропена-2

43. Гидратации этилена

44. Гидрогалогенирования кротоновой (бутен-2-овой) кислоты

Укажите статистический и динамический факторы, стадии процесса, приведите современную формулировку правила Марковникова (42-44)

45. Галогенирования бензола

46. Алкилирования бензола пропеном в кислой среде

47. Алкилирования бензола йодистым метилом

48. Алкилирования бензола третичным изобутиловым спиртом в кислой среде

Приведите уравнения реакции образования Е+, стадии реакции, названия продуктов реакции (для заданий 45 – 48).

49. Напишите уравнение реакции образования S-аденозилметионина

50. Напишите уравнение реакции биосинтеза холина из коламина с участием S-аденозилметионина

Напишите схемы и опишите механизмы реакций (51-57)

51. Дегидратации 2-метилбутанола-2

52. Гидратации трет. бутилхлорида

53. Взаимодействия 2-хлорпропановой кислоты с водным раствором щелочи

54. Третичного бутилового спирта с хлороводородом

55. Дигидрогалогенирования 2,3-диметил-2-хлорбутана

56. Дегидратации 2,3-диметилбутанола-2

57. Дегидрогалогенирования 2-метил-2-хлорбутана

Напишите схему реакции (58, 59, 60)

58. Присоединения гидридов металлов к карбонильной группе (реакция восстановления)

59. Гидратации формальдегида. Как влияет строение субстрата на равновесие реакции?

60. Гидратации хлораля (2,2,2-трихлорэтаналь). Влияние ЭА заместителей на устойчивость гидратной формы.

Напишите механизм реакции образования циклического полуацеталя (61, 62)

61. 4-гидроксибутаналя

62. 5-гидроксипентаналя

Напишите схемы и опишите механизмы реакций образования. Напишите схемы и опишите механизмы реакций кислотного гидролиза всех полученных продуктов (63-67)

63. Полуацеталя и ацеталя этанола

64. Оксима бутанола-2

65. Гидразона пропанола-2

66. Фенилгидразона пропаналя

67. Полумеркапталя и меркапталя пропанона-2 и метантиола

Напишите схему и опишите механизм реакции альдольной конденсации (68-70)

68. Этаналя

69. Бензальдегида и этаналя

70. Пропаналя

71. Расположите карбоновые кислоты и их функциональные производные в порядке уменьшения ацилирующей способности (по легкости вступления в реакции S_N).

72. Расположите карбоновые кислоты и их производные в порядке уменьшения стабильности уходящих анионов.

73. За счет чего возможно увеличение скорости реакции S_N у sp²-гибридизованного атома углерода, каким образом оно достигается? Влияние ЭД и ЭА заместителей на увеличение или уменьшение δ+ атома углерода.

Напишите схему и опишите механизм реакции образования (74-76)

74. Сложного эфира – этилацетата

75. Уксусного ангидрида

76. Амида масляной кислоты

Напишите схемы и механизмы реакции гидролиза этих соединений:

77. Напишите схему реакции образования хлорангидрида пропионовой кислоты. Напишите схему и опишите механизм реакции полученного продукта.

Напишите схемы реакций (78-79)

78. Протекающих при нагревании щавелевой и адипиновой кислот, малоновой и янтарной кислот.

79. Образования неполного и полного амидов глутаровой кислоты.

Напишите схему реакции (80-81)

80. Образования ацетилКоА (реакция ферментативного расщепления замещенного ацетилфостфата коферментом А)

81. Этерификации, протекающей в организме – образование ацетилхолина.

82. Опишите механизм реакции сложноэфирной конденсации (образование ацетоуксусного эфира их двух молекул этилацетата).

83. Опишите биороль КоА и ацетилКоА.

 

12	Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: