WWW.BOOK.LIB-I.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Электронные ресурсы
 
s

«В.А. Калявин, М.Е. Миняев Органическая химия в вопросах и ответах (Часть I) Учебно-методическое пособие для студентов Химикобиологического ...»

Департамент образования города Москвы

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования города Москвы

«Московский городской педагогический университет»

(ГОУ ВПО МГПУ)

Институт естественных наук

Химико-биологический факультет

В.А. Калявин, М.Е. Миняев

Органическая химия в вопросах и ответах

(Часть I)

Учебно-методическое пособие для студентов Химикобиологического факультета Института естественных наук ГОУ

ВПО МГПУ, обучающихся по специальности 050101.65 «Химия».

Москва УДК 547 ББК 24.2 К17 Рекомендовано к печати кафедрой органической химии Химико-биологического факультета Института естественных наук ГОУ ВПО МГПУ.

Протокол №1 от 27 августа 2009г.

Утверждено к печати ученым советом Института естественных наук ГОУ ВПО МГПУ. Протокол №1 от 21 сентября 2009г.

Авторы:

к.х.н., доцент В.А. Калявин, к.х.н., доцент М.Е. Миняев

Рецензенты:

к.х.н., доцент кафедры органической химии Химического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова В.П. Дядченко, к.х.н., научный сотрудник Группы алифатических борорганических соединений ИНЭОС РАН им. А.Н. Несмеянова А.А. Белов К17 Органическая химия в вопросах и ответах (Часть I): Учебнометодическое пособие для студентов Химико-биологического факультета Института естественных наук МГПУ, обучающихся по специальности 050101.65 «Химия» / Авторы: В.А. Калявин, М.Е. Миняев. — М.: МГПУ. 2009. — 120 с.

© МГПУ, 2009 Настоящее пособие, состоящее из двух разделов, рекомендуется студентам химико-биологического факультета МГПУ. Один из разделов включает общие понятия и представления (номенклатура, изомерия, гомология, основы стереохимии, электронные эффекты, кислоты и основания, электрофилы и нуклеофилы). В другом рассматриваются отдельные классы: алканы, алкены, алкины, галогеналканы, спирты, простые эфиры, эпоксиды.

Пособие написано на основе программы и курса лекций «Органическая химия и основы супрамолекулярной химии», читаемого на факультете. Цель пособия — помочь студентам разобраться в наиболее сложных вопросах, помочь в освоении материала, предлагаемого на лекциях и семинарах.

Сборник состоит из пяти глав, включающих небольшую теоретическую часть, примеры типовых задач с подробным обсуждением и, наконец, задачи для самостоятельного решения, к которым предлагаются ответы.

При изложении теоретических вопросов и выборе задач авторы стремились расставить акценты так, чтобы выработать у студентов аналитический подход, позволяющий увидеть типичное, главное и абстрагироваться от второстепенного. Поэтому пособие не претендует на полное, систематическое изложение. В то же время в большинстве случаев оно вполне самодостаточно и является своеобразным «самоучителем» по органической химии.

Авторы с благодарностью примут критические замечания, советы, пожелания и учтут их в работе над 2-ой частью пособия, куда войдут ароматические углеводороды, альдегиды, кетоны, карбоновые кислоты, амины, диазасоединения.

I. Заместительная номенклатура органических соединений Номенклатура — это правила наименования химических соединений. В истории химической науки заманчивой идеей всегда было создание таких правил, которые позволили бы каждому соединению дать свое единственное название. Однако, учитывая огромное разнообразие химических веществ, стала очевидной утопичность этой идеи. Поэтому существует ряд номенклатур, одна из которых наиболее универсальна и применима для большинства классов, изучаемых в общем курсе органической химии. Это — заместительная номенклатура IUPAC*.





Согласно этой номенклатуре любое органическое соединение рассматривается как результат замещения атомов водорода в некоторой углеводородной структуре, называемой родоначальной структурой, на заместители (A, B, C, D... X), число которых может быть от нуля до сколь угодно большой величины, в зависимости от сложности молекулы.

Заместители делятся на два типа: нехарактеристические и характеристические заместители (см. табл. 1). При наименовании соединений, названия нехарактеристических заместителей всегда помещаются в префиксной части слова, а названия характеристических заместителей — либо в префиксной, либо в суффиксной части. Если в молекуле имеется лишь один тип характеристических заместителей, то последний обязательно помещается в суффиксной части. При наличии разных типов характеристических заместителей (например, HO- и -COOH), лишь старший заместитель (-COOH) помещают в суффиксную часть, а младшие характеристические группы, как бы понижаются в ранге до нехарактеристических и указываются в префиксе.

Корень названия соединения определяется числом атомов углерода, входящих в состав родоначальной структуры. Если родоначальная структура содержит один, два, три или четыре атома углерода, то корнем названия будет мет-, эт-, проп-, бут-, соответственно, если таких атомов, например, International Union of Pure and Applied Chemistry — Международный союз теоретической * и прикладной химии пять, шесть, семь или больше, то корнем будут греческие названия этих чисел (пент-, гекс-, гепт- и т.п.). К корню добавляется суффикс -ан, -ен или

-ин, показывающий отсутствие кратных связей углерод-углерод (-ан) или наличие двойных (-ен) или тройных (-ин) связей углерод-углерод в родоначальной структуре.

–  –  –

* Названия часто встречающихся заместителей приведены в табл. 4 приложения на стр.

117.

Основные правила определения родоначальной структуры*

Родоначальная структура должна содержать:

1. Максимальное число старших характеристических заместителей

2. Максимальное число кратных связей (С=С и СС в сумме)

3. Максимальное число атомов углерода в углеродной цепи

4. Максимальное число двойных связей углерод-углерод (С=С)

5. Максимальное число любых заместителей Каждый последующий пункт правил используется, когда предыдущий не дает однозначного ответа.

–  –  –

После выбора родоначальной структуры ее следует пронумеровать для того, чтобы в названии соединения можно было указать местоположение заместителей и кратные связи.

Правила нумерации родоначальной структуры Нумерацию проводят так, чтобы наименьшие номера (локанты) получили

1. старшие характеристические заместители

2. кратные связи (двойные C=C связи имеют преимущество перед тройными CC связями)

3. нехарактеристические заместители Каждое последующее правило используется, если предыдущее не позволяет сделать однозначный выбор.

При наличии в родоначальной структуре нескольких заместителей и/или нескольких кратных связей ее нумеруют в соответствии с правилом

–  –  –

Этот пример интересен двумя особенностями. Такие характеристические группы, как альдегидная и карбоксильная всегда находятся у крайнего атома родоначальной структуры. Поэтому цифра, показывающая положение таких заместителей, опускается. Кроме того, заместитель HO-CH2-CH2- является сложным, и требуется нумерация углеродной цепи этого заместителя, чтобы можно было показать место HO-группы. Нумерация сложных заместителей начинается с атома углерода, присоединенного к родоначальной структуре, и в окончательном названии соединения имя сложного заместителя заключается в скобки.

OH CH2 ж) 2-(2-Гидроксипропил)пропен-2-овая кислота CH3 CH CH2 C COOH Br CH CH3

з) CH3 CH2 C CH2 CH3 2,4-Дибром-3,3-диэтилпентан Br CH CH3 Последний пример показателен в том смысле, что заместители, упоминаемые в префиксной части, следует перечислять в алфавитном порядке (бром-, этил-).

–  –  –

1. В состав соединения входят следующие характеристические группы (в порядке возрастания старшинства): HO-, C=O, -COOH. Старших карбоксильных групп четыре. Поскольку карбоксильная группа может находиться в родоначальной структуре лишь у крайних атомов, то родоначальная структура должна содержать только две карбоксильные группы. Две другие карбоксильные группы, а также кетонную и гидроксильную группы следует включить в префиксную часть названия соединения.

2. Выбор родоначальной структуры, выделенной пунктиром, определяется максимальным числом заместителей (см. п. 5 правил).

3. Нумерацию родоначальной структуры следует проводить справа налево, чтобы C=C связь получила наименьший номер.

4. Назовем родоначальную структуру: гептен-2-диовая кислота.

5. Заместители при C3, C4, C5 и C6 родоначальной структуры сложные и нужна дополнительная нумерация. Назовем последовательно все заместители: при C3 — 1,2-дибромбутил-; при C4 — винил- и 2-карбоксиэтил-; при C5 — карбокси- и 2-оксопропил; при C6 — 1-гидроксиэтил-. Расположим заместители в алфавитном порядке: винил-, 1-гидроксиэтил-, 1,2-дибромбутил-, карбокси-, 2-карбоксиэтил-, 2-оксопропил-.

6. Окончательное название соединения: 4-винил-6-(1-гидроксиэтил)дибромбутил)-5-карбокси-4-(2-карбоксиэтил)-5-(2-оксопропил)гептен-2-диовая кислота.

–  –  –

Асимметрический атом углерода находится на пересечении вертикальной и горизонтальной линии и в проекционных формулах не изображается.

По проекционной формуле Фишера легко определить абсолютную конфигурацию энантиомера. Если младший заместитель (в нашем случае V) расположен сверху или снизу от горизонтальной линии, то направление падения старшинства трех других заместителей по часовой или против часовой стрелки свидетельствует в пользу (R)- или (S)-конфигурации, соответственно. В V нашем примере X Z это (R)-конфигурация. Если же младший замесY <

–  –  –

то младший заместитель V окажется слева от вертикальной линии. Падение старшинства трех оставшихся заместителей идет в направлении против часовой стрелки. Однако кажущийся знак S следует изменить на R, что соответствует действительности.

–  –  –

ются замещенными производными пентана и гексана, соответственно, и были приведены выше (изомеры 3, 6).

Таким образом, брутто-формуле C7H16 отвечают 9 изомеров, различающихся строением углеродного скелета.

2. Среди структурных изомеров, приведенных в предыдущей задаче, укажите те, которые существуют в виде энантиомеров.

Решение. Требуется найти соединения, в молекулах которых имеется асимметрический атом углерода, т.е. атом, связанный с четырьмя разными заместителями. К числу таких относятся изомеры 3 и 6, а именно, 3-метилгексан и 2,3-диметилпентан, в которых асимметрическим является третий атом углерода.

–  –  –

5. Назовите первый член гомологического ряда, к которому относится пропандиовая кислота, а также предшествующий и следующий за ней гомологи.

Решение. Согласно определению понятия “гомологический ряд” ближайшие соседи любого представителя этого ряда могут быть получены введением или изъятием одной CH2-группы. Поэтому предшественником пропандиовой (малоновой) кислоты является этандиовая (щавелевая) кислота:

–  –  –

6. Можно ли отнести к гомологическому ряду, рассмотренному в предыдущей задаче, соединение, образованное за счет внедрения CH2-группы по ковалентной связи C-O пропандиовой кислоты?

Решение. Нет, нельзя. Гомологический ряд объединяет соединения одного класса, в нашем случае это класс дикарбоновых кислот. Введение CH2-группы по связи C-O дает 4-гидрокси-3-оксобутановую кислоту, относящуюся к полифункциональным соединениям.

–  –  –

2. Назовите простейшие члены гомологического ряда метана, содержащие в своем составе

а) только первичные атомы углерода;

б) два вторичных атома углерода;

в) два третичных атома углерода;

г) два четвертичных атома углерода.

3. Различаются ли существенно по химическим свойствам

а) гомологи; б) изомеры?

4. Фторотан — медицинский препарат для ингаляционного наркоза имеет формулу CHBrCl-CF3. Назовите первый член гомологического ряда, к которому относится это соединение.

5. Приведите формулы и назовите соединения, стоящие в гомологическом ряду вслед за фторотаном, CHBrClCF3. Есть ли среди них соединения, для которых характерна оптическая изомерия?

6. Напишите проекционные формулы Фишера для следующих соединений:

а) (R)-2-бром-1,1,1-трифтор-2-хлорпропан (I);

б) (R)-3-бром-1,1,1-трифтор-2-хлорпропан (II);

в) (R)-2-бром-1,1,1-трифтор-3-хлорпропан (III);

г) (R)-3-бром-1,1,1-трифтор-3-хлорпропан (IV);

д) (R)-1-бром-2,2,3-трифтор-1-хлорпропан (V).

–  –  –

8. Какие из перечисленных ниже операций с проекционными формулами Фишера не приведут к изменению абсолютной конфигурации:

а) четное число перестановок двух любых заместителей при асимметрическом атоме углерода;

б) нечетное число перестановок двух любых заместителей при асимметрическом атоме углерода;

в) поворот проекционной формулы в плоскости чертежа на 90°;

г) поворот проекционной формулы в плоскости чертежа на 180°;

д) поворот проекционной формулы на 180° с выносом ее из плоскости чертежа.

Используйте в качестве модели (R)-1-фтор-1-хлорэтан.

9. Какое максимальное число проекционных формул Фишера можно построить для энантиомера с одним асимметрическим атомом углерода?

–  –  –

11. Есть ли в приведенных ниже соединениях первичные, вторичные, третичные, четвертичные атомы углерода; sp-, sp2-, sp3-гибридизованные атомы углерода; асимметрические атомы углерода?

а) 2-бром-3,5-диметилгептен-2-он-4 (I);

б) 2-метил-2-этилпентин-3-овая кислота (II);

в) 2-дейтерогексадиен-3,4-ол-1 (III);

г) нитрил 2,3-дибромбутановой кислоты (IV);

д) 1-метил-2-трет-бутилциклогексан (V).

–  –  –

Очевидно, при гомолитическом разрыве связи образуется радикал A•, имеющий неспаренный электрон. Для завершения реакции с образованием связи A-Z реагент также должен иметь один неспаренный электрон.

Гетеролитический разрыв I приводит к фрагменту A+ со свободной орбиталью. Поэтому реагент Z:– должен иметь свободную пару электронов, которую он может предоставить для образования A-Z связи. Реагенты такого типа называются нуклеофилами.

В результате гетеролитического распада II образуется частица A:– со свободной парой электронов. Следовательно, реагент Z+ должен иметь свободную орбиталь для приема этой пары электронов. Такие реагенты называются электрофильными.

Тип разрыва A-X связи зачастую можно предсказать, зная величины электроотрицательностей A и X. Чем больше различие в их электроотрицательности, тем вероятнее гетеролитический распад, и, наоборот, при небольшом различии должен наблюдаться гомолитический распад. Значения электроотрицательности элементов можно качественно оценить по периодической таблице элементов или найти в справочниках (см. табл. 5 приложения на стр. 117).

Типичные примеры разрыва связей в зависимости от электроотрицательности элементов (Li — 1.0, H — 2.1, C — 2.5, Cl — 3.0) представлены ниже:

<

–  –  –

В алкенах и алкинах наиболее уязвимой является менее прочная

-связь. Как и в случае радикального галогенирования алканов, реагент, например, Br2, Cl2, HBr, является источником радикальной частицы, начинающей реакцию. Однако в отличие от алканов в случае ненасыщенных углеводородов наблюдается радикальное присоединение по кратной связи:

–  –  –

Для предсказания основного направления реакции используют правило Марковникова. В классическом виде оно гласит, что при взаимодействии галогенводородов с алкенами водород присоединяется к наиболее гидрогенизированному атому углерода при двойной связи.

RCH CH3 RCH CH2 + HHal Hal Знание механизма электрофильного присоединения, который был рассмотрен выше, позволяет дать более обобщенную формулировку правила Марковникова: присоединение любого электрофильного реагента по кратной связи углерод-углерод идет преимущественно через наиболее устойчивый карбениевый ион. Карбениевые ионы чрезвычайно нестабильные частицы, поскольку на внешней электронной оболочке центрального атома углерода находится всего лишь шесть электронов, а не восемь. Наличие электронодонорного заместителя у карбокатионного центра снижает электронодефицитность последнего, повышая его стабильность. Такой катион быстрее образуется, давая в конечном итоге главный продукт. Электроноакцепторные группы действуют противоположным образом.

–  –  –

Какие же заместители являются электронодонорными, а какие электроноакцепторными? Ответ на этот вопрос можно найти в следующем разделе.

III. 3. Электронные эффекты в органических соединениях Атомы (заместители) в молекуле влияют друг на друга. Передача влияния по системе -, -связей в молекуле описываются в основном двумя электронными эффектами: индуктивным и мезомерным.

Индуктивный эффект заместителя (I-эффект) — передача электронного влияния заместителя по системе -связей в молекуле. Этот эффект обусловлен различием в электроотрицательности соседних атомов. Представим некую молекулу ABC-H. Условно, для наглядности, проведем вертикаль через пару электронов, образующих -связь C-H. Замена в молекуле атома водорода на более электроотрицательный заместитель X приведет к смещению электронной пары в сторону X. В случае менее электроотрицательного заместителя Y пара смещается в сторону C. Говорят, что X проявляет –I-эффект, а Y — +I-эффект.

ABC H ABC X -I-Эффект заместителя X ABC Y +I-Эффект заместителя Y Очевидно, индуктивные эффекты относительны и за эталон сравнения берут атом водорода. Поскольку I-эффект передается по системе -связей, то влияние заместителя наиболее сильно проявляется на соседнем атоме (группе) и быстро ослабевает по мере удаления. Графическое изображение индуктивного эффекта — прямая стрелка, направленная в сторону наиболее электроотрицательного атома (заместителя): ABCX, ABCY.

Рассмотрим влияние индуктивных эффектов на относительную устойчивость карбениевых ионов. Поскольку электроотрицательность атомов углерода увеличивается в ряду sp3-C (2.5) sp2-C (2.7) sp-C (3.3), то любая алкильная группа (например, -CH3) будет проявлять +I-эффект по отношению к sp2-гибридизованному карбокатионному центру.

Поэтому, делокализация положительного заряда, а, следовательно, и стабильность карбениевых ионов будет возрастать в ряду:

CH3 CH3 CH3 CH2 CH3 CH3 CH CH3 C CH3 Мезомерный эффект заместителя (M-эффект) — передача электронного влияния заместителя по системе p,-сопряженных орбиталей в молекуле. В качестве примера рассмотрим молекулу 1-метокси-7-нитрогептатриена-1,3,6: CH3O CH CH CH CH CH2 CH CH N(O) O Изобразим p-орбитали двойных -связей и свободной пары электронов CH3O-группы.

–  –  –

Благодаря специфическому строению p-орбиталей имеет место перекрывание пяти орбиталей левой части молекулы, образующих сопряженную систему. В такой системе электроны p-орбиталей взаимосвязаны и, если “потревожить” электроны у C4-атома, то вся система, включая удаленную CH3O-группу, “откликнется” на это действие. Аналогично, в правой части молекулы имеется сопряженная система четырех p-орбиталей. Очевидно, что атом C5 препятствует перекрыванию p-орбиталей ближайших атомов C4 и C6 и, если бы его не было, то возникла бы единая сопряженная система из девяти p-орбиталей.

В чем же суть мезомерных эффектов тех или иных заместителей (в нашем примере это CH3O- и O2N-)? Прежде чем ответить на этот вопрос, заметим, что эти эффекты существуют и в нереагирующей молекуле, однако наиболее ярко они проявляются в химических реакциях, например, при электрофильном присоединении. Возьмем в качестве исходных соединений более простые метоксиэтен и нитроэтен. Присоединение электрофильного реагента

E-Nu в каждом случае формально возможно по двум направлениям:

CH3O CH CH2 CH2 CH N(O) O + E Nu + E Nu

–  –  –

Главным будет то направление, где образуется наиболее стабильный карбениевый ион, т.е. ион с наибольшей делокализацией положительного заряда.

Поскольку оба заместителя (CH3O- и -NO2) обладают –I-эффектом, то катионы I и III должны быть менее выгодными, чем II и IV. На самом деле в катионе I следует учитывать перекрывание заполненной p-орбитали кислорода с пустой p-орбиталью карбениевого углерода,

–  –  –

что приводит к существенному снижению положительного заряда на атоме углерода. Это и есть мезомерный эффект CH3O-группы (+M-эффект). Его изображают изогнутой стрелкой CH3O CH CH2E. Суммарный электронный эффект CH3O-группы состоит из –I и +M-эффектов, действующих в противоположных направлениях: CH3O CH CH2E. Для CH3O-группы, как и в большинстве других случаев, мезомерный эффект больше индуктивного. Поэтому основным направлением будет электрофильное присоединение через карбениевый ион I.

В отличие от метокси-группы, нитро-группа обладает –I и –M-эффекта

–  –  –

III. 4. Сопряженное присоединение к непредельным углеводородам Согласно механизму электрофильного присоединения (см. стр. 30) в медленной стадии образуется карбениевый ион (-комплекс). Чрезвычайно активный, “живущий” мгновения, он “схватывает” противоион Nu–, превращаясь в конечный продукт A (реакция 1).

Если в реакционную смесь ввести другие нуклеофилы Nu'–, Nu''– и т.п., то наряду с A получаются продукты конкурентного присоединения этих нуклеофилов A' и A'' (реакции 2, 3):

–  –  –

Реакции 2, 3, 5 называются реакциями сопряженного присоединения, т.е., идущими благодаря другим реакциям (в нашем случае это реакции 1, 4).

Сами по себе реакции сопряженного присоединения не протекают. Например, в нейтральной среде вода не присоединяется по связям C=C и CC.

–  –  –

Роль катализатора заключается в активации молекул водорода (и непредельного углеводорода) на его поверхности (поз. 1), что благоприятствует образованию переходного состояния (поз. 2).

–  –  –

Недостаток диборана — не очень высокая избирательность и, как следствие, образование смеси продуктов. В этом отношении идеальным реагентом является дисиамилборан, Sia2BH, где Sia- (CH3)2CH-CH(CH3)-. Из-за большого размера Sia2B-группы к связи CC присоединяется лишь одна молекула Sia2BH.

По этой же причине дисиамилборан присоединяется Sia2B-группой к наименее замещенному атому углерода кратной связи:

(CH3)2CHCH CH2 + Sia2BH (CH3)2CHCH2CH2BSia2 CH3CH2C CC(CH3)3 + Sia2BH CH3CH2C CHC(CH3)3 BSia2 Гидроборирование представляет особый интерес в связи с последующими превращениями образующихся борогранических соединений, что открывает богатые возможности функционализации органических соединений.

Наиболее важными являются совокупности реакций, которые либо позволяют восстановить кратную связь с введением дейтериевой метки в строго определенное положение исходного углеводорода, либо ввести HO-группу к наименее замещенному углероду кратной связи:

–  –  –

Ацетилениды щелочных металлов, будучи очень сильными основаниями и эффективными нуклеофилами, бурно реагируют с водой, спиртами и первичными алкилгалогенидами:

–  –  –

В роли диенофила выступают обычно алкены, реже алкины. Электроноакцепторные заместители при атомах C1 и C2 диенофила благоприятствуют реакции. В качестве диенов обычно используются сопряженные диены-1,3, а наличие в них электронодонорных групп способствует протеканию реакции.

Важно, чтобы молекула диена имела возможность приобрести цисоидную конформацию, в которой оба C=C-фрагмента находятся по одну сторону от C4-C5-связи, поскольку реакция диенового синтеза идет через шестичленное переходное состояние (ПС) бензоидного типа. Общепринято, что оно образуется в результате синхронного, согласованного разрыва одних и образования других связей углерод-углерод с участием шести -электронов кратных связей.

6e 6e +

ПС Сходство переходного состояния реакции Дильса-Альдера с молекулой бензола, одной из термодинамически выгодных структур, объясняет легкость его образования. Поэтому эти реакции часто идут в очень мягких условиях.

Очень важная особенность реакции диенового синтеза — ее стереспецифичность: конфигурация диенофила полностью сохраняется в продукте реакции.

H X

–  –  –

2. В реакциях радикального галогенирования из всех галогенов наиболее избирательным является бром. Об этом, в частности, говорят следующие результаты:

–  –  –

3. Назовите основной продукт радикального монобромирования (R)-3-метилгексана.

Решение. Поскольку основное направление реакции определяется стадией образования наиболее устойчивого радикала, то бромирование 3-метилгексана пойдет преимущественно по третичному атому углерода (он же асимметрический центр). Углерод с неспаренным электроном имеет sp2-гибридизацию. Следовательно, промежуточно образующийся радикал копланарен и последующая атака брома равновероятна как с одной, так и с другой стороны плоскости, в которой расположен радикал.

–  –  –

Таким образом, основной продукт реакции — (R,S)-3-бром-3-метилгексан, т.е. смесь (R)-3-бром-3-метилгексана и (S)-3-бром-3-метилгексана.

4. Известно, что бромистый водород присоединяется к непредельным углеводородам по-разному в зависимости от условий. Например,

–  –  –

5. Определите продукты электрофильного присоединения хлористого дейтерия к следующим алкенам:

а) (CH3)2C=CH-CH(CH3)2 б) (CH3)3C-CH=CH2

в) Ph-CH2-CH=CH-Ph г) Ph2C=CH-Ph Решение. Вначале констатируем два факта. Во-первых, молекула D-Cl полярна, и электрофилом является менее электроотрицательный атом дейтерия, несущий заряд +. Во-вторых, двойная связь C=C во всех приведенных алкенах построена несимметрично. Поэтому атака электрофила должна происходить так, чтобы получился наиболее устойчивый, а, следовательно, наиболее легко образующийся карбениевый ион. В двух первых алкенах дейтерий должен присоединиться к менее замещенному атому углерода с образованием третичного и вторичного карбениевых ионов. Стабилизация каждого из этих катионов достигается за счет +I-эффектов трех и двух алкильных групп соответственно:

H3C C CHDCH(CH3)2 (CH3)3C CH CH2D а) б) H3C

–  –  –

Атомы O и F за счет свободной пары p-электронов проявляют +M-эффект, стабилизируя соседний катионный центр.

Подчеркнем, что это общее явление для любого гетероатома X (N, P, S, Hal), имеющего хотя бы одну пару свободных электронов:

–  –  –

Атом углерода в CF3-группе несет заряд + и образование карбениевого иона BrCH2 CH CF3 крайне не выгодно.

7. В результате реакции гексадиена-1,5 и гексадиена-2,4 с хлористым дейтерием с хорошим выходом получены изомеры X, Y, Z брутто-формулы C6DH10Cl. Определите их строение.

Решение.

Предварительный анализ показывает, что а) один из диенов имеет систему сопряженных C=C-связей, а в другом эти связи изолированы, причем в обоих диенах кратные связи идентичны; б) каждый диен реагирует с 1 эквивалентом DCl; в) продукты X, Y, Z являются основными, т.е., электрофильное присоединение идет в соответствии с правилом Марковникова:

–  –  –

Y и Z — основные продукты 1,2- и 1,4-присоединения, соответственно. Их образование обусловлено стабилизацией карбениевого иона за счет +M-эффекта соседней C=C-связи.

8. При пропускании тока хлора и этилена в сосуд с водой наряду с 1,2-дихлорэтаном было получено соединение X, брутто-формула которого — C2H5ClO. Используя представления о механизме электрофильного присоединения к алкенам (см. стр. 28), определите строение X.

Решение.

–  –  –

Самая медленная стадия — образование -комплекса, который отличается высокой реакционной способностью и готов прореагировать с любым нуклеофильным реагентом.

Поскольку реакция протекает в воде, последняя, обладая нуклеофильными свойствами, взаимодействует с карбениевым ионом, давая 2-хлорэтанол:

–  –  –

9. Будет ли наблюдаться сопряженное присоединение при взаимодействии этилена с хлором, если вместо воды (предыдущая задача) использовать такие растворители как октан, этанол или диэтиловый эфир?

Решение. В отличие от воды октан не обладает нуклеофильными свойствами. Поэтому его сопряженное присоединение невозможно и единственным продуктом реакции будет 1,2-дихлорэтан.

Этанол и диэтиловый эфир, в молекулах которых имеется нуклеофильный атом кислорода ( O ), способны реагировать с карбениевым ионом, но конечные результаты будут различны:

<

–  –  –

Распад оксониевых ионов А и Б в направлениях 2 и 3 не выгоден, так как при этом образуется еще более активный карбениевый ион (C2H5+). А вот реакция 1, сопровождаемая выбросом малоактивной частицы H+, реализуется и приводит к продукту сопряженного присоединения.

10. Напишите уравнения реакций дейтерирования в присутствии катализатора Линдлара следующих алкинов: а) этин, б) 3-метилбутин-1, в) пентин-2, г) гексен-1-ин-4. Полученные соединения назовите по номенклатуре IUPAC.

–  –  –

Отметим две особенности приведенных здесь реакций. Во-первых, избирательное восстановление тройной связи до двойной, что обеспечивается использованием катализатора Линдлара. Во-вторых, син-присоединение D2, приводящее к образованию одного из геометрических изомеров: (Z) или (E).

11. Что получится в результате озонолиза и последующего восстановительного и окислительного разложения следующих углеводородов: а) 3-метилгексена-3, б) 2,2-диметилгептена-3, в) 2-метилпропена-1, г) октадиена-2,5?

Решение. Формальное решение задачи в общем виде показано ниже на схеме. Подставив вместо R, R', R'' соответствующие заместители, установим продукты озонолиза при восстановительном разложении: а) CH3CH2C(O)CH3, CH3CH2CHO; б) (CH3)3CCHO, C3H7CHO; в) H2CO, CH3C(O)CH3; г) CH3CHO,

OHCCH2CHO, C2H5CHO; и при окислительном разложении:

а) CH3CH2C(O)CH3, CH3CH2CO2H; б) (CH3)3CCO2H, C3H7CO2H; в) CO2, CH3C(O)CH3; г) CH3CO2H, HO2CCH2CO2H, C2H5CO2H.

–  –  –

Пример г интересен тем, что при наличии нескольких кратных связей затрагиваются все связи, и число продуктов возрастает.

Если C=C-связь находится в терминальном положении (пример в), то при окислительном разложении должна была бы образовываться муравьиная кислота.

Однако в условиях реакции она окисляется до угольной кислоты, распадающейся с выделением углекислого газа:

H2O2 HC(O)OH H2CO3 CO2 + H2O

12. Определите строение алкенов, при озонолизе которых образуются следующие продукты: а) пропанон-2, пентанон-2; б) бутаналь; в) уксусный альдегид, циклогексанон; г) пропановая и пентановая кислоты.

Решение. Предварительный анализ позволяет сделать следующие выводы: 1) Во всех случаях, кроме б, образуются два продукта и, следовательно, исходные алкены имеют несимметричное строение. Лишь в случае б заместители при C=C-связи одинаковы. 2) В примерах б и в проводилось восстановительное разложение, в примере г — окислительное, а в примере а могло проводиться как окислительное, так и восстановительное разложение.

Для решения задачи воспользуемся схемой из предыдущей задачи. Рассмотрим ее снизу вверх. Нам известны продукты озонолиза RCHO, R'C(O)R'' или RCOOH, R'COOH. Удалив атомы кислорода из этих молекул, получим "осколки" RHC=, R'R''C= или RHC=, R'HC=, соответственно. Соединив их друг с другом (мысленный образ электрической вилки и розетки), получим исходные алкены: а) 2,3-диметилгексен-2; б) октен-4; в) этилиденциклогексан (этилиден – CH3CH=); г) октен-3.

13. Что получится при взаимодействии приведенных ниже углеводородов: а) пентен-1; б) 4-метил-3-этилпентен-2; в) 2-фенилпентен-2; г) 3-фенилпентин-1; д) 1-метилциклогексен с дисиамилбораном с последующей обработкой реакционной смеси CH3CO2D, с одной стороны, и H2O2 (H2O, NaOH), с другой?

Решение. Изобразим схему превращений в общем виде:

–  –  –

Смысл последовательности реакций в том, что происходит присоединение к кратной связи либо H (из Sia2BH) и D (из AcOD), либо H (из Sia2BH) и HO (из H2O2). Дальнейшее решение сводится к размещению заместителей в образующихся соединениях. При этом следует иметь в виду, что объемистая Sia2B-группа присоединяется к наиболее доступному (наименее замещенному) атому углерода кратной связи. Следовательно, либо D, либо OH-группа должны быть связаны с этим атомом.

Назовем образующиеся соединения: а) 1-дейтеропентан, пентанол-1;

б) 2-дейтеро-4-метил-3-этилпентан, 4-метил-3-этилпентанол-2; в) 3-дейтеро-2-фенилпентан, 2-фенилпентанол-3; г) 1-дейтеро-3-фенилпентен-1, 3-фенилпентаналь; д) 1-дейтеро-2-метилциклогексан, 2-метилциклогексанол.

14. Определите строение соединений А и Б в цепи превращений:

–  –  –

Что получится в случае (E)-изомера?

Решение. При решении задачи учтем следующие факты: а) гидроборирование — это реакция син-присоединения (см. стр. 36); б) окисление на второй стадии протекает с сохранением конфигурации, то есть, ОН-группа вступает на место борсодержащей группы.

–  –  –

Как видно, при атаке BH3* справа образуется энантиомер (3S,4S)-3,4-диметилгексанол-3. Равновероятная атака борана слева приведет в конечном итоге к соответствующему антиподу — (3R,4R)-3,4-диметилгексанолу-3. Таким образом, Б является рацемической смесью эритро-изомеров.

В случае (E)-3,4-диметилгексена-3 атака BH3 справа и последующее окислительное расщепление приводят к (3S,4R)-3,4-диметилгексанолу-3.

–  –  –

син-Присоединение BH3 Окислительное расщепление с сохранением конфигурации Аналогичные превращения, но при атаке BH3 слева, дают соответствующий (3R,4S)-изомер. Следовательно, (E)-алкен превращается в рацемическую смесь трео-изомеров.

–  –  –

17. Из бутадиена-1,3, бутин-2-овой кислоты и подходящих неорганических реагентов получите (E)- и (Z)-изомеры 2-метилциклогексанкарбоновой кислоты, используя на одной из стадий реакцию Дильса-Альдера.

Решение. По реакции Дильса-Альдера получить 2-метилциклогексанкарбоновую кислоту в одну стадию нельзя. Однако достичь этого можно в две стадии, получив предварительно 6-метилциклогексен-3-карбоновую кислоту, а затем прогидрировав C=C-связь. Поскольку реакция диенового синтеза стереоспецифична и конфигурация диенофила полностью сохраняется в продукте реакции, то решение сводится к получению (E)- и (Z)-изомеров бутен-2-овой кислоты.

CH3C CCOOH H2 Na, ж.NH3 Кат. Линдлара

–  –  –

Две последние стадии являются реакциями Дильса-Альдера, причем в роли диенофила на последней стадии выступает соединение Д.

19. При взаимодействии N-бромсукцинимида с пропеном, меченным радиоактивным изотопом C по метильной группе, образуется 3-бромпропен-1. Предскажите положение “метки” в молекуле полученного соединения.

Решение. Согласно механизму реакции (см. стр. 41) промежуточно возникает аллильный радикал, строение которого описывается двумя мезомерными структурами: CH2 CH CH2 CH2 CH CH2. Последующая атака брома с равной вероятностью идет как по одному, так и по другому аллильному атому углерода. Следовательно, образуется эквимолярная * * смесь CH2 CH CH2Br и CH2 CH CH2Br.

–  –  –

III. 11. Задачи

1. В результате бромирования (h) 4-этилоктана образуется смесь десяти монозамещенных изомеров. На долю одного из них приходится свыше 60%. Назовите этот изомер.

2. Одним из продуктов радикального хлорирования (R,S)-3-метилгексана является (R,S)-3-метил-3-хлоргексан. Назовите конфигурацию соответствующего продукта реакции в случае (R)-3-метилгексана и (S)-3-метилгексана.

3. Монохлорирование (R)-изомера CF2Cl-CH2-CH(CH3)-CH2Cl (А) (h, 80°C) позволяет получить то же самое вещество, что образуется в этих же условиях из CF2Cl-CH2-C(CH3)2Cl (Б). Назовите продукт, образующийся при этом из (S)-изомера А.

4. Назовите основной продукт реакции 4-этилгептена-3 с бромистым водородом, проводимой на ярком солнечном свету и в темноте.

5. Определите строение алкена C11H22, который реагирует с бромистым водородом при УФ-облучении и в темноте с образованием 3-бром-4-пропилоктана и 4-бром-4-пропилоктана, соответственно.

6. Назовите соединения А-Е, образующиеся в следующих превращениях:

<

–  –  –

7. Назовите продукты взаимодействия соляной кислоты со следующими соединениями: а) CH2=CHCl, б) BrCH=CH2, в) Cl2C=CHCl,

г) CH2=CHOEt, д) CH3C(O)OCH=CH2, е) CH2=C(CH3)2, ж) CH2=CHC(O)OCH3,

з) CH2=CHNO2, и) CH2=CHCCl3.

8. При взаимодействии 4-метилнонена-4 с бромом в 50%-ном водном этаноле (20°С) наряду с 4,5-дибром-4-метилнонаном образуются соединения А (C10H21BrO) и Б (C12H25BrO). Определите строение А, Б и объясните причину их образования.

9. Среди приведенных ниже соединений: а) HOCH2CH2OH,

б) CH3OCH2CH2OH, в) CH3OCH2CH2OCH3, г) ТГФ, д) NH3, е) EtNH2,

ж) Et2NH, з) Et3N, и) Et4N+I, к) NaCl, л) K2SO4, м) HC(O)OH, н) CH3OC(O)H выделите те, которые способны давать продукты сопряженного присоединения (см. стр. 34, 49). Напишите формулы этих продуктов, взяв в качестве основной реакции следующую: C2H4 + Br2 CH2Br–CH2Br.

10. Один из способов получения спиртов — присоединение H2O к алкенам в присутствии кислотного катализатора. Назовите алкены, из которых целесообразно получать таким образом следующие спирты: а) (CH3)3COH,

б) CH3CH(OH)CH(CH3)2, в) PhCH2CH(OH)CH3, г) C2H5CH(CH3)-CH(OH)CH2CH2CH3, д) PhCH2CH2C(OH)(н-C4H9)CH2Ph.

11. Назовите спирты, которые можно получить из алкенов:

а) (CH3)2C=CH2, б) CH2=CH(изо-C3H7), в) PhCH2CH=CH2, г) C2H5(CH3)C=CHCH2CH2CH3, д) PhCH2CH=C(н-C4H9)CH2Ph, е) PhCH2CH2(PhCH2)C=CHCH2-

-CH2CH3 по схеме:

–  –  –

12. В задачах 10, 11 использованы два общих метода получения спиртов из алкенов, а именно, электрофильное присоединение воды и гидроборирование с последующим окислительным расщеплением борорганического соединения. В чем принципиальное различие этих методов?

13. Определите строение соединений X и Y, образующихся в результате следующих превращений:

–  –  –

14. Что получится при взаимодействии с водородом (катализатор Линдлара) и с натрием в растворе жидкого аммиака следующих алкинов: а) октин-1, б) октин-2, в) октин-3, г) октин-4 ?

15. Назовите продукты озонолиза и последующего восстановительного и окислительного разложений озонидов следующих алкенов: а) 3,4-диметилгексен-3, б) 2,2,5,6-тетраметилгептен-3, в) циклогексен, г) 3-пропилциклопентен, д) 1-(бутен-3-ил)циклогексен.

16. Определите строение углеводородов X и Y, озонолиз которых приводит к единственному соединению — пентандиовой кислоте. Молекулярные массы X и Y составляют 68 и 136.

17. Определите строение алкена X, единственным продуктом озонолиза которого является гептанон-3. Гидроборирование X (B2H6, ТГФ) и последующее окисление образующегося борана приводит к смеси соответствующих трео-алканолов.

18. Из числа приведенных соединений А-И выберите те, которые могут выступать в роли диена в реакции Дильса-Альдера.

–  –  –

19. Напишите уравнения реакций Дильса-Альдера подходящих диенов из предыдущей задачи с динитрилом бутен-2-диовой кислоты.

Для успешного решения задачи рекомендуется пронумеровать атомы углерода, непосредственно участвующие в диеновом синтезе, расположив молекулы диена и диенофила наиболее удобным для вас способом.

20. Известно, что электронодонорные заместители (например, алкильные группы) в составе диена, как правило, благоприятствуют реакции Дильса-Альдера. Однако, 2,3-ди-трет-бутилбутадиен-1,3 подобным образом не реагирует. Почему?

IV. Галогеналканы, спирты, простые эфиры, эпоксиды IV. 1. Общая характеристика Изучать органическую химию рекомендуется путем сравнения казалось бы несопоставимых классов соединений, выделяя при этом общие особенности и закономерности в их химическом поведении.

Рассмотрим с этих позиций приведенные классы:

–  –  –

Такие превращения называются реакциями нуклеофильного замещения или сокращенно SN-реакциями.

Отметим, что гетероатом X содержит две (в случае кислорода) или три (в случае галогена) пары неподеленных электронов, за счет которых возможно протонирование X в кислой среде:

C X C X H +H При этом полярность связи C-X увеличивается, возрастает заряд + на атоме углерода, связь C-X удлиняется, становясь менее прочной. В результате скорость SN-реакций возрастает. Явление это часто называется электрофильным катализом. В роли катализаторов кроме кислот Брэнстеда (H3PO4, H2SO4) могут выступать другие электрофильные агенты — кислоты Льюиса (ZnCl2, FeCl3, AlCl3 и др.).

IV. 2. О механизме реакций нуклеофильного замещения Из двух формально возможных направлений атаки нуклеофильного агента на sp3-гибридизованный атом углерода предпочтительным является направление a (атака с тыла). Фронтальная атака (направление b) не выгодна из-за отталкивания одноименно заряженных частиц Nu и X, тем более что последняя имеет две или три неподеленных электронных пары.

–  –  –

ПС 1 Образующийся карбениевый катион отличается высокой активностью и на второй стадии быстро реагирует с нуклеофилом.

Такой катион, содержащий sp2-атом углерода, имеет плоское строение и атака Nu– равновероятна как слева, так и справа от плоскости:

–  –  –

Nu В результате образуется рацемическая смесь. Переходное состояние (ПС 1) в этом случае включает одну частицу — катион субстрата. Такие реакции называются реакциями мономолекулярного нуклеофильного замещения или кратко SN1-реакциями.

Реакции SN2-типа характерны для субстратов, в которых уходящая группа X находится у первичного атома углерода. SN1-Реакции встречаются реже и, как правило, в третичных C-X-субстратах. Соединения со вторичной C-X-группой могут реагировать и по SN2 (чаще), и по SN1-типу (реже). Решающую роль при этом играет растворитель.

IV. 3. Растворители и их роль в реакциях нуклеофильного замещения По способности поляризовать C-X связь растворители делятся на неполярные и полярные. Мерой такой способности является константа диэлектрической проницаемости, изменяющаяся в широких пределах от 03 единиц для неполярных растворителей (алканы, бензол, CCl4) до 100 и более единиц в случае высокополярных растворителей. Для воды =78.

Полярные растворители, в свою очередь, делятся на полярные протонные (вода, спирты, муравьиная кислота и т.п.) и биполярные апротонные растворители (ацетон, ацетонитрил, ДМФА, ДМСО, ГМФТА и др.).

Полярные протонные растворители, в состав которых входит гетероатом, связанный с водородом, хорошо сольватируют уходящую группу X за счет водородных связей.

С другой стороны, молекулы таких растворителей благодаря гетероатому сольватируют положительно заряженный атом углерода субстрата, способствуя достижению ПС 1:

–  –  –

Таким образом, полярные протонные растворители благоприятствуют SN1-реакциям.

Для SN2-реакций нужны биполярные апротонные растворители. Особенность этих растворителей в том, что они хорошо сольватируют катионы металлов, входящих в состав большинства нуклеофильных реагентов (условно M+Nu–) и плохо сольватируют анионы Nu–. В таких растворителях Nu– лишен «шубы» из катионов M+ и молекул растворителя. Поэтому нуклеофилу легче подойти с «тыла» к атому углерода субстрата и образовать ПС 2.

Причину же различия в способности сольватации катионов M+ и анионов Nu– биполярными апротонными растворителями легко понять на примере диметилсульфоксида (ДМСО) (CH3)2S+–O–. Положительный заряд атома серы делокализован благодаря +I-эффекту метильных групп. Из-за «размытости» положительного заряда ДМСО плохо сольватирует анионы. В то же время отрицательный заряд, локализованный на одном атоме, обеспечивает эффективную сольватацию катионов.

IV. 4. Сравнительная характеристика галогеналканов и спиртов в реакциях нуклеофильного замещения Как отмечалось выше, галогеналканы и спирты проявляют сходство в химических свойствах, вступая в SN-реакции. Однако более пристальное рассмотрение показывает, что не все так просто. В приведенной ниже таблице перечисляются некоторые наиболее часто встречающиеся реагенты. Знаками «+» и «-» отмечены случаи, когда SN-реакции идут, а когда нет, соответственно.

–  –  –

В левой части таблицы расположены типичные нуклеофильные реагенты, которые естественно взаимодействуют с галогеналканами, но ни один из них почему-то не реагирует со спиртами. В правой части находятся реагенты, не являющиеся нуклеофилами, тем не менее они легко взаимодействуют со спиртами, давая продукты нуклеофильного замещения. В то же время эти реагенты пассивны по отношению к галогеналканам.

Столь парадоксальное отличие спиртов от галогеналканов обусловлено тем, что спирты являются амфотерными соединениями. С одной стороны, это

–  –  –

Видно, что на первой стадии произошла модификация молекулы спирта и плохая уходящая группа HO– превратилась в хорошую (нейтральная молекула Br2POH). Одновременно появился нуклеофильный реагент (Br–), который на второй стадии осуществляет замещение. Аналогично идут реакции и с другими галогенангидридами.

В общем случае модификация спиртов заключается в замене гидроксильного протона на электроноакцепторную группу (Акц). Такие производные спиртов (R–OАкц) легко вступают в реакции нуклеофильного замещения, что и отмечено в нижней строке приведенной таблицы.

–  –  –

Создавая определенные условия, можно направить реакцию преимущественно и даже исключительно по одному из этих направлений. Если реакцию проводят в основной среде, то реализуется SN2-механизм (см. стр. 63).

Нуклеофильный реагент атакует более доступный первичный атом углерода, на котором к тому же сосредоточен большой положительный заряд (+) и эпоксидный цикл раскрывается по пути 1:

–  –  –

В кислой среде реакция идет по пути 2. Молекула субстрата протонируется по атому кислорода, что облегчает последующее раскрытие эпоксидного цикла с образованием более выгодного третичного карбениевого иона.

Атака последнего нуклеофилом приводит к рацемической смеси продуктов (SN1-механизм, см. стр.

63):

–  –  –

IV. 6. Решение типовых задач

1. Из бромэтана и других реагентов получите в одну стадию простые эфиры: а) CH3OC2H5; б) C6H5OC2H5; в) C2H5OCH(CH3)2; г) C2H5OC(CH3)3.

Напишите уравнения соответствующих реакций. По какому механизму протекают эти реакции?

Решение. Общий метод получения простых эфиров — взаимодействие галогеналканов с алкоголятами щелочных металлов (обычно натрия, реже лития, калия). Эта, так называемая реакция Вильямсона, идет по SN2-механизму.

C2H5Br + RONa C2H5OR + NaBr где R= CH3 (а); C6H5 (б); (CH3)2CH (в); (CH3)3C (г).

Алкоголяты получают из спиртов:

2 ROH + 2 Na 2 RONa + H2

2. Предложите нуклеофильные реагенты для получения из йодметана следующих соединений: а) HC(O)OCH3; б) CH3OC(O)CH3; в) CH3CN;

г) CH3NO2; д) CH3SH; е) (CH3)2S; ж) C6H5SCH3; з) HOOCH3.

Решение.

Запишем в общем виде уравнение реакций для синтеза указанных соединений:

CH3I + Nu– CH3Nu + I– Удалив мысленно CH3-группу из продукта и добавив противоион (например, Na+) получим ответ: а) HC(O)ONa; б) CH3C(O)ONa; в) NaCN; г) NaNO2;

д) NaSH; е) CH3SNa или Na2S; ж) C6H5SNa; з) HOONa.

–  –  –

и оцените качество уходящей группы X по результатам кинетических измерений. Приведены Х и относительные скорости реакций: F - 6·10-6; Cl - 1,0;

Br - 14; I - 90; TsO - 3,7·104.

Решение. Для ответа на вопрос о механизме этой реакции нуклеофильного замещения следует проанализировать три основных параметра: (а) субстрат; (б) нуклеофильный реагент; (в) растворитель.

Итак, субстрат находится в пограничной области SN1- и SN2-механизмов, так как замещение происходит у вторичного атома углерода. Выбор затруднителен. Нуклеофильный реагент слабый — нейтральная молекула H2O, поэтому SN2-реакция не выгодна в отличие от SN1, когда сила нуклеофила не имеет значения. Растворитель (вода, спирт) протонный, высокополярный однозначно благоприятствует SN1-механизму.

Таким образом, реакция протекает по механизму мономолекулярного нуклеофильного замещения:

+ H2O медленно C6H5CHCH3 быстро C6H5CHCH3 + HX C6H5CHCH3 X OH X

Образованию карбокатиона благоприятствует +M-эффект фенильной групппы:

<

CHCH3 CHCH3 CHCH3 CHCH3

Согласно кинетическим данным наилучшей уходящей группой из числа галогенов является йод, несколько хуже бром. Поэтому в органическом синтезе, как правило, используют йод- и бромалканы.

Универсальной же в этом отношении является TsO-группа, которую вводят в субстрат следующим образом:

Пиридин (Py) ROH + TsCl ROTs + HCl•Py

4. По какому механизму протекает следующая реакция:

ДМСО CH3CH2CH(OTs)CH3 + CH3SNa CH3CH2CH(SCH3)CH3 + TsONa Решение. Порядок рассуждений аналогичен приведенному в предыдущей задаче. Субстрат может реагировать и по SN1, и по SN2-механизму. Нуклеофильный реагент (CH3S) сильный, так как атом серы легкополяризуем, и на нем сосредоточен большой отрицательный заряд. Поэтому такой реагент склонен к бимолекулярному нуклеофильному замещению. В пользу SN2 свидетельствует и биполярный апротонный растворитель (ДМСО), который хорошо сольватирует катионы Na+ и плохо анионы CH3S-, способствуя увеличению их нуклеофильной силы.

–  –  –

На первой стадии в молекуле исходного соединения разрывается связь O-H и образуется новая связь O-Ts. Связи у асимметрического атома углерода при этом не затрагиваются. Следовательно, (R)-конфигурация сохраняется у втор-BuOTs.

Стадии 2 и 3 представляют собой нуклеофильное замещение у асимметрического атома углерода. В обоих случаях реакция идет по SN2-механизму (обоснование, аналогичное приведенному в предыдущей задаче), что сопровождается двойным обращением конфигурации, то есть сменой на (S)- во втор-BuI и на (R)- во втор-BuOH.

В двух последних стадиях асимметрический центр не затрагивается и в производных (Г), (Д) сохраняется (R)-конфигурация.

–  –  –

В случаях д и е каталитические количества кислоты на первой стадии активируют раскрытие эпоксидного кольца, а на последней стадии катализатор регенерируется и продолжает реакцию.

8. Определите строение эпоксида (X), при взаимодействии которого с этилмагнийбромидом был получен (R)-4-этилоктанол-4.

Решение. Напишем в общем виде эту реакцию:

–  –  –

Асимметрический атом углерода в эпоскиде X не затрагивается при взаимодействии с реактивом Гриньяра, поэтому X имеет ту же самую конфигурацию, что и полученный из него спирт. Таким образом, исходный субстрат — это (R)-эпоксид 2-этилгексена-1.

9. Из этилена, 1-бромпропана и неорганических реагентов получите в 3-4 стадии 1-бромпентан.

Решение задач по синтезу определенного органического соединения в несколько стадий рекомендуется начинать с предварительного анализа. В первую очередь обращают внимание на углеродный скелет полученного соединения и сравнивают его с исходными веществами.

Возможные варианты:

а) он (скелет) менее сложный; б) он такой же; в) он более сложный, чем скелет исходных соединений.

В нашем случае имеет место последний вариант: из двух- и трехуглеродных молекул следует получить пятиуглеродную цепь. Напрямую это сделать нельзя. Поэтому необходимо исходные соединения превратить в такие производные, которые способны дать пятиуглеродную цепь. Ими могут быть эпоксид (эпокись) этилена и реактив Гриньяра из 1-бромпропана. Таким образом, решение сводится к их получению.

–  –  –

На первой стадии происходит сопряженное электрофильное присоединение по C=C-связи (см. стр. 34). Нуклеофильное замещение имеет место на третьей, четвертой (SN2-механизм) и на шестой (SN1-механизм) стадиях.

Отметим третью стадию, как пример внутримолекулярного замещения.

Эта реакция лежит в основе одного из общих методов синтеза эпоксидов:

–  –  –

IV. 7. Задачи

1. Среди перечисленных ниже растворителей назовите полярные протонные и биполярные апротонные: вода, этанол, диэтиловый эфир, ацетон (Ац), тетрагидрофуран (ТГФ), диметилсульфоксид (ДМСО), муравьиная кислота, этиленгликоль (ЭГ), формамид, нитрометан, диметилформамид (ДМФА), пиридин (Py).

2. Допишите уравнения реакций нуклеофильного замещения и укажите механизм (SN1, SN2).

а) PhCH2CH2CH2Cl + KI Ацетон б) (CH3)2CHCH2Br + NaOH ДМСО

–  –  –

Если возникнут затруднения, обратитесь к рекомендациям, приведенным в задачах 3 и 4 из раздела IV.6 (стр. 70-71).

3. Назовите по заместительной номенклатуре IUPAC соединения, образующиеся в результате следующих реакций:

а) (S)-эпоксид 2-метилпентена-1 + конц. HCl

–  –  –

В каком положении молекулы исходного соединения А находилась “метка”, если в полученном соединении Б она оказалась у атома углерода, имеющего (S)-конфигурацию?

–  –  –

6. Из числа приведенных соединений: CH3I, C2H5Br, C6H5Br, CH3NH2, CH3OH, H2O, H2S, NaOH, NaH, Li выберите те, с помощью которых из эпоксида бутена-1 можно получить в 13 стадии а) гексанол-3; б) 1-метоксибутанол-2; в) 1-этоксибутанол-2; г) 1-(метиламино)бутанол-2; д) 1-фенилбутанол-2; е) 1-меркаптобутанол-2.

7. Из гептена-1 и неорганических реагентов получите в две стадии а) 1-йодгептан; б) гептанол-1; в) нитрил октановой кислоты; г) гептанамин-1;

д) гептантиол-1.

–  –  –

Реагенты: Hal2, HHal, KHal, H2SO4, TsOH, TsCl, SOCl2, NaOH, NaSH, сера, эпоксид циклогексена.

Растворители: вода, этанол (сп.), диэтиловый эфир (эф.), пиридин (Py), диметилсульфоксид (ДМСО), муравьиная кислота, толуол.

Если считаете нужным, укажите дополнительные условия проведения реакций: кислотный катализ (Кт, H+), основной катализ (Кт, OH-), УФ-облучение (h), нагревание (t°C), охлаждение (-t°C).

11. Из циклопентена, бромэтана, надуксусной кислоты и других реагентов получите (Z)-1-йод-2-этилциклопентан. (Если возникнут затруднения, посмотрите решение предыдущей задачи).

12. Из бутадиена-1,3 и неорганических реагентов получите тетрагидрофуран (ТГФ) в 3-4 стадии, одна из которых реакция Вильямсона (см. стр. 69).

13. Какой диен необходимо взять для синтеза 2,2-диметилтетрагидрофурана по методу, приведенному в предыдущей задаче? Укажите соединения на каждой стадии.

14. Какой из двух изомерных спиртов, 2-метил-5-хлорпентанол-2 (А) или 4-метил-4-хлорпентанол-1 (Б), целесообразно использовать для получения 2,2-диметилтетрагидрофурана по методу Вильямсона?

–  –  –

V. 1. Общая характеристика

-Элиминирование — это реакция отщепления атомов или групп атомов (X, Y) от соседних атомов углерода органической молекулы с образованием кратной связи.

–  –  –

В роли субстратов чаще всего выступают соединения с Y=H, X=F, Cl, Br, I, OTs.

В этих случаях реакция идет под действием основания (B–, реже B:), которое отрывает протон от -углеродного атома субстрата (отсюда и название “-элиминирование”):

+B +B +X C C C C H H X В качестве оснований обычно используют гидроксиды или алкоксиды щелочных металлов.

Реакция имеет важное значение как метод синтеза ненасыщенных соединений. Однако, при этом следует учитывать два обстоятельства, сопутствующих -элиминированию и определяющих значимость этой реакции:

(1) возможность нуклеофильного замещения уходящей группы X на B;

(2) возможность образования смеси изомерных непредельных соединений при наличии в молекуле субстрата двух или трех разных -C-H-фрагментов.

Рассмотрим оба случая более внимательно и ответим на вопрос, можно ли избежать нежелательных побочных реакций или хотя бы снизить их вклад.

V. 2. О нуклеофильном замещении при -элиминировании Возможность такой побочной реакции обусловлена тем, что любое основание является в той или иной мере нуклеофилом, поскольку может предоставить пару электронов для образования -связи с -углеродным атомом субстрата. Поэтому при осуществлении элиминирования следует использовать основания со слабыми нуклеофильными свойствами (в идеальном случае они должны отсутствовать). Мерой силы любого основания (B: или B–) является величина pKa его сопряженной кислоты BH+ или BH, соответственно. Чем больше pKa, тем слабее сопряженная кислота, а, следовательно, сильнее основание (прочнее удерживает протон). Значения pKa наиболее часто употребляемых соединений приведены в таблице 6 на стр. 118.

Сложнее оценить нуклеофильную силу реагента, так как она зависит от многих факторов и не имеет строгой количественной характеристики типа pKa. На силу нуклеофильного реагента, конечно, влияет его основность, однако назовем еще два важных фактора, а именно, поляризуемость и размер (объем) реагента. В случае основания его поляризуемость не имеет существенного значения, поскольку основание атакует самый малый по размеру атом — атом водорода, к тому же связанный с -атомом углерода малополярной и слабополяризуемой связью. Иное дело в случае нуклеофила: атака идет на существенно более крупный -углеродный атом, связь которого с уходящей группой X полярна и легкополяризуема.

–  –  –

Сближению реагирующих частиц способствует кулоновское притяжение разноименных зарядов на -углеродном атоме субстрата и нуклеофильном центре. Под действием заряда + нуклеофил поляризуется, а, следовательно, удлиняется, т.е. ослабляется, связь E–Nu и растет заряд – на Nu. В свою очередь, это приводит к поляризации связи -C–X и к дальнейшему сближению реагентов. Процесс взаимовлияния продолжается вплоть до завершения реакции. Чем выше поляризуемость, тем легче протекает нуклеофильное замещение, и наоборот.

Размер (объем) реагента также сказывается на его нуклеофильной активности, влияя на соотношение конкурирующих процессов -элиминирования и нуклеофильного замещения. Реагенту проще подойти к находящемуся на периферии молекулы субстрата атому водорода, чем к -углеродному атому, окруженному заместителями.

–  –  –

Таким образом, чтобы уменьшить роль нуклеофильного замещения при

-элиминировании, следует использовать слабополяризуемые и большие по размеру основания. При этом необходимо отметить, что выбор основания определяется природой субстрата. Если -C-атом первичный, то выбор основания очень важен. В случае третичного -атома углерода предъявлять особые требования к основанию нет необходимости, так как нуклеофильное замещение здесь идет с трудом или вообще не имеет места. Субстраты со вторичным -углеродным атомом занимают промежуточное положение и классические основания типа NaOH далеко не лучшие реагенты для -элиминирования.

V. 3.

О -элиминировании по Зайцеву и по Гофману Если в молекуле субстрата имеются разные фрагменты -C-H, то при элиминировании образуется смесь изомерных алкенов:

+B RCH2 CH CH3 RCH CHCH3 + RCH2CH CH2

–BH, –X X (А) (Б) Согласно правилу Зайцева при этом преимущественно получается более замещенный алкен (А). Он стабильнее, чем алкен (Б), и поэтому образуется легче (быстрее). Однако селективность реакции часто невысока, что снижает ее значимость как метода синтеза алкенов. Тем не менее, выбор подходящих основания и уходящей группы X позволяет существенно повысить селективность элиминирования и избирательно с высоким выходом получить либо алкен (А), либо алкен (Б). В последнем случае говорят, что реакция идет по правилу Гофмана.

Чтобы понять, как выбрать основание и уходящую группу X субстрата, рассмотрим переходные состояния реакций, приводящих к (А) и (Б).

–  –  –

Иными словами, для образования зайцевского алкена (А) требуется преодолеть менее высокий барьер, и чем больше величина E, тем выше селективность -элиминирования.

Все сказанное выше справедливо для полностью синхронного процесса.

А что произойдет, если эта синхронность будет нарушена хотя бы в какой-то степени? Вернемся к переходным состояниям ПС 1 и ПС 2 для случая опережающего отрыва протона, обозначив вновь образующиеся состояния как ПС 1' и ПС 2', соответственно:

– '– – '–

B H CH CH X B H CH2 CH X

R CH3 CH2R ПС 1' ПС 2' Энергия таких переходных состояний будет определяться, в первую очередь, легкостью образования и разрыва связей, выделенных жирным пунктиром.

Отметим при этом два важных обстоятельства: а) протонная подвижность у первичного атома углерода выше (водород отрывается легче), чем у вторичного (влияние +I-эффекта алкильной группы R); б) подойти основанию к водороду при первичном атоме углерода проще, чем к водороду при вторичном (меньше стерические помехи). По этим причинам энергия переходного состояния ПС 2' будет меньше и основным продуктом элиминирования окажется гофмановский алкен (Б).

Таким образом, для целенаправленного элиминирования по Зайцеву или по Гофману при выборе основания и уходящей группы субстрата следует руководствоваться тем, чтобы обеспечить либо синхронность процесса разрыва одних и построения других связей при образовании переходного состояния, либо асинхронность с опережающим отрывом протона от -атома углерода. В приведенной ниже таблице показано, как этого можно добиться.

–  –  –

V. 4. Решение типовых задач

1. Какое основание в каждой паре реагентов: а) C2H5ONa, C2H5SNa в этаноле; б) KF, KI в ДМФА; в) CH3CH2CH2CH2OK в н-бутаноле, трет-C4H9OK в трет-бутаноле следует использовать для получения с максимальным выходом пропена из 2-бромпропана?

Решение. Выход алкена при -элиминировании тем выше, чем меньше вклад нуклеофильного замещения. Поэтому более эффективным является менее нуклеофильное основание. Кислород и сера, с одной стороны, фтор и йод, с другой стороны, находятся в VI и VII группах периодической системы элементов, соответственно. При движении в группе сверху вниз увеличивается объем атома, т.е. растет его поляризуемость и, следовательно, нуклеофильность (см стр. 81). По этой причине в случае а надо использовать C2H5ONa; в случае б — KF. В варианте в предпочтение следует отдать более объемному основанию — трет-C4H9OK (см стр. 83).

2. По реакции Вильямсона (см стр. 69) получите следующие простые эфиры: а) C2H5OCH(CH3)CH2CH3, б) (CH3)3COC4H9-н, в) PhCH2OC3H7-н,

г) PhCH2CH2OC2H5.

Решение. Несимметричные эфиры R-O-R' получить таким способом формально можно как из RHal, R'O–, так и из R'Hal, RO–. На самом деле, выход эфира зависит от выбора того или иного варианта. Важно, чтобы вклад

-элиминирования был как можно меньше. Учитывая, что его роль возрастает в ряду перв.-C–Hal втор.-C–Hal трет.-C–Hal, в случаях а и б следует взять C2H5Hal, CH3CH2CH(CH3)O– и н-C4H9Cl, (CH3)3CO–, соответственно. В случае в оба атома углерода эфирных связей первичны, но пара PhCH2Cl, н-C3H7O– несомненно лучше, так как в субстрате нет -C–H фрагмента и элиминирование невозможно. В случае г из двух вариантов C2H5Hal, PhCH2CH2O– и PhCH2CH2Hal, C2H5O– предпочтительнее первый. Во втором варианте бльшую роль играет -элиминирование, поскольку образованию C=C–связи в переходном состоянии типа ПС 1, ПС 2 (стр. 84) способствует ее сопряжение с фенильной группой.

3. При взаимодействии 2-бром-2-метилбутана с трет-бутилатом калия в трет-бутаноле (80°C) с выходом ~100% получена смесь двух изомеров (А) и (Б) в соотношении 3:1. Назовите их и дайте пояснения.

Решение. А – 2-метилбутен-1, Б – 2-метилбутен-2. Для указанной пары реагентов кроме -элиминирования формально возможно и нуклеофильное замещение. Однако количественный выход двух изомеров свидетельствует исключительно в пользу элиминирования. Учитывая большой размер и достаточную силу основания, можно предположить, что основным является гофмановский алкен (А), что и наблюдается в действительности. Нуклеофильное замещение у третичного атома углерода невыгодно по стерическим причинам.

4. Из числа приведенных оснований (NaOH, NaF, C2H5ONa, NaI, NaNH2) и растворителей (вода, этанол, ДМСО) назовите те, которые позволяют получить с наибольшим выходом 2-метилбутен-2 из 2-бром-2-метилбутана.

Решение. По результату эта задача противоположна предыдущей.

Поэтому наиболее подходящим должно быть основание, заметно отличающееся по свойствам от трет-бутилата калия, т.е. значительно более слабое и небольшое по размеру. Это позволит провести реакцию через переходное состояние ПС 1 (см. стр. 84) с отщеплением протона от более замещенного

-С-атома и получить зайцевский алкен.

Расположим реагенты в ряд по уменьшению их основности: NaNH2 трет-C4H9OK C2H5OK NaOH NaF NaI. Крайние члены ряда следует исключить: NaNH2 слишком сильное основание, NaI — очень слабое.

C2H5ONa и NaOH не очень отличаются от трет-C4H9OK по силе хотя и меньше по размеру. К тому же в случае этих оснований с -элиминированием будет конкурировать нуклеофильное замещение. Наиболее же подходящим основанием является NaF в биполярном апротонном растворителе ДМСО (см. стр. 66).

5. При взаимодействии как 2-хлоргексана, так и 2-иодгексана с CH3ONa в метаноле образуется смесь гексена-1 и гексена-2, в которой преобладает последний. Соотношение этих алкенов в одном случае равно 19:81, а в другом 33:67. Сделайте отнесение.

Решение. Различие в результатах обусловлено природой уходящей группы. Невысокая электроотрицательность йода и более значимая поляризуемость связи C–I, по сравнению со связью C–Cl способствуют в бльшей степени элиминированию по Зайцеву, чем по Гофману. Поэтому соотношение 19:81 относится к реакции 2-иодгексана, а 33:67 к реакции 2-хлоргексана.

MeI (избыток) AgOH А (C8H20IN) Вода, 20°C Б

6. Пентанамин-2 150°C В (C5H10) + Г (C3H9N)

-H2O Определите строение соединений А, Б, В, Г и объясните их образование.

Решение. Первая стадия включает следующие последовательно протекающие реакции, в которых исходный и образующийся амины выступают в роли как нуклеофила (реакции а, в, д), так и основания (реакции б, г).

–  –  –

Аммониевая соль А превращается затем в четвертичное аммониевое основание RNMe3 OH (Б), которое при нагревании претерпевает -элиминирование в соответствии с правилом Гофмана (см. стр. 83).

–  –  –

Рассмотренная цепь превращений называется реакцией исчерпывающего метилирования или расщеплением по Гофману.

7. Предложите строение изомерных аминов X, Y (брутто-формула C7H15N), исчерпывающее метилирование (см. предыдущую задачу) которых приводит к образованию единственного продукта — N,N-диметил-2-этилпентен-4-амина-1.

Решение.

Смысл реакции исчерпывающего метилирования в том, что после превращения амина в четвертичное аммониевое основание, последнее подвергается -элиминированию по схеме:

–  –  –

2. Назовите самое слабое и самое сильное сопряженное основание для следующих кислот, величины кислотности которых (pKa) в воде равны: H2O 15,7; C2H5OH 15,9; CH3COOH 4,76; CF3COOH 0,23; PhOH 10,0; NH3 ~33;

NH4+ 9,25; H3O+ –1,74; HCN 9,21.

–  –  –

5. Назовите алкен и третичный амин, преимущественно образующиеся в результате исчерпывающего метилирования (расщепление по Гофману, см.

стр. 90) каждого из следующих аминов:

а) (CH3)2CHNHC2H5 б) PhCH2CH2N(CH3)CH(C2H5)2

–  –  –

7. В результате -элиминирования в зависимости от условий (C2H5OK в этаноле или трет-C4H9OK в трет-бутаноле, 80°C) из 2-бром-2-метилбутана получена смесь алкенов, в которой основным компонентом в одном случае является зайцевский алкен (71%), а в другом — гофмановский алкен (72%).

Назовите эти алкены и укажите условия их преимущественного образования.

8. При взаимодействии 2-галогенгексана с метилатом натрия в метаноле образуется смесь гексена-1 и гексена-2. Количественный состав смеси зависит от природы галогена (фтор или йод). В одном случае отношение алкена-1 к алкену-2 было равно 19:81, а в другом 69:31. Сделайте отнесения.

–  –  –

Укажите условия (из числа приведенных ниже), которые позволяют осуществить превращения в направлениях 1-5 с максимальным выходом соответствующего алкена: а) NaOH, вода; б) NaOH, этанол; в) C2H5ONa, этанол; г) трет-C4H9OK, трет-бутанол; д) ЛДА, ТГФ; е) KF, ДМФА.

–  –  –

2. а) 2,3,4-триметилпентан; б) 1,1,1-трибром-2,4,5,5-тетраметилгексан;

в) 3-винилгексатриен-1,2,4; г) 2-(пропен-1-ил)бутандиол-1,4; д) 2-(дибромметил)бутаналь; е) 2,2-бис(гидроксиметил)пропандиол-1,3; ж) 4-(пропенил)-гексен-1-ин-5; з) 1,1-дибром-3-(дибромметил)-2-метил-1-фторпентан;

и) 4-(гидроксиметил)-5-метил-3-хлоргексанон-2; к) 3-(дибромметил)-3-(йодметил)-4,4,4-трихлорбутин-1.

–  –  –

4. а) Неправильно выбрана родоначальная структура. 2-Пропилбутеналь. б) Нарушен алфавитный порядок перечисления заместителей. 2-Бромметилбутандиовая кислота. в) Нарушено старшинство характеристических заместителей. 1-Гидроксипентанон-3. г) Нарушено правило наименьших локантов для кратных связей. Гептатриин-1,3,6. д) Нарушено правило наименьших локантов для заместителей. 2,3-Диметил-1,1,1-трифтор-4,4-дихлорбутан.

е) Гидроксильная группа младше карбоксильной и должна помещаться в префиксе. 2-Бром-3-гидроксипропановая кислота. ж) Неправильно выбрана родоначальная структура. Она должна содержать максимальное число C=C и CC связей в сумме. 4-Винилгексадиен-1,3-ин-5. з) Не указано положение гидроксильной группы, поэтому непонятно, идет речь о бутаноле-1 или о бутаноле-2. и) Ошибка в нумерации. 3-Бромциклогексен-2-ол. к) Ошибка в выборе родоначальной структуры. 2-Аллилпропантриол-1,2,3.

VI. 2. Ответы к главе II

1. а. CH3CH(OH)CH2CH3; б) (CH3)2CHCH2OH; в) (CH3)3COH;

г) CH3CH2CH2OCH3; д) (CH3)2CHOCH3; е) (C2H5)2O.

2. Согласно определению первичный, вторичный, третичный и четвертичный атомы углерода — это sp3-гибридизованные атомы углерода, связанные непосредственно с одним, двумя, тремя, четырьмя атомами углерода.

Поэтому ответами являются: а) этан; б) бутан; в) 2,3-диметилбутан;

г) 2,2,3,3-тетраметилбутан.

3. Гомологи не имеют принципиальных различий в химических свойствах, так как относятся к одному классу. Зная свойства простейших представителей ряда, можно предсказать свойства любого другого соединения этого ряда. В этом смысл введения понятия “гомологический ряд”.

Изомеры определенного состава могут включать соединения одного класса. В этом случае принципиальных различий в химическом поведении не будет. Однако чаще изомеры относятся к разным классам (см., например, задачу 1), и тогда различия в химических свойствах неизбежны.

4. В молекуле фторотана нет ни одной CH2-группы, поэтому он является первым членом гомологического ряда и называется по заместительной номенклатуре 2-бром-1,1,1-трифтор-2-хлорэтан.

5. В молекуле фторотана, CHBrCl–CF3, имеется 5 разных ковалентных связей. Внедрение CH2-группы по каждой из них даст в общей сложности 5 изомеров:

–  –  –

7. Напишем обычные формулы названных соединений. Выделим асимметрический атом углерода и расположим заместители при этом атоме по уменьшению старшинства.

CH3 * CHCH2C(NO2)CH CHCH3 (I), -NO2, -CH=CHCH3, -CH2CH=CH2, -CH3;

CH2 OCH3 * HC CCHCH2C CH (II), -OCH3, -CCH, -CH2CCH, -H;

C6H5 * CH3CH2C(Br)CH(CH2CH3)2 (III), -Br, -C6H5, -CH(C2H5)2, -C2H5; Фенильная группа (-C6H5) старше, чем -CH(C2H5)2, так как во втором слое первой группы находятся три атома углерода, а в группе -CH(C2H5)2 — два атома углерода и один атом водорода.

CH CH2 CH3CH CH *C(CH3)C CCH3 (IV), CH3CC-, CH3CH=CH-, CH2=CH-, CH3-;

–  –  –

ксильная группа старше группы CH2=C(CH3)-, поскольку во втором слое карбоксильной группы находится три атома кислорода (порядковый номер кислорода 8) по сравнению с тремя атомами углерода пропенильной группы (порядковый номер углерода 6).

–  –  –

11. Напишем формулы названных соединений и пронумеруем родоначальные структуры.

CH3 C C C(O) CH CH2 CH3 (I) Br CH3 CH3

а) первичные атомы углерода расположены в четырех CH3-группах;

б) вторичный атом углерода — C6; в) третичный атом — C5; г) четвертичных атомов углерода нет; д) sp-гибридизованных атомов углерода нет; е) атомы углерода C2, C3 и C4 sp2-гибридизованы; ж) C1, C5, C6, C7 и атомы углерода боковых CH3-групп sp3-гибридизованы; з) асимметрический атом — C5.

CH3 C C C(CH3) COOH (II) CH2CH3

а) в трех CH3-группах находятся первичные атомы углерода; б) вторичный атом углерода — в CH2CH3-группе; в) третичных углеродных атомов нет; г) C2 — четвертичный атом углерода; д) атомы C3 и C4 sp-гибридизованы; е) атом C1 sp2-гибридизован; ж) sp3-гибридизованные атомы — C2, C5 и атомы углерода CH3- и C2H5-боковых групп; з) атом C2 — асимметрический.

(III) CH3CH C CH CH(D)CH2 OH

а) C1 и C6 — первичные атомы углерода; б) C2 — вторичный атом углерода; в, г) третичных и четвертичных атомов углерода нет; д) атом C4 sp-гибридизован; е) атомы C3, C5 sp2-гибридизованы; ж) атомы C1, C2, C6 sp3-гибридизованы; з) асимметрический атом углерода — C2.

–  –  –

а) первичные атомы углерода расположены в CH3-группах; б) вторичные атомы углерода — C3, C4, C5 и C6; в) третичные атомы углерода — C1 и C2; г) четвертичный атом углерода находится в боковой цепи -C(CH3)3;

д, е) sp- и sp2-гибридизованных атомов углерода нет; ж) все атомы углерода sp3-гибридизованы; з) атомы С1 и C2 являются асимметрическими.

12. Вариант А: а) Алканы – V; б) гомологи — I и III; в, е, ж) эти пункты объединяем, так как понятия «зеркальные антиподы», «энантиомеры», «стереоизомеры» синонимичны, — I, V; г) изомеры — II, IV; д) насыщенные углеводороды — II, V.

Вариант Б: а) Нет; б) III, IV; в, е, ж) III, V; г) II, III и I, II; д) нет;

Вариант В: а) II; б) I, V; в, е, ж) III; г) нет; д) II;

Вариант Г: а) Нет; б) IV, V; в, е, ж) нет; г) II, III; д) I;

Вариант Д: а) Нет; б) I, II и III, V; в, е, ж) I; г) I, III и IV, V; д) I, II, IV.

–  –  –

2. (R,S)-Конфигурация в обоих случаях.

3. Сравнение структурных формул соединений А и Б показывает, что общим продуктом их монохлорирования может быть лишь CF2ClCH2C(CH3)(Cl)CH2Cl (В). Поскольку в случае А замещение происходит у асимметрического атома углерода с полной потерей конфигурации, то из (S)-А, как и из (R)-А, получается рацемическая смесь (R,S)-В.

4. В темноте происходит электрофильное присоединение в соответствии с правилом Марковникова, при этом образуется 4-бром-4-этилгептан.

На свету имеет место радикальное присоединение, в результате чего получается 3-бром-4-этилгептан.

5. Учитывая противоположное направление присоединения HBr к C=C-связи в зависимости от условий, исходным алкеном является 4-пропилоктен-3.

–  –  –

электронодонорные заместители X (+M-эффект гетероатома или +I-эффект CH3-группы), делокализуя положительный заряд, способствуют образованию катиона I. В случаях ж-и катион I менее выгоден, так как X являются электроноакцепторными заместителями (-I, -M-эффекты). Поэтому образуются

а) CH3CHCl2, б) BrClCHCH3, в) Cl3CCH2Cl, г) CH3CH(Cl)(OEt),

д) CH3C(O)OCH(Cl)CH3, е) CH3C(CH3)2Cl, ж) CH2ClCH2C(O)OCH3,

з) CH2ClCH2NO2, и) CH2ClCH2CCl3.

8. А — 5-Бром-4-метилнонанол-4, Б — 5-бром-4-метил-4-этоксинонан.

А и Б — продукты сопряженного присоединения воды и спирта, соответственно (см. стр. 34).

9. Все приведенные соединения имеют в своем составе нуклеофильные центры. Однако продукты сопряженного присоединения дают лишь те, которые после присоединения к карбениевому иону (в нашем случае BrCH2CH2+) могут выбросить малоактивный катион (K+, Na+, H+, Et4N+). Продукты сопряженного присоединения образуются в случаях а, б, д, е, ж, и, к, л, м:

а) BrCH2CH2-OCH2CH2OH, б) BrCH2CH2-OCH2CH2OСH3, д) BrCH2CH2-NH2,

е) BrCH2CH2-NHEt, ж) BrCH2CH2-NEt2, и) BrCH2CH2-I, к) BrCH2CH2Cl,

л) BrCH2CH2-OSO3K, м) BrCH2CH2-OC(O)H.

–  –  –

Лишь из алкена А можно получить указанный спирт.

Названия нужных алкенов: а) 2-метилпропен, б) 3-метилбутен-1, в) 3-фенилпропен-1, г) 5-метилгептен-3, д) 3-бензил-1-фенилгептен-2, е) 3-бензил-1-фенилгептен-3.

11. а) 2-метилпропанол-1, б) 3-метилбутанол-1, в) 3-фенилпропанол-1, г) 3-метилгептанол-4, д) 3-бензил-1-фенилгептанол-2, е) 3-бензил-1-фенилгептанол-4.

12. Сравнение спиртов, полученных из одинаковых алкенов разными методами, показывает, что в одном случае (электрофильное присоединение воды) гидроксильная группа располагается у более замещенного атома углерода, а в другом (гидроборирование) у менее замещенного.

–  –  –

При R и/или R'=H нет смысла говорить о (Z)- и (E)-изомерах.

15. В результате восстановительного разложения озонидов образуются:

а) бутанон-2, б) 2,2-диметилпропаналь и 2,3-диметилбутаналь, в) гександиаль, г) 2-пропилпентандиаль, д) метаналь, 4-оксононандиаль. При окислительном разложении образуются а) бутанон-2, б) 2,2-диметилпропановая и 2,3-диметилбутановая кислоты, в) гександиовая кислота, г) 2-пропилпентандиовая кислота, д) оксид углерода(IV), 4-оксононандиовая кислота.

16. X — Циклопентен, Y — циклодекадиен-1,6.

17. На основании результатов озонолиза алкен X является 5,6-диэтилдеценом-5. Образование же трео-алканолов при гидроборировании и последующем окислении свидетельствует о (E)-конфигурации исходного алкена (см. решение задачи 14 на стр. 53).

18. Соединения А, Б, В, Е, З могут участвовать в реакции ДильсаАльдера в качестве диенов, так как являются сопряженными диенами и находятся в цисоидной конформации (А, В, Е), либо легко в нее переходят (Б). Соединения Г, Д, Ж, И не могут выступать в роли диеновой компоненты по той причине, что Г, И — несопряженные диены, а в молекуле Д двойные связи находятся в трансоидной конформации и переход в цисоидную конформацию невозможен. Соединение Ж относится к числу сопряженных енинов, для которых нет смысла говорить о цисоидной конформации, поскольку фрагмент -CC- имеет линейное строение.

–  –  –

20. Наличие объемных заместителей у соседних атомов углерода в молекуле диена препятствует образованию цисоидной конформации, которая необходима для образования переходного состояния реакции Дильса-Альдера (см. стр. 40).

<

–  –  –

VI. 4. Ответы к главе IV

1. Полярные протонные растворители — вода, этанол, формамид, муравьиная кислота, этиленгликоль. Биполярные апротонные растворители — диэтиловый эфир, ацетон, ТГФ, ДМСО, ДМФА, нитрометан, пиридин.

2. a) PhCH2CH2CH2I + KCl, SN2; б) (CH3)2CHCH2OH + NaBr, SN2;

в) Ph2C(OCHO)CH2CH3 + HBr, SN1; г) CH3CH2CHFCH2Ph + TsOK, SN2;

д) н-C4H9Cl + SO2 + HCl, SN2; е) н-C3H7NO2 + TsOK, SN2; ж) C2H5CN + KBr, SN2; з) Ph3C-OC2H5 + HCl, SN1; и) (CH3)PhCH-C(CH3)(OMgBr)-CH2CH3, SN2;

к) PhCH(OH)-CH2OH, SN1; л) трет-BuCl + H2O, SN1.

3. а) (R,S)-2-метил-2-хлорпентанол-1; б) (S)-2-иодбутан; в) (S)-3-метилпентанол-1; г) (R,S)-1-метокси-1,4-дифенилбутан; д) (R)-2-метил-1-фенилбутанол-2; e) (S)-1-амино-3-метил-2-этилбутанол-2.

Все реакции представляют собой нуклеофильное замещение. В случаях а, г реализуется SN1-механизм с промежуточным образованием карбениевого иона у асимметрического атома углерода, что приводит к рацемизации.

Остальные реакции протекают по SN2-механизму, при этом лишь в случае б замещение происходит у асимметрического атома углерода и сопровождается обращением конфигурации. В реакциях в, д асимметрический центр не затрагивается, а потому сохраняется конфигурация исходного субстрата.

–  –  –

На первой стадии NaOH выступает, с одной стороны, в роли основания, снимая протон HO-группы, при этом конфигурация C1-атома сохраняется. С другой стороны, NaOH, как нуклеофил, замещает атом хлора у атома C4 по SN2-механизму, что приводит к обращению конфигурации.

На второй стадии асимметрические атомы углерода не затрагиваются, сохраняя свою конфигурацию. И, наконец, на последней стадии происходит нуклеофильное замещение (SN2-механизм) у атомов C1 и C4 c обращением конфигурации. Как видно, (S)-конфигурацию имеет атом C1 продукта Б.

Следовательно, в исходном соединении А “метка” также находилась при атоме C1.

5. А — PhCH2Br; Б — PhCH2OH; В — PhCH2Cl; Г — PhCH2MgCl;

Д — PhCH2CH2CH2OH; Е — PhCH2CH2COOH.

–  –  –

7. Предлагаемые для получения соединения можно изобразить общей формулой CH3(CH2)5CH2Nu. Их получение сводится к нуклеофильному замещению на 2-ой стадии: CH3(CH2)5CH2Hal + Nu- (или Nu:). В роли нуклеофильных реагентов могут быть использованы а) KI; б) NaOH; в) KCN; г) NH3;

д) NaSH. Первая же стадия должна быть присоединением HHal к гексену-1 против правила Марковникова, что возможно лишь для HBr в условиях радикального присоединения (см. задачу 3 на стр. 43).

–  –  –

9. Все стадии кроме второй являются реакциями нуклеофильного замещения у насыщенного атома углерода. В зависимости от механизма, SN2 или SN1, они сопровождаются либо обращением абсолютной конфигурации, либо рацемизацией, соответственно. Анализ трех основных участников реакции (субстрат, нуклеофильный реагент, растворитель) показывает, что 1-я, 3-я и 4-я стадии должны идти по SN2-механизму, а 5-я стадия — по SN1 (см. решения типовых задач 3 и 4 на стр. 70 и 71). На второй стадии асимметрический атом углерода не затрагивается, поэтому конфигурация сохраняется.

TsCl KOH (S)-AlkCl ДМСО (R)-AlkOH Py (R)-AlkOTs (А) (Б)

–  –  –

2. Сила основания определяется прочностью удерживания протона.

Поэтому наиболее слабым кислотам отвечают наиболее сильные сопряженные основания и наоборот. Сила же кислоты зависит от легкости ее диссоциации в определенном растворителе, в нашем случае, в воде. Мерой кислотности является константа равновесия Ka:

–  –  –

Для удобства вместо Ka используют ее показатель — pKa= –lgKa. Чем меньше pKa, тем сильнее кислота, а, следовательно, слабее сопряженное основание.

Поэтому самым сильным будет основание NH2-, сопряженное с наиболее слабой кислотой NH3 (pKa~33). Наименьшая величина pKa= –1,74 характеризует самую сильную кислоту H3O+ и, следовательно, H2O оказывается слабейшим основанием.

–  –  –

N(CH3)3 OH Шаг 1 — получение из амина четвертичной аммониевой соли; шаг 2 — превращение соли в четвертичное аммониевое основание; шаг 3 — маркировка — обозначение -, -атомов углерода; шаг 4 — термическое

-элиминирование с участием наименее замещенного -атома углерода.

–  –  –

В — (CH3)3N, Г — (CH2=CH)3CH.

7. -Элиминирование по Зайцеву с образованием 2-метилбутена-2 (71%) идет под действием сравнительно небольшого основания — C2H5OK.

Использование объемистого трет-C4H9OK позволяет изменить основное направление реакции в сторону гофмановского алкена — 2-метилбутена-1.

Подробное объяснение приведено на стр. 83-86.

8. Очевидна важная роль уходящей группы. Количественный состав смеси продуктов реакции меняется на противоположный при замене одного галогена на другой. В отличие от йода, атом фтора является более электроотрицательным, а связь C-F труднее поляризуется, чем связь C-I. Поэтому

-элиминирование в случае 2-фторгексана идет через переходное состояние ПС 2' (см. стр. 85) с опережающим отрывом протона от первичного атома углерода (более кислый атом водорода, легче подход основания). В случае 2-йодгексана реализуется переходное состояние ПС 1 (см. стр. 84), энергия которого в значительной мере определяется зарождающейся C=C-связью, и, чем выше степень замещения, тем ниже энергия переходного состояния.

Следовательно, из фторида образуется преимущественно гексен-1 (69%), а из йодида — гексен-2 (81%).

9. Отметим, что в исходных соединениях А, Б, В уходящая группа (Br) связана с первичным, вторичным и третичным атомами углерода. Это значит, что в случае А следует опасаться нуклеофильного замещения как конкурирующей реакции. Поэтому условия а, б, в и даже г непригодны, а для -элиминирования по пути 1 лучше выбрать ЛДА (очень сильное основание и плохой нуклеофил). С другой стороны, для третичного бромида В вклад нуклеофильного замещения мал (в меньшей степени это справедливо и для вторичного Б), и основная проблема — как провести избирательно элиминирование по Гофману или по Зайцеву. Для реализации направлений 3 и 4 следует выбрать трет-C4H9OK в трет-бутаноле или лучше ЛДА в ТГФ. А для элиминирования по пути 2 или 5 — KF в ДМФА.

10. Учитывая условия реакции на первой стадии и величину молекулярной массы продуктов А и Б нетрудно определить, что это 1-хлорбутан и 2-хлорбутан. Труднее с определением строения соединений В, Г, Д, потому что на второй стадии KOH может выступать как в роли основания, так и в роли нуклеофила, а HCl может быть либо электрофильным, либо нуклеофильным реагентом. “Ключом” к решению задачи является факт образования на последней стадии единственного соединения Д. На приведенной схеме показаны все более или менее возможные пути превращения А и Б в Д.

CH3CH2CH2CH3 Cl2, h

–  –  –

Как видно, соединением Д является 2-хлорбутан, образующийся в четырех случаях из пяти. Также очевидно, что единственным возможным направлением превращения А в Д является путь 2 4, и, следовательно, бутену-1 можно приписать маркировку В. Из трех оставшихся направлений превращения Б в Д наиболее вероятным является путь 8 11, а поэтому соединение Г — бутен-2. Направления 7 10 и 6 9 12 маловероятны.

В первом случае -элиминирование идет вопреки правилу Зайцева, а во втором нуклеофильное замещение у вторичного атома углерода в указанных условиях (KOH, спирт) менее выгодно по сравнению с -элиминированием.

–  –  –

Оглавление I. Заместительная номенклатура органических соединений

Задачи

II. Некоторые общие понятия в органической химии

II. 1. Решение типовых задач

II. 2. Задачи

III. Углеводороды (алканы, алкены, алкины, диены)

III. 1. Реагенты и характер разрыва связей

III. 2. О правиле Марковникова

III. 3. Электронные эффекты в органических соединениях

III. 4. Сопряженное присоединение к непредельным углеводородам

III. 5. Гидрирование и гидроборирование непредельных углеводородов

III. 6. Окисление алкенов

III. 7. Ацетилен и его гомологи с терминальной CC связью как C-H-кислоты.............38 III. 8. Реакция Дильса-Альдера

III. 9. Галогенирование ненасыщенных углеводородов по Циглеру

III. 10. Решение типовых задач

III. 11. Задачи

IV. Галогеналканы, спирты, простые эфиры, эпоксиды

IV. 1. Общая характеристика

IV. 2. О механизме реакций нуклеофильного замещения

IV. 3. Растворители и их роль в реакциях нуклеофильного замещения

IV. 4. Сравнительная характеристика галогеналканов и спиртов в реакциях нуклеофильного замещения

IV. 5. Простые эфиры и эпоксиды в реакциях нуклеофильного замещения

IV. 6. Решение типовых задач

IV. 7. Задачи

V. -Элиминирование

V. 1. Общая характеристика

V. 2. О нуклеофильном замещении при -элиминировании

V. 3. О -элиминировании по Зайцеву и по Гофману

V. 4. Решение типовых задач

V. 5. Задачи

VI. Решения задач

VI. 1. Ответы к главе I

VI. 2. Ответы к главе II

VI. 3. Ответы к главе III

VI. 4. Ответы к главе IV

VI. 5. Ответы к главе V

VII. Приложение




Похожие работы:

«Штумпф Дарья Сергеевна СПИРОХЕТОЗ КУР (МОРФОБИОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ И ЛЕЧЕНИЕ) 03.02.11 – паразитология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата ветеринарных наук Ставрополь – 2010 Работа выполнена на кафедре паразитологии и ветеринарно-санитарной экспертизы ФГОУ ВПО "Ставропольский государственный аграрный университет" Научный р...»

«Гренкова Татьяна Аркадьевна Оценка инфекционной опасности манипуляций гибкими эндоскопами в ЛПУ РФ. 14.00.30 – эпидемиология Автореферат Диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук Москва 2009 Работа выполнена в Федеральном государствен...»

«МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ ОБЩАЯ ФАРМАКОПЕЙНАЯ СТАТЬЯ "2.6.13. МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ НЕСТЕРИЛЬНОЙ ПРОДУКЦИИ: ИСПЫТАНИЯ НА НАЛИЧИЕ СПЕЦИФИЧЕСКИХ МИКРООРГАНИЗМОВ" Разработана на основе Европейской Фармакопеи Введена в действие с 1 августа 2011 г...»

«1 СОГЛАСОВАНО УТВЕРЖДАЮ И.о. заместителя руководителя СевероЗаместитель Уральского Управления Федеральной генерального директора службы по экологическому, ООО "Юграпрофбезопасность" технологическому и атомному надзору _ В.П.Бакулин В.М.Аксенов "_"2010 г. "_"_2010 г. И.о. заместител...»

«А. Г. Песнякевич Трансгенные эукариотические организмы курс лекций Минск БГУ Александр Георгиевич Песнякевич, кандидат биологических наук, доцент кафедры микробиологии. Кур...»

«ЮРЦЕВА АНАСТАСИЯ ОЛЕГОВНА МОРФОЛОГИЧЕСКАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ АТЛАНТИЧЕСКОГО ЛОСОСЯ (SALMO SALAR L.) В ЕСТЕСТВЕННЫХ УСЛОВИЯХ И АКВАКУЛЬТУРЕ Специальность: 03.02.06 – ихтиология АВТОРЕФЕРАТ диссерта...»

«ПЕРСПЕКТИВЫ ВВЕДЕНИЯ В КУЛЬТУРУ БОБОВЫХ МЕСТНОЙ ФЛОРЫ Мустафаев С.М.1, Мурадов Ш.О.2, Киличева Д.И.3 Мустафаев Самадулло Муртазаевич доктор биологических наук, профессор, кафедра ботаники, Каршинский государственный университет; Мурадов Шухрат Одилович доктор технических наук, исполняющий...»

«ХМЕЛЕВА АННА НИКОЛАЕВНА ВЛИЯНИЕ УЛЬТРАЗВУКОВОГО ОБЛУЧЕНИЯ НА РИЗОГЕННУЮ АКТИВНОСТЬ РАСТИТЕЛЬНЫХ ОБЪЕКТОВ В ПРИСУТСТВИИ РЕГУЛЯТОРОВ РОСТА специальность 03.00.16 – экология Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Барнаул 2009 Работа выполнена на кафедре общей химии и экспертизы...»

«МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ОБЩАЯ ФАРМАКОПЕЙНАЯ СТАТЬЯ Лекарственные формы для ОФС.1.4.1.0007.15 парентерального применения Взамен ст. ГФ XI "Инъекционные лекар...»

«ВИНОГРАДОВА ЕВГЕНИЯ АЛЕКСАНДРОВНА ВЛИЯНИЕ ФОСПРЕНИЛА И ГАМАВИТА НА ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ, ИММУННЫЙ СТАТУС И ПРОДУКТИВНОСТЬ СОБОЛЕЙ 06.02.02. – ветеринарная микробиология, вирусология, эпизоотология, микология с микотоксикологией и иммунология ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой...»

«УДК 621.313.320 ПРОБЛЕМЫ, ПЕРСПЕКТИВЫ И ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В УКРАИНЕ Шевченко В. В., Лизан И. Я. Украинская инженерно – педагогическая академия, г. Харьков, г. Артемовск Определены проблемы создания, внедрения в силовую энергетику и эксплуатации эколо...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный педагогический университе...»

«УДК 504.73(574.53) ЭКОЛОГИЯ ЖАМБЫЛСКОЙ ОБЛАСТИ Самеков Бактияр Нржанлы Студент Евразийского Национального Университета, Астана Научный руководитель – д.г.н., профессор Мусабаева М. Н. Жамбылская область расположена на юге республики,образована в 1939 году. Территория области равно 144,3 тыс.км. Население области на 1 января 2005 года со...»

«ИНСТИТУТ ФИЛОСОФИИ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК БАРЛЫБАЕВ Х. А.ИЗБРАННЫЕ ТРУДЫ в 4-х томах Том III ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ, ЭКОНОМИКА, ЭКОЛОГИЯ Москва Издательский дом "НАУЧНАЯ БИБЛИОТЕКА" УДК 141.3, 304.44 ББК 60.52, 87.6 Б 25 РЕЦЕНЗЕНТЫ: Некипелов А...»

«УДК 639.371.5 ДИНАМИКА РЫБОВОДНО-БИОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ШЕСТИ ПОКОЛЕНИЙ БЕЛОВСКОГО КАРПА КАК РЕЗУЛЬТАТ СТУПЕНЧАТОГО ОТБОРА ПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ Законнова Л.И., Ростовцев А.А. Филиал КузГТУ в г. Белово Белово, Россия (652644, Кемеро...»

«RU 2 409 771 C2 (19) (11) (13) РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ (51) МПК F16B 19/08 (2006.01) F16B 5/04 (2006.01) B21J 15/00 (2006.01) ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ, ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ (12) ОПИСАНИЕ ИЗ...»

«C 2013/14 Rev.1 (CL 144/4 Rev.1) R Май 2013 года Organizacin Продовольственная и Organisation des Food and de las cельскохозяйственная Nations Unies Agriculture Naciones Unidas pour организация Org...»

«© 2000 г. А.П. БЕРДАШКЕВИЧ РОССИЙСКАЯ НАУКА: СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ БЕРДАШКЕВИЧ Анатолий Петрович сотрудник Комитета Государственной Думы по образованию и науке, кандидат биологических наук. Фактологической основой настоящ...»

«EBRD Classification: INTERNAL Субпроект по обращению с твердыми отходами в Нуреке Таджикистан Страна: Номер проекта: 46409 Муниципальная и экологическая Отраслевой сектор: инфраструктура Государственный/частный сектор: Государственный сектор Экологическая категория: Дата прохождения Совета 10 декабря 20...»

«МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РФ Волгоградский государственный медицинский университет Кафедра анестезиологии и реаниматологии с трансфузиологией ФУВ "УТВЕРЖДАЮ" Декан ФУВ " " 2017 г. Магницкая О.В. РАСПИСАНИЕ занятий н...»

«XXXVI Турнир имени М. В. Ломоносова 29 сентября 2013 года Задания. Решения. Комментарии Москва Издательство МЦНМО ББК 74.200.58 Т86 36-й Турнир имени М. В. Ломоносова 29 сентября 2013 года. Задания. Решения. Комментарии / Сост. А. К. Кулыгин. — М.: МЦНМО, 2015. — 187 с.: ил. Приводятся условия и решения заданий Турнира с подробными...»

«Научно – исследовательская работа ИССЛЕДОВАНИЕ СОСТАВА ШОКОЛАДА И ЕГО ВЛИЯНИЕ НА ОРГАНИЗМ Выполнил: Бегоулев Даниил Олегович учащийся 9 класса МОУ "Средней общеобразовательной школы № 75", МО "Котлас", Арханг...»

«Разведение редких видов: джейрана, кулана, лошади Пржевальского в Экоцентре Джейран“ и развитие экологического туризма Солдатова Н.В. Зам. дир. по НИР Экоцентр "Джейран", Узбекистан В Экоцентре Джейран, не только удалось добиться разведения редких видов животных, создать популяции джейрана, кулана, лошади Пржевальского, но и успе...»

«МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ОБЩАЯ ФАРМАКОПЕЙНАЯ СТАТЬЯ Иммунобиологические ОФС. 1.8.1.0002.15 лекарственные препараты Вводится впервые Настоящая общая фармакопейная статья распространяется на иммунобиологические лекарственные п...»

«РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ АРХИТЕКТУРЫ И СТРОИТЕЛЬНЫХ НАУК МОСКВА – ОРЕЛ – КУРСК, 2011 УДК 711.432/.433 КУЛЕШОВА Г.И., СЕРГЕЕВ К.И. (ОНИР ГИПРОНИИ РАН, г. Москва) ЭКОЛОГИЗАЦИЯ ГОРОДСКОЙ СРЕДЫ: СТАНДАРТЫ И НАПРАВЛЕНИЯ СТРУКТУРНЫХ ПРЕОБРАЗОВАНИЙ Термин "городская среда" употребляется в разных значениях. Примем то, которое в наибольшей степе...»










 
2017 www.book.lib-i.ru - «Бесплатная электронная библиотека - электронные ресурсы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.