601а - Химический факультет - Алтайский государственный

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
АЛТАЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
______________________________________________________________________
КАФЕДРА ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ
О Р Г А Н И Ч Е С К А Я ХИ М И Я
Задачи и упражнения к текущему контролю
Часть VI, вариант 1
Модуль XIV. «Особенности строения и реакционной способности азотсодержащих
соединений (нитро-, амино-, азо- и диазосоединений, нитридов). Проблемы и методы
синтеза»
Модуль XV. «Особенности строения и реакционной способности гетерофункциональных соединений. Проблемы и методы синтеза. Часть II. Аминокислоты и белки»
Модуль XVI. «Особенности строения и реакционной способности гетероциклических
соединений. Нуклеиновые кислоты»
Барнаул1999
Авторы:
Галочкин А.И.
Базарнова Н.Г.
Касько Н.С.
Лагуткина Е.В.
Маркин В.И.
Царев Н.И.
Органическая химия: Задачи и упражнения к текущему контролю. Часть VI.
Под редакцией А.И. Галочкина
Сборник задач и упражнений предназначен для самостоятельной работы
студентов 3 курса химического факультета АГУ, изучающих органическую химию
по модульно-рейтинговой технологии. Часть VI включает: Модуль XIV.
«Особенности строения и реакционной способности азотсодержащих соединений
(нитро-, амино-, азо- и диазосоединений, нитридов). Проблемы и методы синтеза»;
Модуль XV.
«Особенности
строения
и
реакционной
способности
гетерофункциональных соединений. Проблемы и методы синтеза. Часть II.
Аминокислоты и белки»; Модуль XVI. «Особенности строения и реакционной
способности гетероциклических соединений. Нуклеиновые кислоты».
Утверждено на заседании кафедры органической химии.
Компьютерная верстка О.А. Горулева, О.Н. Торопчиной, И.В. Ананьиной
План УМД 1999 г., п. 100
Подписано в печать 10.09.99. Формат 60890/16.
Бумага для множительных аппаратов.
Алтайский государственный университет. РИО.
656099 Барнаул, ул. Димитрова, 66
© Алтайский государственный университет
Кафедра органической химии
МОДУЛЬ XIV. «ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ И РЕАКЦИОННОЙ СПОСОБНОСТИ
АЗОТСОДЕРЖАЩИХ СОЕДИНЕНИЙ (НИТРО-, АМИНО-, АЗО- И ДИАЗОСОЕДИНЕНИЙ,
НИТРИДОВ). ПРОБЛЕМЫ И МЕТОДЫ СИНТЕЗА»
I. П РОГРАММА
МОДУЛЯ
Нитросоединения. Номенклатура и классификация. Способы получения
нитросоединений: нитрование алканов (реакция Коновалова), обмен атома галогена
на нитрогруппу, окисление аминов, синтез ароматических нитросоединений из
аминов через соли диазония. Электронное строение нитрогруппы и ее
электроноакцепторный
характер.
Химические
свойства.
Каталитическое
гидрирование, восстановление в кислой, нейтральной и щелочной средах. C–Hкислотность и связанные с ней свойства алифатических нитросоединений:
галогенирование, нитрозирование и его использование для идентификации
нитросоединений, различающихся строением алкильного радикала, конденсация с
карбонильными соединениями и присоединение по связи C=C, активированной
электроноакцепторными заместителями. Таутомерия нитросоединений и реакции
аци-формы: гидролиз, перегруппировка в гидроксамовые кислоты. Синтез
гидроксиламина из динитроэтана. Hитроуксусный эфир и его применение в синтезе
аминокислот. Свойства ароматических нитросоединений. Реакции электрофильного
замещения, влияние нитрогруппы на скорость и ориентацию. Радикальное
замещение нитрогруппы. Полинитроароматические соединения: реакции
частичного восстановления, нуклеофильное замещение нитрогруппы, образование
комплексов с переносом заряда (пикраты). Hитропроизводные толуола: окисление и
внутримолекулярное диспропорционирование нитротолуолов. C-H-кислотность
фенилнитрометана. Тротил.
Продукты неполного восстановления нитросоединений. Hитрозосоединения:
таутомерия,
димеризация,
реакции
конденсации.
Фенилгидроксиламин,
азоксибензол и их перегруппировки. Гидразобензол, бензидиновая и семидиновая
перегруппировки (Зинин).
Амины. Классификация и номенклатура. Способы получения, основанные на
реакциях нуклеофильного замещения в галоген-, гидрокси- и аминопроизводных
алифатических и ароматических углеводородов, реакция восстановления
нитросоединений (реакция Зинина), азотсодержащих производных карбонильных
соединений и карбоновых кислот, перегруппировок амидов (реакция Гофмана),
азидов (перегруппировка Курциуса), гидразидов карбоновых кислот и
гидроксамовых кислот (реакция Лоссена). Электронное строение аминогруппы,
зависимость от природы радикалов, связанных с атомом азота. Пространственное
строение аминов. Физические свойства, их связь со способностью аминов к
образованию водородных связей. Основные спектральные характеристики.
Химические свойства. Основность и кислотность аминов, зависимость от природы
углеводородных радикалов. Взаимодействие с электрофильными реагентами:
алкилирование, гидроксиалкилирование, ацилирование и его значение в химии
аминов, взаимодействие с азотной кислотой. Окисление алифатических и
ароматических аминов. Основные представители алифатических аминов и пути их
использования. Четвертичные аммониевые соли: получение из третичных аминов и
алкилгалогенидов
(Меншуткин);
электронное
строение,
практическое
использование; катализаторы межфазного катализа. Четвертичные аммониевые
3
основания и окиси аминов: реакции разложения с образованием олефинов (реакция
Гофмана). Енамины. Полиметиновые соли.
Свойства ароматических аминов: взаимодействие с электрофилами. Реакции
алкилирования и сульфирования ароматических аминов, сульфаниловая кислота и
сульфамидные препараты. Ацилирование ароматических аминов как защитная
реакция для дальнейшего проведения реакций галогенирования и нитрования.
Hитрозирование и диазотирование ароматических аминов. Важнейшие
представители ароматических моно- и диаминов, основные пути их использования.
Синтез гетероциклических соединений из о-фенилендиамина и о-аминофенола.
Диазо- и азосоединения. Диазотирование ароматических аминов (реакция
Грисса). Электронное строение, катион диазония как электрофильный реагент.
Взаимопревращения различных форм диазосоединений. Реакции солей диазония,
протекающие с выделением азота и их использование для получения
функциональных производных ароматических соединений (реакция Зандмейера,
Hесмеянова). Реакции солей диазония, протекающие без выделения азота.
Азосочетание, диазо- и азосоставляющие, зависимость условия проведения
азосочетания от природы азосоставляющей. Синтез, электронное строение и
структурные особенности азокрасителей. Метилоранж и конго красный как
представители красителей, используемых в качестве индикаторов. Восстановление
солей диазония и азосоединений. Использование этих реакций для синтеза
производных гидразина и аминов. Соли диазония как реагенты арилирования
ароматических соединений. Диазосоединения жирного ряда: диазометан,
диазоуксусный эфир. Синтезы на их основе.
II. О СНОВНЫЕ
ТЕРМИНЫ , ПОНЯТИЯ
Дайте определения следующим понятиям и терминам:
 алкиламины
 ариламины
 аммонолиз
 азосочетание
 азотные электрофилы
 дезаминирование
 карбаминовая кислота
 перегруппировка Курциуса
 синтез Габриэля
 соль аммония
 соль диазония
 таутомерия нитрогруппы
 нитрозосоединения
 гидразобензол
 механизм Гофмановского расщепления
 бензидиновая и семидиновая перегруппировки
 реакция Грисса
 взаимопревращения различных форм диазосоединений
III. О ТДЕЛЬНЫЕ
ПРЕДСТАВИТЕЛИ
Нахождение в природе. Промышленные
химические свойства. Применение.
 нитрометан
 тетранитрометан
 нитробензол
 нитрофенолы
 метиламин
 триэтиламин
4
способы получения. Физические и






нитроциклогексан
трихлорнитрометан
нитротолуолы
пикриновая кислота
диметиламин
этилендиамин














гексаметилендиамин
этиленимин
пиперазин
анилин
нафтиламин
п-фенилендиамин
сульфаниловая кислота
IV. Э ЛЕКТРОННОЕ
этаноламины
пиперидин
2-фенилэтиламин
N,N-диметиланилин
о-фенилендиамин
бензидин
диазометан
СТРОЕНИЕ
1. Объясните смещение электронной плотности, напишите таутомерные
превращения, докажите наличие кислотности или основности в представленных
ниже азотсодержащих соединениях:
а)
CH2
OH
CH2
CH2
N H2
б)
CH3
CH CH3
N O2
N O2
в)
C
V. С ПЕКТРАЛЬНЫЕ
г)
CH3 CH2 N N Cl
O
H
СВОЙСТВА
1. Опишите спектральные (ИК-) свойства аминосоединений.
2. Расположите следующие азотсодержащие соединения в порядке возрастания
дипольного момента. Обоснуйте наличие водородной связи или ее отсутствие:
в)
а) CH3–CH2–CN
б) CH2=CH–CN
C N
VI. Н ОМЕНКЛАТУРА
1. Напишите структурные формулы и назовите по рациональной
систематической номенклатуре все изомеры состава C3H7NO2.
2. Приведенные ниже соединения назовите по рациональной
систематической номенклатурам:
а) C10H7NO2
в) HO CH2 CH2 N CH2 CH2 OH
б) CH3 N + N + CH3
O
-
O
-
и
и
CH2
CH2OH


3. Напишите структурные формулы следующих соединений:
п-диазобензолсульфокислота

п-аминотолуол
4-нитробензойная кислота

нитрометан
VII. С ПОСОБЫ
ПОЛУЧЕНИЯ
1. Какие продукты получаются при нитровании по реакции Коновалова
бутана? Приведите механизм реакции.
2. Получите амин восстановлением 1-нитропропана.
3. Из бензола и неорганических реагентов получите м-хлоранилин.
4. Получите нитрозоамин из этана.
VIII. Х ИМИЧЕСКИЕ
СВОЙСТВА
1. Напишите уравнение реакции:
5
C6H5N2+Cl– + KBr 
2. Напишите формулы промежуточных и конечных продуктов в следующей
схеме:
CH3CH2COOH NH3 A  B KBrO C
3. Допишите уравнения реакции:
м-динитробензол + NH4HS 
IX. К ОМПЛЕКСНЫЕ
ЗАДАЧИ
1. Как объяснить, что при взаимодействии иодистого метила с диазотатами
серебра и натрия образуются различные продукты:
C6H5–N=N–OAg + CH3I  C6H5–N=N–OCH3 + AgI
C6H5–N=N–ONa + CH3I  C6H5–N(CH3)–N=O +NaI
2. Изобразите схему расщепления циклогексиламина по Гофману.
МОДУЛЬ XV. «ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ И РЕАКЦИОННОЙ СПОСОБНОСТИ
ГЕТЕРОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СОЕДИНЕНИЙ. ПРОБЛЕМЫ И МЕТОДЫ СИНТЕЗА.
ЧАСТЬ II. АМИНОКИСЛОТЫ И БЕЛКИ»
I. П РОГРАММА
МОДУЛЯ
Аминокислоты. Номенклатура и классификация. Структурные типы
природных -аминокислот, стереохимия и конфигурационные ряды. Синтезы из
альдегидов и кетонов через цианогидрины, из малонового, ацетоуксусного и
нитроуксусного эфиров, галоген- и кетокарбоновых кислот. Методы синтеза
-аминокислот, основанные на реакциях непредельных карбоновых кислот.
Кислотно-основные свойства аминокислот и зависимость их от рH среды.
Изоэлектрическая точка. Образование производных по карбоксильной и
аминогруппам, бетаины. Взаимодействие с азотистой кислотой. Превращения,
протекающие при нагревании аминокислот и зависимость их результатов от
взаимного расположения двух функциональных групп. Представление о пептидном
синтезе. Капролактам и его техническое значение. Антраниловая и
п-аминобензойная кислоты: методы получения, свойства и пути использования.
Белки.
Классификация.
Представление
о
методах
доказательства
полипептидного
строения,
установление
аминокислотного
состава
и
последовательности аминокислотных фрагментов в полипептидной цепи.
Вторичная структура.
II. О СНОВНЫЕ



ТЕРМИНЫ , ПОНЯТИЯ
Дайте определения следующим понятиям и терминам:
аминокислота

амидная связь
пептидная связь

полипептид
дипептид

протеины
6













синтез Габриэля

фталимидмалоновый синтез
метод Родионова

реакция Штреккера
метод Несмеянова

перегруппировка Бекмана
бетаин

изоэлектрическая точка
диполярный ион

цвиттер-ион
комплексоны

фиброин
диазоэфир

дикетопиперазин
лактам

нуклеопротеиды
белок

глюкопротеиды
глобулины

фермент
альбумины

ферментативное расщепление
-спираль
структура белка (первичная, вторичная, третичная и четвертичная)
III. В АЖНЕЙШИЕ
ПРЕДСТАВИТЕЛИ
Нахождение в природе. Промышленные
химические свойства. Применение.

глицин


валин


пролин


оксипролин


триптофан


аспарагиновая кислота


глутаминовая кислота


гистидин


треонин


цистеин

IV. Э ЛЕКТРОННОЕ
способы получения. Физические и
аланин
лейцин
изолейцин
фенилаланин
метионин
аспарагин
лизин
серин
тирозин
цистин
СТРОЕНИЕ
1. В щелочном растворе триптофан содержит две основные группы. Какая из
них будет более основной? Нарисуйте кривую кондуктометрического титрования
указанной аминокислоты кислотой.
2. В сильнокислом растворе фенилаланин содержит две кислые группы. Какая
из них будет более кислой?
3. Из важнейших аминокислот (серин, цистин, глутамин) укажите те, которые
относятся к кислым. Приведите соображения, которыми Вы руководствовались при
Вашем выборе.
4. Из важнейших аминокислот (-оксилизин, валин, аспарагиновая кислота)
укажите те, которые относятся к основным. Приведите соображения, которыми Вы
руководствовались при Вашем выборе.
5. В молекуле аспарагина содержится две аминогруппы. Какая из аминогрупп
является более основной. Дайте обоснованный ответ.
6. В молекуле глутаминовой кислоты содержится две кислотные группы. Какая
из них проявляет наибольшие кислотные свойства?
7. Предскажите относительные величины Rf при хроматографировании
следующей пары аминокислот, если в качестве органической фазы используется
такое слабое основание, как 2,4,6-коллидин: фенилаланин + аспарагиновая кислота.
7
8. Предскажите относительные величины Rf при хроматографировании
следующей смеси аминокислот, если в качестве органической фазы использовать
слабую кислоту (уксусную): фенилаланин + аспарагиновая кислота.
9. Укажите графически распределение электронной плотности в молекуле
лейцина.
V. С ПЕКТРАЛЬНЫЕ
СВОЙСТВА
1. Опишите ИК спектр щелочных и кислотных растворов фенилаланина в
области поглощения амино- и карбоксильной групп.
VI. Н ОМЕНКЛАТУРА
1. Напишите структурные формулы изомерных аминокислот состава С4H9О2N
(только аминокислоты с первичной аминогруппой) и дайте им названия по
рациональной и систематической номенклатурам.
2. Напишите структурные формулы и назовите по рациональной номенклатуре:
2-аминопентанол-3-овая кислота, серин.
3. Напишите структурные формулы и дайте другое название следующим
аминокислотам и их производным: этиловый эфир гликокола.
4. Напишите формулу валил-лейцина.
5. Напишите формулу трипептида, образованного из трех молекул -аланина.
6. Выведите все изомеры трипептида состава С11H21N3О4, если известно, что
при их гидролизе образуется глицин, лейцин и аланин. Дайте названия всем
изомерам.
7. В молекуле орнитина обозначьте звездочкой асимметричный атом углерода.
Напишите формулы D- и L-изомеров.
VII. С ПОСОБЫ
ПОЛУЧЕНИЯ
1. Предложите три способа получения лизина.
2. Укажите все стадии в синтезе тирозина, исходя из метилбензола и любых
других органических и неорганических соединений, при помощи следующих
методов:
а) синтеза Габриэля;
б) синтеза при помощи малонового эфира;
в) фталимидмалонового эфира; г) синтеза Штреккера.
3. Получите -аминоэнантовую кислоту по методу Родионова.
4. Получите глутаминовую кислоту из -кетоглутаровой кислоты.
VIII. Х ИМИЧЕСКИЕ
СВОЙСТВА
1. Напишите реакции взаимодействия аспарагина с:
а) иодистым этилом*;
б) едким натром;
в) аммиаком;
г) уксусным ангидридом*;
д) пятихлористым фосфором; е) хлорангидридом -бромизомасляной кислоты.
Во всех указанных* реакциях укажите постадийно механизм их протекания.
Конечные продукты назовите.
2. Напишите уравнения реакций, которые будут происходить при нагревании
следующих аминокислот:
а) -аминовалериановой;
б) -аминовалериановой.
3. Напишите формулы промежуточных и конечных продуктов в следующей
схеме:
8
CH2 CH CH3
KCN (ДМ ФА )
бром сукциним ид
D
HOBr
E
A
N aOH (H2O)
B
[O]
C
+
N H3
F
IX. К ОМПЛЕКСНЫЕ
H2O (H )
G
ЗАДАЧИ
1. Реакция взаимодействия 2,4-динитрофторбензола в слабощелочном
растворе протекает по механизму ароматического нуклеофильного замещения.
Приведите подробный план исследования этого механизма. Точно укажите, что Вы
будете делать и какую информацию в результате получите.
2. Реакция первичных алифатических аминов с азотистой кислотой приводит к
количественному выделению азота в виде газа, что является основой метода
определения аминного азота по Ван-Слайку. Какой объем азота (при нормальных
условиях) выделится при обработке 0,001 моля следующих аминокислот:
а) лизина;
б) пролина?
3. Приведите схему синтеза трипептида, последовательно присоединяя нужные
аминокислоты. Не забудьте при реакции защитить реакционноспособные группы, а
после реакции снять защиту.
Фен — Вал — Лей
МОДУЛЬ XVI. «ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ И РЕАКЦИОННОЙ СПОСОБНОСТИ
ГЕТЕРОЦИКЛИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ. НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ»
I. П РОГРАММА
МОДУЛЯ
Пятичленные гeтepoциклы с одним гетероатoмoм (фуран, тиофен, пиррол).
Общие методы синтеза и взаимопревращения (Юрьев). Зависимость степени
ароматичности от природы гетероатома и ее влияние на особенности
взаимодействия гетероцикла с электрофилами. Сравнительная характеристика
физических и химических свойств фурана, тиофена, пиррола и бензола. Реакции
гидрирования и окисления. Фурфурол и тиофен-2-альдегид, пирослизевая кислота.
Кислотные свойства пиррола и их использование в синтезе. Аналогия в свойствах
пиррола и фенола. Конденсация пиррола с формальдегидом и муравьиной кислотой.
Пиррол-2-альдегид и его превращение в порфин. Пиррольный цикл как
структурный фрагмент хлорофилла и гемоглобина. Индол и его производные.
Методы построения индольного ядра, основанные на использовании ароматических
аминов и арилгидразонов (реакция Фишера). Химические свойства индола как
аналога пиррола, синтез важнейших производных. Представление о природных
соединениях индольного ряда, индиго. Понятие об индигоидных красителях и
кубовом крашении.
9
Пятичленные гeтepoциклы с атомами азота, кислорода и серы. Пиразол,
имидазол, триазолы, тетразол; оксазол, тиазол; основные методы синтеза,
представление об электронном строении, ароматичности и химических свойствах.
Шестичленные гeтepoциклы с одним гетероатoмoм. Пиридин и его гомологи.
Номенклатура и изомерия производных. Ароматичность и основность
пиридинового цикла. Проявление нуклеофильных свойств: реакции с
электрофилами по атому азота и образование N-окиси. Отношение пиридина и его
гомологов к окислителям. Гидрирование пиридинового ядра. Влияние гетероатома
на реакционную способность пиридинового цикла в целом и его отдельных
положений. Аналогия в химических свойствах пиридина и нитробензола. Реакции
электрофильного замещения в ядре пиридина и его N-окиси. Реакции
нуклеофильного замещения водорода (реакция Чичибабина) и атомов галогена.
Активность метильной группы в зависимости от ее расположения в пиридиновом
ядре. Влияние положения функциональной группы в кольце на свойства гидроксии аминопиридинов, таутомерия гидроксипиридинов. Соли пиридиния, расщепление
пиридинового цикла.
Хинолин и его простейшие производные. Методы построения хинолинового
ядра, основанные на реакциях анилина с глицерином и карбонильными
соединениями (синтезы Скраупа и Дебнера-Миллера). Окисление хинолина.
Сходство и различие химических свойств пиридина и хинолина. Изохинолин.
Представление о природных соединениях, лекарственных средствах и красителях —
производных пиридина.
Шестичленные азотистые гетероциклы с двумя гетероатомами. Пиримидин.
Способы построения пиримидинового ядра, основанные на взаимодействии
мочевины и ее производных с малоновым эфиром, эфирами -альдегидо- и
-кетокислот. Сходство и различие в химических свойствах пиридина и
пиримидина. (Урацил, цитозин, тимин. Пурин как конденсированная система
имидазола и пиримидина. Кофеин, мочевая кислота. Представление о нуклеотидах
и нуклеиновых кислотах.)
II. О СНОВНЫЕ















ТЕРМИНЫ , ПОНЯТИЯ
Дайте определения следующим понятиям и терминам:
фуран
 тиофен
пиррол
 реакция Юрьева
фурфурол
 пирослизевая кислота
порфин
 хлорофилл
кофеин
 индол
реакция Фишера
 индиго
нуклеотиды
 пурин
пиразол
 имидазол
N-окись пиридина
 реакция Чичибабина
пиколины
 хинолин
синтез Скраупа
 цитозин
тимин
 синтез Фишера
изохинолин
 пиримидин
урацил
 мочевая кислота
нуклеиновые кислоты
10
III. Э ЛЕКТРОННОЕ
СТРОЕНИЕ
1. Сравните молекулярные диаграммы пиридина и бензола и сделайте вывод
об их реакционной способности с электрофилами и нуклеофилами.
2. Что подразумевают, говоря о «сверхароматических» свойствах фурана и
пиррола.
3. Напишите уравнения реакций, в которых проявляются ароматические
свойства фурана. Чем обусловлен ароматический характер пятичленных
гетероциклов?
4. Фуран наименее ароматичный по сравнению с пирролом и тиофеном.
Обоснуйте это с помощью теории резонанса.
5. Охарактеризуйте ПМР- и спектры поглощения пиррола, фурана, тиофена в
сравнении с бензолом.
IV. Н ОМЕНКЛАТУРА
1. Напишите структурные формулы следующих соединений и дайте другие
названия:
а) диазирин
б) 4H-1,4-оксазин
в) оксетанон-2
г) 1,3-оксатиол
е) фурандион-2,5
д) -магнийиндол
2. Дайте все возможные названия:
CH3
а)
N
б)
в)
NH
OH
N
O
CH 2 CH3
N
г)
д)
е)
N
N
N
CH3
V. С ПОСОБЫ
O
ПОЛУЧЕНИЯ
1. Из 1,4-дикарбонильных соединений аммиака или соответствующих аминов
получите следующие замещенные пиррола:
а) 2,4-диметилпиррол; б) N-метилпиррол.
2. Какие 1,4-дикарбонильные соединения нужно подвергнуть нагреванию с
P2S5, чтобы получить:
а) 2,3-диметилтиофен; б) 2,5-дифенилтиофен.
3. Взяв в качестве исходных веществ следующие соединения, получите по
Скраупу хинолин или его производные. Составьте подробную схему превращений:
а) глицерин + серная кислота + анилин;
б) кротоновый альдегид + анилин.
4. Какие исходные арилгидразины и оксисоединения надо взять, чтобы с
помощью реакции Фишера получить:
а)
CH3
CH2CH3
Br
б)
N
H
CH2CH3
N
CH2CH2CH3
CH3
5. Получите фуран из следующих исходных веществ:
а) пирослизевой кислоты; б) фурфурола.
11
VI. Х ИМИЧЕСКИЕ
СВОЙСТВА
1. Назовите вещества, образующиеся при взаимодействии фурана с:
а) ацетилнитратом; б) SO3, пиридин; в) п-хлорфенил диазония хлоридом.
Какие свойства проявляет фуран в этих реакциях?
2. Напишите уравнение реакции сульфирования и нитрования тиофена. Какое
соединение — бензол или тиофен — легче сульфируется и почему?
3. Пиридиновый цикл входит в состав некоторых витаминов. Напишите
структурные формулы никотиновой кислоты, ее амида, пиридоксина, пиридоксаля,
пиридоксамина. Каково биологическое значение этих веществ? Сравните
отношения пиридоксина и пиридина к реагентам электрофильного характера.
4. В чем состоит отличие хлорофилла от гема? Какие функции выполняет
хлорофилл в растениях?
5. Напишите уравнения реакций пиррола со следующими соединениями:
a) CHCl3, KOH;
б) 1.HCN, HCl, 2H2O;
в) Zn, CH3COOH;
г) H2, Pt.
6. Напишите формулы промежуточных и конечных продуктов, дайте им
названия:
CH3M gI
A

B
N a 2CO3
N
H2O
C
C6H5CHO
ZnCl 2
D
7. Напишите реакции окисления:
а) хинолина;
б) -этилпиридина;
в) ,-диметилпиридина;
г) -пропилпиридина;
д) -этилхинолина.
В чем аналогия этих реакций реакциям окисления гомологов бензола и
нафталина? Назовите полученные вещества.
VII. К ОМПЛЕКСНЫЕ
ЗАДАЧИ
1. Алкалоид, выделенный из семейства зонтичных, имеющий эмпирическую
формулу C8H17N и обладающий оптической деятельностью, был для определения
строения подвергнут нагреванию с цинковой пылью. При этом получился продукт,
имеющий эмпирическую формулу C8H11N, т.е. обедненный водородом. При
окислении этого последнего вещества была получена -пиридинкарбоновая
кислота. Какое строение имеет вещество C8H11N и что можно сказать относительно
строения исходного алкалоида? Почему он обладает оптической активностью?
2. Антибактериальный
препарат
5–НОК
представляет
собой
5-нитро-8-оксихинолин. Предложите синтез этого препарата из:
а) хинолина;
б) из соответствующего нитрофенола по Скраупу.
3. Из пиридина получите -пиколин и напишите для него реакции с:
а) уксусным ангидридом;
б) формальдегидом;
в) ацетоном;
г) бензальдегидом.
Чем объясняются особые свойства атомов H в метильной группе -пиколина?
4. Из пирролидина получите йодистый диметилпирролидиний, подействуйте
на него гидроокисью серебра и полученное соединение подвергните нагреванию.
Назовите полученное вещество.
5. Приведите схему синтеза изохинолина по способу Бишлера-Напиральского.
Объясните, почему при нитровании изохинолина образуется преимущественно
5-нитроизохинолин, а при действии амидом натрия в жидком аммиаке
1-аминоизохиноилин.
12