Занятие № 7

Тема: РЕАКЦИИ НУКЛЕОФИЛЬНОГО ПРИСОЕДИНЕНИЯ В АЛЬДЕГИДАХ

И КЕТОНАХ

Значение темы: Карбонильные соединения, содержащие альдегидную и кето - группы, иг­рают важную роль в процессах биосинтеза и распада многих биологически важных соедине­ний: белков, углеводов, липидов, низкомолекулярных биорегуляторов и др.

Цель занятия:

- Изучить реакции нуклеофильного присоединения в альдегидах и кетонах, необходимые для объяснения их основных химических свойств и реакционной способности в биохимиче­ских реакциях.

- Рассмотреть прототропные таутомерные равновесия: кето-енольное и имин-аминное, колчато-цепную таутомерию

Методические рекомендации по самостоятельной

аудиторной работе студентов

Необходимый исходный уровень знаний

-Строение двойной связи

-электронные эффекты заместителей

-нуклеофильные и электрофильные реагенты, субстрат

-реакции элиминирования

-кислотность-основность

Изучите теоретический блок

1. Общая характеристика реакционной способности карбонильных соединений.

2. Зависимость реакционной способности альдегидов и кетонов от распределения электрон­ной плотности в их молекулах.

3. Реакции нуклеофильного присоединения:

- механизм, условия и биологическое значение реакций взаимодействия альдегидов и кетонов с водой, спиртами, тиолами, аминами, гидридами металлов;

- реакции альдольной конденсации и альдольного расщепления;

- йодоформная реакция, ее диагностическое значение.

Выполните письменно

1. Укажите электрофильный центр субстрата и наибольший заряд δ⁺ на нем

а) этаналь б) 2,2,2-трихлорэтаналь в)метаналь г) пропанон-2

2. Укажите нуклеофильный центр реагента:

а) HCN б) H₂O в) CH₃CH₂-OH г) CH₃-SH д) CH₃CH₂-NH₂

3. Напишите уравнения реакций образования полуацеталя (с указанием механизма), объясните роль катализатора:

а) пропаналя с метанолом

б) бензальдегида с этанолом;

в) пентаналя с этантиолом

г) образования циклического полуацеталя из 2,3,4,5,6 пентагидроксигексаналя;

4. Напишите уравнения реакций получения из пропанона-2:

а) имина с аммиаком и анилином;

5. Напишите уравнения реакций альдольной конденсации и альдольного расщепления уксусного альдегида, пропионовогоальдегида;

6. Напишите уравнения реакции гидролиза:

а )

б )

7. Какое соединение вступает в реакцию « серебряного зеркала»: пропаналь или пропанон-2? Напишите уравнение реакции.

8. Разберите механизм и ход протекания реакций нуклеофильного присоединения альдегидов и кетонов в биологически важных соединениях:

Лабораторная работа: Опыт №1 Йодоформная проба на ацетон

Данная реакция имеет практическое значение для диагностики сахарного диабета, при кото­ром наблюдается повышенное содержание "кетоновых тел" (ацетона, ацетоацетата,

β-гидроксибутирата) в крови и моче.

Ход работы: В пробирку поместите 1 каплю раствора йода в йодиде калия и добавьте по каплям 10% - раствор гидроксида натрия до обесцвечивания интенсивной окраски йода. Прибавьте 1 каплю ацетона и нагрейте на слабом пламени горелки. При этом образуется муть, а затем осадок йодоформа желтого или желтовато-белого цвета с характерным запахом.

В выводе отметьте:

1.Напишите реакцию образования йодоформа.

2. Какие соединения можно обнаружить с помощью йодоформной пробы?