2) Оптическая изомерия органических соединений с одним асимметричным атомом углерода

Оптическая изомерия появляется тогда, когда в молекуле присутствует асимметрический атом углерода. Так называют атом углерода, связанный с четырьмя различными заместителями. Возможны два тетраэдрических расположения заместителей вокруг асимметрического атома. Обе пространственные формы нельзя совместить никаким вращением; одна из них является зеркальным изображением другой.

Рассмотренный вид изомерии называют оптической изомерией, зеркальной изомерией илиэнантиомерией. Обе зеркальные формы составляют пару оптических антиподов или энантиомеров. Проекционные формулы

Для условного изображения асимметрического атома на плоскости пользуются проекционными формулами Э.Фишера. Их получают, проецируя на плоскость атомы, с которыми связан асимметрический атом. При этом сам асимметрический атом, как правило, опускают, сохраняя лишь перекрещивающиеся линии и символы заместителей. Чтобы помнить о пространственном расположении заместителей, часто сохраняют в проекционных формулах прерывистую вертикальную линию (верхний и нижний заместитель удалены за плоскость чертежа), однако часто этого не делают. Ниже приведены различные способы записи проекционной формулы, отвечающей левой модели на предыдущем рисунке:

3 Билет)

1) Циклоалканы. Стереометрия, методы получения, свойства

Циклоалканы, также полиметиленовые углеводороды^[1], нафтены, цикланы, или циклопарафины — циклические насыщенные углеводороды, по химическим свойствам близки к предельным углеводородам. Все атомы углерода в молекулах циклоалканов имеют sp³-гибридизацию.

1. Дегалогенирование

Br-СН₂-СН₂-СН₂-Br + Mg = циклопропан + MgBr₂

2. Гидрирование ароматических углеводородов

С₆Н₆ +3Н₂ = С₆Н₁₂

По химическим свойствам малые и обычные циклы существенно различаются между собой. Циклопропан и Циклобутан склонны к реакциям присоединения, то есть сходны в этом отношении с алкенами. Циклопентан и Циклогексан по своему химическому поведению близки к алканам, так как вступают в реакции замещения.

1. Циклопропан и циклобутан способны присоединять бром:

С₃H₆ + Br₂ → BrCH₂—CH₂—CH₂Br

2. Циклопропан, циклобутан и циклопентан могут присоединять водород, давая соответствующие нормальные алканы. Присоединение происходит при нагревании в присутствииникелевого катализатора:

С₄H₈ + H₂ → CH₃—CH₂—CH₂—CH₃

Для циклоалканов характерны следующие виды изомерии:

1. Изомерия углеродного скелета

2. Пространственная (цис-транс-изомерия)

3. Межклассовая изомерия с алкенами

2) Электронное строение органических соединений. Описание химической связи с помощью метода гибридизации атомных орбиталей. Сигма и пи связь.

4 Билет)

1) Диены. Строение, получение, свойства

бутадиен-1,3.

Алкадиены — класс углеводородов, содержащих две двойных связи углерод-углерод.

Синтез Лебедева:

2CH₃-CH₂-OH --Al₂O₃, ZnO, t--> CH₂=CH-CH=CH₂ + 2H₂O + H₂

Формально эту реакцию можно представить как дегидратацию двух молекул этилового спирта с одновременным межмолекулярным дегидрированием.

Вещества, содержащие сопряженные двойные связи, обладают рядом специфических особенностей, вызванных взаимным влиянием электронных систем обеих двойных связей (стр. 145 сл.). Взаимодействие этих систем называют эффектом сопряжения. Так называемый статический эффект сопряжения обусловливает некоторое повышение энергии образования молекул (по сравнению с энергией образования веществ того же состава, но содержащих две несопряженные двойные связи), повышение молекулярной рефракции и т п. Сопряжение двойных связей сказывается вместе с тем в своеобразном поведении таких веществ при реакциях; это — динамический эффект сопряжения, связанный с перераспределением плотностей электронного облака молекулы под влиянием атакующего агента. Для случая присоединения бромистого водорода к дивинилу это перераспределение выражается в поляризации молекулы дивинила под влиянием ионов водорода и брома:

Однако далеко не всегда получается исключительно продукт присоединения в положении 1,4, но часто наряду с этим идет и присоединение в положении 1,2. По-видимому, водород in statu nascendi присоединяется исключительно в положении 1,4, но при восстановлении газообразнымводородом в присутствии катализатора присоединение часто происходит как в положении 1,4, так и в положении 1,2, Например, изопрен, присоединяя водород в присутствии платины, дает смесь следующих веществ:

Бром также часто присоединяется в обоих положениях, а иногда даже исключительно в положении 1,2.

Весьма важным свойством дивинила и других углеводородов с сопряженными двойными связями является их способность гладко и количественно присоединять малеиновый ангидрид с образованием, в случае дивинила, ангидрида тетрагидрофталевой кислоты: