Проверка знаний по всему курсу. Часть 3 (pdf)
.pdf
31
нения. Пиррол как NH-кислота. Пирролкалий и пирролмагнийгалогениды, их реакции с электрофильными реагентами. Пиррол как структурная единица порфирина. Биоло- гически-активные производные пиррола: гемоглобин, хлорофил, витамин В12.
Конденсированные пятичленные гетероциклы: бензофуран, индол, бензотиофен. Природные продукты: триптофан, серотонин и индольные алкалоиды.
Пятичленные гетероциклы с несколькими гетероатомами. Пирозол, имидазол, их основность и кислотность. Строение солей. Таутомерия. Пятичленные гетероциклы с несколькими гетероатомами.
Шестичленные гетероциклы. Шестичленные азотсодержащие гетероциклы. Пиридин, его ароматический характер, основные свойства и реакции электрофильного и нуклеофильного замещения. Таутомерия 2- и 4-оксипиридинов. Физиологически активные вещества, родственные пиридину. Пиридиновый и пиперидиновый циклы в алкалоидах. Пиридиновые нуклеотиды – важные коферменты.
Шестичленные кислородсодержащие гетероциклы: пираны, пироны, кумарин и хромон. Понятие о пигментах цветов (антоцианах).
Гетероциклы с несколькими гетероатомами. Производные ряда пиримидина
(урацил, тимин, цитозин) и пурина (аденин, гуанин). Нуклеозиды, нуклеотиды и нуклеиновые кислоты. Понятие об их строении.
ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ, ПОНЯТИЯ, ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Дайте определения следующим понятиям и терминам:
Аминокислота –
Аномерный атом –
Белок –
Восстанавливающая связь –
Гетероциклы –
32
Гликозидная связь –
Изоэлектрическая точка –
Мутаротация –
Пептидная связь –
Пиранозид –
Фуранозид –
Цвиттер-ион –
|
НОМЕНКЛАТУРА, ИЗОМЕРИЯ |
1. Приведите фишеровские формулы α - и β -аномеров D-маннозы и D-галактозы. |
|
α -D-манноза |
β -D-манноза |
33
α -D-галактоза |
β -D-галактоза |
|
|
Какие соединения являются эпимерами? __________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
2. Приведите фуранозные и пиранозные циклические (или Хеуорса) формулы D- глюкозы и подпишите их.
H O
C
H C OH
HO C H
H C OH
H C OH
CH2OH
D-глюкоза
Какая форма более устойчива? Укажите аномерный атом углерода. Отметьте, какой из аномеров более стабилен?
3. Приведите структурные формулы кислот. Отметьте незаменимые аминокислоты.
а) |
аминоуксусная (глицин) |
б) |
α -аминопропионовая (аланин) |
|
|
|
|
34
в) 2-амино-3-метилбутановая (валин) г) 2-амино-4-метилпентановая (лейцин)
д) 2-амино-3-фенилпропановая |
е) 2-амино-3-гидроксипропановая (серин) |
|
(фенилаланин) |
|
|
|
|
|
4. Изобразите полную структурную формулу тетрапептида Tyr-Phe-Gly-Ser.
|
Обведите пептидные связи. |
|
|
|
5. Напишите структурные формулы следующих соединений: |
||
а) |
α -метилфуран |
б) |
2-бром-4-метилфуран |
35
в) |
фурфурола |
г) |
5-нитрофурфурол |
|
|
|
|
д) |
N-метилпиррол |
е) |
2-карбоксипиррол |
|
|
з) |
|
|
ж) |
α -тиофенолсульфокислота |
α -ацетилтиофен |
||
|
|
|
|
|
и) |
бензфуран |
к) |
бензтиофен |
|
|
|
|
ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА, ЭЛЕКТРОННОЕ СТРОЕНИЕ
1. Если величина рНI для какой-то аминокислоты равна 4,9, в какой форме будет находиться эта же аминокислота при следующих значениях рН:
а) |
2,0 |
б) |
4,9 |
в) |
8,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
36
2. Приведите схемы циклоцепного таутомерного превращения D-фруктозы в водных растворах. Назовите формы этого сахара. Как называется такое явление?
|
|
|
|
|
|
CH2OH |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
O |
|||
|
H O HO |
|
C |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
H H O |
||||||
|
C |
|
|
|||||||||
|
|
|||||||||||
|
|
|
||||||||||
2 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
||||
|
|
|
H |
|
C |
|
|
OH |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
||||||||||
|
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
|
OH |
||||||||
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CH2OH |
||||||||
D-фруктоза
3. Заполните таблицу некоторых характеристик гетероциклов: фурана, пиррола, тиофена и пиридина.
Соединение |
N |
O |
S |
N |
H
___________ ___________ ___________ ___________
Тип гибридизации гетероатома Длина связи С=С, нм
Энергия сопряжения, кДж/моль Электроотрицательность Дипольный момент, D Ароматичность
Сделайте вывод о реакционной способности фурана, пиррола, тиофена и пиридина в реакциях электрофильного замещения расположите их в порядке ее увеличения:
СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ
1. Изобразите с помощью Хеуорса дисахарид, который получится при образовании β (1→ 4)-гликозидной связи между двумя остатками маннозы.
37
2. Если крахмал и целлюлозу гидролизовать до моносахаридов, будет ли разница между моносахаридами, полученными в этих двух реакциях? _____________________
|
O |
HOCH2 |
O |
|
HOCH2 |
|
|
||
|
|
OH |
|
|
|
OH |
|
|
|
|
O HO |
O |
|
|
O HO |
|
n |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
Амилоза |
|
|
|
HOCH2 |
|
|
Крахмал |
Ферменты |
O |
|
|||
O |
|
|
||
|
|
|
|
|
HO |
OH |
|
|
|
|
O |
|
||
|
O |
OCH2 |
|
|
HOCH2 |
|
|
||
|
|
OH |
|
|
|
OH |
|
|
|
|
O HO |
O |
|
|
O HO |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Амилопектин |
|
|
|
HOCH2 |
|
OH |
|
O |
HO |
Ферменты |
|
O |
|||
O |
O |
||
HO |
O |
||
OH |
HOCH2 |
||
n |
Целлюлоза
3. Приведите строение и схемы получения пептидов:
а)
O H O
H2N CH C N CH2 C OH + H2O
H
глицилглицин (Gly-Gly)
38
б)
|
|
|
|
|
O H |
|
|
|
|
O H |
|
|
|
|
O |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
OH + H2O |
||
H2N |
|
|
CH |
|
C |
|
N |
|
CH |
|
C |
|
N |
|
CH |
|
C |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
H |
|
CH3 |
|
|
CH2 |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C6H5 |
|||||||
глицилаланилфенилаланин (Gly-Ala-Phe)
В каждом пептиде назовите N- и C-концевые аминокислоты.
4. Приведите схему взаимного превращения фурана, пиррола и тиофена по Ю.К. Юрьеву (укажите условия протекания реакций):
O
S 
N
H
ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
1. Почему фруктоза, галактоза и рибоза проявляют свойства восстановителей?
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
2. Расположите в порядке уменьшения основности пиридин, пиррол, анилин, аммиак, метиламин.
39
3. Напишите реакции D-глюкозы со следующими соединениями:
CH3OH + HCl |
Br2 (H2O) |
|
|
H |
C |
O |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H |
C |
OH |
|
|
|
|
HO |
C |
H |
HNO3 |
|
|
(CH3CO)2O |
|
|
|||
|
|
H |
C |
OH |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|||
|
|
H |
C |
OH |
|
|
|
|
|
CH2OH |
|
|
|
|
|
D-глюкоза |
|
|
||
C6H5NHNH2 |
|
|
NaBH4 |
|||
|
|
|
[Ag(NH3)2]OH |
|
|
|
В какой форме реагирует глюкоза в каждой реакции.
4. Напишите реакции получения триацетилцеллюлозы, тринитрата целлюлозы, метилцеллюлозы (укажите условия реакции).
HOCH2 |
O |
|
O |
|
|
|
O |
|
HO |
OH |
|
|
n |
|
|
|
|
Целлюлоза |
|
|
40
5. Напишите реакции: а) нитрования и сульфирования фурана, б) ацетилирования и восстановление тиофена, в) сульфирования и бромирования пиррола.
O
S
N
H
5. Приведите следующие реакции пиридина: а) бромирования; б) нитрования; в) сульфирования; г) взаимодействия с амидом натрия; д) взаимодействия с едким кали. Укажите условиях протека реакций.
NaNH2 |
H SO |
4 |
|
2 |
N
HNO3 |
Br2 |
KOH
6. Напишите реакции бромирования бензола, нафталина, тиофена, пиридина. Укажите условия их проведения.