5. Гидроксикислоты, оптическая изомерия

201) Какие соединения называются гидроксикислотами? Получите -,- и- гидроксимасляные кислоты. Как эти кислоты относятся к нагреванию? Напишите уравнения реакций.

202) Как синтезируют лимонную кислоту? В каких природных продуктах, кроме лимона, она содержится? Как получается в промышленности?

203) Напишите уравнения реакций получения -,- и-гидроксикислот. На примере гидроксивалериановых кислот объясните, каким превращениям они подвергаются при нагревании.

204) Проведите оксинитрильный синтез - гидроксикислоты (обработкаHCNи последующий кислотный гидролиз), исходя из глиоксаля (этандиаля) и масляного альдегида. Напишите уравнения реакций и проекционные формулы оптических изомеров гидроксикислоты. Какими стереоизомерами она представлена?

205) В чем заключается явление оптической активности? Напишите проекционные формулы оптических изомеров винных кислот. Какие из них оптически деятельны? Какие – оптически недеятельны? Почему?

206) Какой из изомерных бутиловых спиртов содержит асимметрический атом углерода? Напишите для этого соединения проекционные формулы оптических антиподов. В чем отличие свойств оптических антиподов?

207) Разберите стереохимию соединения СН₃-СН(ОН)-СН(Сl)-СН₃. Напишите проекционные формулы всех стереоизомеров. Укажите, какие из них являются антиподами, какие - диастереоизомерами.

208) На примере стереоизомерных глицериновых альдегидов объясните, что понимают под конфигурацией оптически активных соединений. Что такое D- и L-стереохимические ряды?

209) Какие из соединений: а) СН₂(ОН)-СН(Cl)-СН(Сl)-СН₂ОН,

б) НООС-СН(ОН)-СН(ОН)-СОNН₂, в) НОСН₂- СНI-СНI-CНI-СНI-СН₂ОН,

могут существовать в виде оптически недеятельных стереоизомерных форм (вследствие внутримолекулярной компенсации вращения плоскости поляризации поляризованного света)? Напишите проекционные формулы соответствующих мезоформ.

210) Получите миндальную кислоту (фенилоксиуксусную) из бензальдегида. Будет ли это соединение оптически деятельным и в скольких стереоизомерных формах оно существует? Что такое рацемат?

211) Напишите схему получения этилового эфира -гидроксивалериановой кислоты по реакции Реформатского. Приведите проекционные формулы оптических изомеров этого соединения. Как относятся к поляризованному свету оптические антиподы, что такое рацемат?

212) Как получают винные кислоты? Охарактеризуйте их оптическую деятельность (напишите проекционные формулы, укажите антиподы, диастереоизомеры, мезоформу). Дайте пояснения.

213) Получите из уксусного альдегида молочную кислоту. Охарактеризуйте ее оптическую деятельность. Напишите уравнения реакций ее с соляной кислотой и этиловым спиртом (в присутствии серной кислоты).

214) Опишите явление оптической изомерии на примере винных кислот.

215) Сколько асимметрических атомов углерода содержится в каждом из следующих соединений: СН₃-СНСl-СООН; СН₃-СН(Сl)-СН(NН₂)-СООН; СН₃-СН₂(ОН)-СООН? Сколько оптических изомеров отвечает каждому из них, сколько рацематов? Напишите проекционные формулы стереоизомеров.

216) Напишите реакции получения молочной кислоты двумя способами. Сколько изомеров имеет молочная кислота? Какой вид изомерии имеет место в данном случае? Что получается при окислении кислоты?

217) Получите яблочную кислоту. Напишите уравнения реакций ее с: а) этанолом; б) пятихлористым фосфором. Что образуется при окислении яблочной кислоты?

218) Какие соединения образуются при взаимодействии гликолевой кислоты с пропиловым спиртом, трехбромистым фосфором, гидроксидом натрия, при окислении?

219) Напишите проекционные формулы стереоизомеров 2,3-дихлорбутана. Какие из них будут оптически активны? Какие - нет? Дайте объяснение.

220) Напишите структурные формулы и назовите изомерные одноосновные предельные моногидроксикислоты, содержащие четыре атома углерода. Укажите, какие из них существуют в стереоизомерных формах. Какие соединения получаются при их нагревании?

221) Напишите формулы: а) лактона -гидроксиизовалериановой кислоты; б) лактона 4-гидроксигексановой кислоты; в)-валеролактона.

222) Какие соединения получаются при нагревании следующих кислот: 3-гидроксипропановой, 2-гидроксибутановой, 4-гидроксипентановой и 5-гидрокси-2-метилгексановой? Напишите проекционные формулы оптических изомеров 2-гидроксибутановой кислоты.

223) Назовите следующие соединения: а) СН₃-СН(ОН)-СООН; б) СН₃-С(СН₃)(ОН)-СООН; в) НОСН₂-СН₂-СН₂-СООН; г) НОСН₂-СОСl;

Укажите для каких из них возможны оптические изомеры, отметьте асимметрические атомы углерода, напишите проекционные формулы.

224) Напишите проекционные формы оптических изомеров 2,3-дихлорбутановой кислоты. Укажите антиподы, диастереомеры, оптически недеятельные формы.

225) Напишите структурные формулы всех изомерных гидроксибутановых кислот. Назовите их. Расположите в ряд по возрастанию кислотных свойств. Какие соединения получаются при нагревании каждого изомера?

226) Напишите уравнения реакций левулиновой (4-оксопентановой) кислоты со следующими веществами (укажите условия): а) водород; б) пропиловый спирт; в) синильная кислота; г) бисульфит натрия.

227) Напишите уравнения реакций глиоксалевой (оксоэтановой) кислоты со следующими веществами: а) аммиачный раствор окида серебра; б) синильная кислота; в) этиловый спирт (кислотный катализ).

228) Назовите соединение, получающееся при обработке лактона 4-гидрокси-3-метилбутановой кислоты водным раствором щелочи. Охарактеризуйте его оптическую изомерию, напишите проекционные формулы.

229) Соединение состава С₄Н₈О₃ реагирует со щелочью, при нагревании дегидратируется, давая продукт С₄Н₆О₂, существующий в виде двух геометрических (цис- и транс-) изомеров. Какова структурная формула и название соединения ? Является ли оно оптически деятельным?

230) Действием каких реагентов и в каких условиях можно осуществить следующие превращения:

СН₃-С(СН₃)(ОН)-СН₂-СООСН₃ СН₃–С(СН₃)(ОН)-СН₂-СООН

 СН₃-С(СН₃)=СН-СООН .

Является ли исходное соединение оптически деятельным?

231) Опишите стереохимию 2-гидрокси-3-хлорбутана. Напишите проекционные формулы всех стереоизомеров. Укажите, какие из них являются антиподами, какие - диастереоизомерами. Есть ли у этого соединения мезо-форма? Ответ поясните.

232) Сколько стереоизомеров имеет 4-гидроксипентановая кислота? Что получается при ее нагревании, а также в реакциях взаимодействия с НСlи РСl₅? Напишите уравнения реакций.

233) В какие соединения превращается пировиноградная (2-оксопропановая) кислота в следующих реакциях: а) NaHCO₃(H₂O), б)C₂H₅OH(H⁺,t^o), в)HCN(NaOH) ?

234) Получите γ-валеролактон и напишите уравнения реакций его с раствором гидроксида натрия и соляной кислотой.

235) Проведите оксинитрильный синтез (реакция с НСN и последующий кислотный гидролиз), исходя из следующих соединений: а) формальдегид; б) ацетальдегид; в) гликолевый альдегид; г) глиоксаль. Назовите образующиеся соединения и укажите сколько оптических изомеров имеет каждое из них.

236) По реакции Реформатского получите 3-гидрокси-2-метилбутановую кислоту и подвергните ее нагреванию. Полученный продукт окислите разбавленным раствором перманганата калия (реакция Вагнера). Сколько оптических изомеров имеет образующееся при этом соединение?

237) Какие соединения получаются при нагревании следующих кислот: 3-гидроксипропановой, 2-гидроксибутановой, 4-гидроксибутановой? Являются ли перечисленные кислоты оптически деятельными соединениями?

238) Получите -гидроксикислоты по реакции Реформатского, исходя из следующих веществ: а) этиловый эфир хлоруксусной кислоты и изомасляный альдегид; б) этиловый эфир- хлорпропионовой кислоты и уксусный альдегид. Являются ли полученные кислоты оптически деятельными соединениями?

239) Проведите оксинитрильный синтез (реакция с НСN и последующий кислотный гидролиз), исходя из следующих соединений: а) пропионовый альдегид; б) ацетон. Назовите образующиеся соединения и укажите сколько оптических изомеров имеет каждое из них.

240) Какие вещества образуются при нагревании 4-гидроксипентановой кислоты и взаимодействии ее: а) с карбонатом кальция; б) с пропионовым ангидридом; в) с изопропиловым спиртом?

241) Какие из следующих соединений активны:

а) СН₃–СН₂– СН₂– СН₂ОН; б) СН₂ (ОН)– СН (ОН)– СООН;

в) НООС– СН (ОН)– СН₂–СООН

Для соединений, обладающих оптической активностью, напишите проекционные формулы оптических изомеров, обозначьте к каким стереохимическим рядам (D- илиL-) они относятся.

242) По какому признаку среди стереоизомеров вещества можно определить антиподы (энантиомеры)? На какие углы и в какие стороны поворачивают антиподы плоскость поляризации поляризованного света? Что такое рацемат? Почему он не проявляет оптическую активность?

243) Напишите структурные формулы всех изомерных гидроксипентановых кислот нормального строения. Назовите их. Какие соединения получаются при нагревании каждого изомера?

244) Каким числом оптических изомеров представлен бутандиол-2,3? Напишите их проекционные формулы. Укажите какие из них являются антиподами, какие – диастереоизомерам. Есть ли среди них мезо-форма? Дайте пояснения.

245) Гидратацией соответствующей ненасыщенной карбоновой кислоты получите β-гидроксивалериановую кислоту. Для последней напшите уравнение реакции с гидроксидом натрия, а для полученного соединения с бромистым изобутилом.

246) Приведите проекционные формулы стереоизомеров следующего соединения: СН₃–СН(ОН)–СН(Сl)–СН₃. Укажите какие из них являются антиподами, какие – диастереоизомерами. Дайте пояснения.

247) Какие вещества образуются при взаимодействии γ-оксивалериановой кислоты: а) с карбонатом натрия; б) с этиловым спиртом (1 моль, кислая среда); уксусным ангидридом (1 моль)?

248) На примере 2-гидроксибутановой кислоты поясните по какому признаку в структуре молекулы судят о ее оптической активности. Напишите проекционные формулы (формулы Фишера) ее стереоизомеров. Как определяется их число? Как относят их конфигурацию к D- илиL- стереохимическим рядам?

249) Напишите следующие уравнения реакций: а) молочной кислоткы с карбонатом кальция; б) 2-гидроксипентановой кислоты с уксусным ангидридом; в) δ-валеролактона с разбавленным раствором щелочи; проявляет ли оптическую активность получающийся продукт щелочного гидролиза лактона?

250) Напишите структурные формулы указанных ниже соединений, обозначьте звездочкой асимметрические атомы углерода, для соединений а) и г) напишите проекционные формулы возможных пространственных изомеров:

а) 2-бром-3-хлорбутан; б) 2-иод-3-метлгексан; в) гександиол-3,4; г) α,β-диоксикапроновая кслота