Сопряженные реакции. Понятие ведущей и ведомой реакций. Открытые, закрытые и изолированные термодинамические системы. Синтез аспирина

Билет №2

1. Сопряженные реакции. Понятие ведущей и ведомой реакций. Приведите примеры.

Сопряженные реакции – это реакции, в которых невыгодная реакция, где ΔG>0 сопрягается с выгодной реакцией, где ΔG₁<0, причем |ΔG₁|>>|ΔG|.

Ведущая реакция ΔG<0

Ведомая реакция ΔG>0

Глюкоза + Фосфат ® Глюкоза-6Фосфат ΔG>0,

т.е. реакция идет в сторону образования исходных продуктов.

- ведомая реакция

АТФ ® АДФ + Фосфат ΔG<0

т.е. реакция протекает самопроизвольно

- ведущая реакция

Итоговая реакция:

Глюкоза + АТФ ® Глюкоза-6Фосфат + АДФ ΔG<0,

 т.е. реакция идет.

2. Открытые, закрытые и изолированные термодинамические системы. Приведите примеры. Термодинамические параметры.

Открытая термодинамическая система – система, обменивающаяся со внешней средой энергией массой и информацией. Лучшим примером подобной системы является человек.

Закрытая термодинамическая система – система, обменивающаяся с окружающей средой только энергией. Примером такой системы может служить Земля, хотя есть и привнесения массы в виде падения различных объектов из космоса и выведения в безвоздушное пространство различной техники в последние 50 лет.

Изолированная термодинамическая система – система, не обменивающаяся ни энергией, ни массой. Примером может служить термос.

Различия между системами обусловлены свойствами их оболочек.

Основными параметрами являются давление Р, температура Т, концентрация С, объем V – это величины, которые можно измерить.

Общие параметры зависят от основных и к ним относятся внутрення энергия Е, энтальпия Н, энтропия S, свободная энергия Гиббса G – для них возможно измерить только их величины изменения.

3.  Синтез аспирина

4. Сравните термодинамическую устойчивость молекул 5-аминогексадиен-2,4,-овой и 6-аминогексадиен-2,4,-овой кислот. Каким заместителем ЭД или ЭА является аминогруппа в этих соединениях? Покажите графически электронные эффекты аминогруппы.

термодинамическая устойчивость 5-аминогексадиен-2,4,-овой кислоты больше, нежели 6-аминогексадиен-2,4,-овой т.к. у первой в сопряжение вовлечена вся молекула кроме метильного радикала, а у второй в сопряжение не включены ни он, ни аминогруппа. К тому же в первом случае ааминогруппа является ЭД, т.к. проявляется положительный мезомерный эффект, превышающий действие отрицательного индуктвного, что повышает электронную плотность молекулы. А вовтором случае аминогруппа проявляет электроноакцепторные свойства, т.к. обладает исключительно отрицательным индуктвным эффектом.

5. Проведите реакции нитрования бензойной и пара-этоксибензойной кислот. Сравните реакционные способности этих соединений в реакции. Укажите вид и знак электронных эффектов заместителей. Покажите перераспределение электронной плотности в бензольном кольце.

─СООН – ЭА, поэтому реакция идет плохо и только в мета-положение. ─О─С₂Н₅ – ЭД, уравновешивает ЭА влияние ─СООН группы, поэтому реакция идет в более мягких условиях – в орто-положение для ─О─С₂Н₅ и пара-положение для ─СООН.

Билет №2

1. Сопряженные реакции. Понятие ведущей и ведомой реакций. Приведите примеры.

Сопряженные реакции – это реакции, в которых невыгодная реакция, где ΔG>0 сопрягается с выгодной реакцией, где ΔG₁<0, причем |ΔG₁|>>|ΔG|.

Ведущая реакция ΔG<0

Ведомая реакция ΔG>0

Глюкоза + Фосфат ® Глюкоза-6Фосфат ΔG>0,

т.е. реакция идет в сторону образования исходных продуктов.

- ведомая реакция

АТФ ® АДФ + Фосфат ΔG<0

т.е. реакция протекает самопроизвольно

- ведущая реакция

Итоговая реакция:

Глюкоза + АТФ ® Глюкоза-6Фосфат + АДФ ΔG<0,

 т.е. реакция идет.

2. Открытые, закрытые и изолированные термодинамические системы. Приведите примеры. Термодинамические параметры.

Открытая термодинамическая система – система, обменивающаяся со внешней средой энергией массой и информацией. Лучшим примером подобной системы является человек.

Закрытая термодинамическая система – система, обменивающаяся с окружающей средой только энергией. Примером такой системы может служить Земля, хотя есть и привнесения массы в виде падения различных объектов из космоса и выведения в безвоздушное пространство различной техники в последние 50 лет.

Изолированная термодинамическая система – система, не обменивающаяся ни энергией, ни массой. Примером может служить термос.

Различия между системами обусловлены свойствами их оболочек.

Основными параметрами являются давление Р, температура Т, концентрация С, объем V – это величины, которые можно измерить.

Общие параметры зависят от основных и к ним относятся внутрення энергия Е, энтальпия Н, энтропия S, свободная энергия Гиббса G – для них возможно измерить только их величины изменения.

3.  Синтез аспирина

4. Сравните термодинамическую устойчивость молекул 5-аминогексадиен-2,4,-овой и 6-аминогексадиен-2,4,-овой кислот. Каким заместителем ЭД или ЭА является аминогруппа в этих соединениях? Покажите графически электронные эффекты аминогруппы.

термодинамическая устойчивость 5-аминогексадиен-2,4,-овой кислоты больше, нежели 6-аминогексадиен-2,4,-овой т.к. у первой в сопряжение вовлечена вся молекула кроме метильного радикала, а у второй в сопряжение не включены ни он, ни аминогруппа. К тому же в первом случае ааминогруппа является ЭД, т.к. проявляется положительный мезомерный эффект, превышающий действие отрицательного индуктвного, что повышает электронную плотность молекулы. А вовтором случае аминогруппа проявляет электроноакцепторные свойства, т.к. обладает исключительно отрицательным индуктвным эффектом.

5. Проведите реакции нитрования бензойной и пара-этоксибензойной кислот. Сравните реакционные способности этих соединений в реакции. Укажите вид и знак электронных эффектов заместителей. Покажите перераспределение электронной плотности в бензольном кольце.

─СООН – ЭА, поэтому реакция идет плохо и только в мета-положение. ─О─С₂Н₅ – ЭД, уравновешивает ЭА влияние ─СООН группы, поэтому реакция идет в более мягких условиях – в орто-положение для ─О─С₂Н₅ и пара-положение для ─СООН.