Билет №8
1. Конформационная изомерия циклических соединений как энтропийный фактор устойчивости молекул.
В циклических соединениях вращение вокруг одинарных связей ограничено. Обычно это приводит к образованию определенных конформаций.
Т.к. наибольшим биологическим значением обладают шестичленные циклы, то рассмотрим эти конформации на их примере.
Плоским шестичленный цикл не может быть вследствие сильных углового и торсионного напряжения, появившихся вследствие отклонения от угла равного 109028’ (угловое напряжение), и заслоненного положения σ-связей (торсионное напряжение).
У циклогексана возникают менее напряженные неплоские конформации за счет частичного поворота вокруг σ-связей, среди которых наиболее устойчивы – конформации кресла и ванны:
«ванна» «кресло»
В конформации «кресла» отсутствуют заслоненные положения, чем объясняется меньшая энергия и большая устойчивость конформации кресла.
2. II закон термодинамики. Изменения энтропии при фазовых переходах.
II закон термодинамики: самопроизвольные процессы идут в сторону установления равновесия между теми величинами, которые вызвали протекание данного процесса.
Т1 > T2 → T1 = T2
P2 > P1 → P2 = P1
C1 > C2 → C1 = C2
Это самопроизвольные процессы, они протекают в сторону установления меньшего порядка (роста беспорядка) во взаимном расположении частиц.
Мерой беспорядка (или упорядоченности) является термодинамическая характеристика состояния системы – энтропия (S).
При процессе энтропия должна увеличиваться.
R-газовая постоянная
NA-число Авогадро
ω – порядок расположения частиц (предполагаемый)
II закон термодинамики: чем больше частиц, тем больше беспорядка, тем стабильнее вещество .
При фазовых переходах, т.е. при переходе из кристаллического вещества в жидкость, а из жидкости в газообразное состояние, т.е в менее упорядоченное состояние S системы возрастает и ∆S>0.
При переходах в обратной последовательности упорядоченность увеличивается и ∆S<0.
3. Назовите соединение по международной номенклатуре (МН) и определите: в каком из этих соединений электронная плотность над кльцом выше. Охарактеризуйте влияние заместителей (ЭД или ЭА), укажите вид и знак электронных эффектов и покажите их графически:
 |
4. Докажите ароматичность тиофена. Проведите для него реакцию алкилирования. Сравните реакционную способность тиофена и бензола в реакциях электрофильного замещения.
1) S 1s22s2p63s2p4 sp2гибридизация, неспаренная электронная пара участвует в сопряжении.
2) πρ сопряжение
3) 4·1 + 2 = 6 6=6 Правило Хюккеля выполняется
π –избыточная система, электроотрицательность меньше, чем у О и N, поэтому более сильное сопряжение и проявляются ароматические свойства.
5. Сравните термодинамическую устойчивость следующих соединений. Какое из этих соединений можно отнести к ароматическим? Докажите на основе критериев ароматичности.
Второе соединение более термодинамически устойчивое.
К ароматичным можно отнести второе соединение, т.е. тиофен. Что я и доказал в предыдущем задании.
1) S 1s22s2p63s2p4 sp2гибридизация, неспаренная электронная пара участвует в сопряжении.
2) πρ сопряжение
3) 4·1 + 2 = 6 6=6 Правило Хюккеля выполняется
π –избыточная система, электроотрицательность меньше, чем у О и N, поэтому более сильное сопряжение и проявляются ароматические свойства.
Билет №8
1. Конформационная изомерия циклических соединений как энтропийный фактор устойчивости молекул.
В циклических соединениях вращение вокруг одинарных связей ограничено. Обычно это приводит к образованию определенных конформаций.
Т.к. наибольшим биологическим значением обладают шестичленные циклы, то рассмотрим эти конформации на их примере.
Плоским шестичленный цикл не может быть вследствие сильных углового и торсионного напряжения, появившихся вследствие отклонения от угла равного 109028’ (угловое напряжение), и заслоненного положения σ-связей (торсионное напряжение).
У циклогексана возникают менее напряженные неплоские конформации за счет частичного поворота вокруг σ-связей, среди которых наиболее устойчивы – конформации кресла и ванны:
«ванна» «кресло»
В конформации «кресла» отсутствуют заслоненные положения, чем объясняется меньшая энергия и большая устойчивость конформации кресла.
2. II закон термодинамики. Изменения энтропии при фазовых переходах.
II закон термодинамики: самопроизвольные процессы идут в сторону установления равновесия между теми величинами, которые вызвали протекание данного процесса.
Т1 > T2 → T1 = T2
P2 > P1 → P2 = P1
C1 > C2 → C1 = C2
Это самопроизвольные процессы, они протекают в сторону установления меньшего порядка (роста беспорядка) во взаимном расположении частиц.
Мерой беспорядка (или упорядоченности) является термодинамическая характеристика состояния системы – энтропия (S).
При процессе энтропия должна увеличиваться.
R-газовая постоянная
NA-число Авогадро
ω – порядок расположения частиц (предполагаемый)
II закон термодинамики: чем больше частиц, тем больше беспорядка, тем стабильнее вещество .
При фазовых переходах, т.е. при переходе из кристаллического вещества в жидкость, а из жидкости в газообразное состояние, т.е в менее упорядоченное состояние S системы возрастает и ∆S>0.
При переходах в обратной последовательности упорядоченность увеличивается и ∆S<0.
3. Назовите соединение по международной номенклатуре (МН) и определите: в каком из этих соединений электронная плотность над кльцом выше. Охарактеризуйте влияние заместителей (ЭД или ЭА), укажите вид и знак электронных эффектов и покажите их графически:
|
4. Докажите ароматичность тиофена. Проведите для него реакцию алкилирования. Сравните реакционную способность тиофена и бензола в реакциях электрофильного замещения.
1) S 1s22s2p63s2p4 sp2гибридизация, неспаренная электронная пара участвует в сопряжении.
2) πρ сопряжение
3) 4·1 + 2 = 6 6=6 Правило Хюккеля выполняется
π –избыточная система, электроотрицательность меньше, чем у О и N, поэтому более сильное сопряжение и проявляются ароматические свойства.
5. Сравните термодинамическую устойчивость следующих соединений. Какое из этих соединений можно отнести к ароматическим? Докажите на основе критериев ароматичности.
Второе соединение более термодинамически устойчивое.
К ароматичным можно отнести второе соединение, т.е. тиофен. Что я и доказал в предыдущем задании.
1) S 1s22s2p63s2p4 sp2гибридизация, неспаренная электронная пара участвует в сопряжении.
2) πρ сопряжение
3) 4·1 + 2 = 6 6=6 Правило Хюккеля выполняется
π –избыточная система, электроотрицательность меньше, чем у О и N, поэтому более сильное сопряжение и проявляются ароматические свойства.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
