Задачи по органической химии
Покупка
Тематика:
Органическая химия
Издательство:
Лаборатория знаний
Год издания: 2020
Кол-во страниц: 267
Дополнительно
Вид издания:
Учебное пособие
Уровень образования:
ВО - Бакалавриат
ISBN: 978-5-00101-895-7
Артикул: 689265.02.99
Данное учебное пособие подготовлено с учетом новых требований, предъявляемых к содержанию учебных изданий двухуровневой системы высшего образования. Задачи систематизированы по разделам в соответствии с главами учебника «Органическая химия» (Травень В. Ф. — М. : Лаборатория знаний. —6-е изд.— 2019 г.), который входит в комплект «Учебник—Задачник—Практикум». Каждый раздел задачника включает список основных терминов, примеры решения типовых задач, задачи для самостоятельной проработки материала и ответы на наиболее сложные из них. Это делает задачник адаптированным ко всем категориям учащихся, в том числе стремящимся к более глубокому изучению предмета.
Для студентов, аспирантов и преподавателей химических факультетов университетов и химико-технологических вузов.
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
- ВО - Бакалавриат
- 04.03.01: Химия
- 04.03.02: Химия, физика и механика материалов
- 18.03.01: Химическая технология
- 18.03.02: Энерго- и ресурсосберегающие процессы в химической технологии, нефтехимии и биотехнологии
- ВО - Специалитет
- 04.05.01: Фундаментальная и прикладная химия
- 18.05.01: Химическая технология энергонасыщенных материалов и изделий
- 18.05.02: Химическая технология материалов современной энергетики
- 30.05.01: Медицинская биохимия
- 31.05.01: Лечебное дело
- 31.05.02: Педиатрия
- 31.05.03: Стоматология
- 33.05.01: Фармация
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
Допущено Учебно-методическим объединением по классическому образованию в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности 020201 – фундаментальная и прикладная химия В. Ф.Травень, А. Ю. Сухоруков, Н. А. Пожарская ЗАДАЧИ ПО ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ 2-е издание, электронное У Ч Е Б Н И К Д Л Я В Ы С Ш Е Й Ш К О Л Ы У Ч Е Б Н И К Д Л Я В Ы С Ш Е Й Ш К О Л Ы Москва Лаборатория знаний 2020
УДК 547 (075.8) ББК 24.2я73 Т65 С е р и я о с н о в а н а в 2009 г. Травень В. Ф. Т65 Задачи по органической химии : учебное пособие / В. Ф. Травень, А. Ю. Сухоруков, Н. А. Пожарская. — 2-е изд., электрон. — М. : Лаборатория знаний, 2020. — 267 с. — (Учебник для высшей школы). — Систем. требования: Adobe Reader XI ; экран 10". — Загл. с титул. экрана. — Текст : электронный. ISBN 978-5-00101-895-7 Данное учебное пособие подготовлено с учетом новых требований, предъявляемых к содержанию учебных изданий двухуровневой системы высшего образования. Задачи систематизированы по разделам в соответствии с главами учебника «Органическая химия» (Травень В. Ф. — М. : Лаборатория знаний. — 6-е изд. — 2019 г.), который входит в комплект «Учебник — Задачник — Практикум». Каждый раздел задачника включает список основных терминов, примеры решения типовых задач, задачи для самостоятельной проработки материала и ответы на наиболее сложные из них. Это делает задачник адаптированным ко всем категориям учащихся, в том числе стремящимся к более глубокому изучению предмета. Для студентов, аспирантов и преподавателей химических факультетов университетов и химико-технологических вузов. УДК 547 (075.8) ББК 24.2я73 Деривативное издание на основе печатного аналога: Задачи по органической химии : учебное пособие / В. Ф. Травень, А. Ю. Сухоруков, Н. А. Пожарская. — М. : Лаборатория знаний, 2016. — 263 с. : ил. — (Учебник для высшей школы). — ISBN 978-5-906828-20-0. В соответствии со ст. 1299 и 1301 ГК РФ при устранении ограничений, установленных техническими средствами защиты авторских прав, правообладатель вправе требовать от нарушителя возмещения убытков или выплаты компенсации ISBN 978-5-00101-895-7 c○ Лаборатория знаний, 2016 2
ОГЛАВЛЕНИЕ Предисловие . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 Сокращения и обозначения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 Глава 1 ПРИРОДА КОВАЛЕНТНОЙ СВЯЗИ. ЭЛЕКТРОННЫЕ ЭФФЕКТЫ. КИСЛОТЫ И ОСНОВАНИЯ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 1.1. Основные термины и концепции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 1.2. Решения типовых задач . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 1.3. Задачи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 1.4. Задачи для углубленного изучения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 1.5. Ответы к задачам для углубленного изучения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 Глава 2 АЛКАНЫ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 2.1. Основные термины и концепции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 2.2. Решения типовых задач . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 2.3. Задачи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 2.4. Задачи для углубленного изучения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 2.5. Ответы к задачам для углубленного изучения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 2.6. Приложение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 Глава 3 СТЕРЕОИЗОМЕРИЯ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 3.1. Основные термины и концепции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 3.2. Решения типовых задач . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 3.3. Задачи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 3.4. Задачи для углубленного изучения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 3.5. Ответы к задачам для углубленного изучения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 Глава 4 ЦИКЛОАЛКАНЫ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 4.1. Основные термины и концепции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 4.2. Решения типовых задач . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 4.3. Задачи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 4.4. Задачи для углубленного изучения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 4.5. Ответы к задачам для углубленного изучения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 4.6. Приложения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 Глава 5 АЛКЕНЫ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 5.1. Основные термины и концепции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 5.2. Решения типовых задач . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 5.3. Задачи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 5.4. Задачи для углубленного изучения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 5.5. Ответы к задачам для углубленного изучения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 Глава 6 АЛКИНЫ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 6.1. Основные термины и концепции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 6.2. Решения типовых задач . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 6.3. Задачи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 6.4. Задачи для углубленного изучения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 6.5. Ответы к задачам для углубленного изучения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 Глава 7 ДИЕНЫ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 7.1. Основные термины и концепции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 7.2. Решения типовых задач . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84 7.3. Задачи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86 7.4. Задачи для углубленного изучения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91 7.5. Ответы к задачам для углубленного изучения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93 Глава 8 АРОМАТИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ. КРИТЕРИИ АРОМАТИЧНОСТИ . . . . . . . . . 94 8.1. Основные термины и концепции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94 8.2. Решения типовых задач . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94 8.3. Задачи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98 8.4. Задачи для углубленного изучения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101 8.5. Ответы к задачам для углубленного изучения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
Оглавление Глава 9 ЭЛЕКТРОФИЛЬНОЕ ЗАМЕЩЕНИЕ В АРОМАТИЧЕСКОМ РЯДУ . . . . . . . . . . . . 103 9.1. Основные термины и концепции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103 9.2. Решения типовых задач . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104 9.3. Задачи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108 9.4. Задачи для углубленного изучения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111 9.5. Ответы к задачам для углубленного изучения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112 Глава 10 АЛКИЛБЕНЗОЛЫ И АЛКЕНИЛБЕНЗОЛЫ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113 10.1. Основные термины и концепции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113 10.2. Решения типовых задач . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113 10.3. Задачи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115 10.4. Задачи для углубленного изучения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118 10.5. Ответы к задачам для углубленного изучения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119 Глава 11 ПОЛИЦИКЛИЧЕСКИЕ АРОМАТИЧЕСКИЕ УГЛЕВОДОРОДЫ . . . . . . . . . . . . . . . 120 11.1. Основные термины и концепции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120 11.2. Решения типовых задач . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120 11.3. Задачи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121 11.4. Задачи для углубленного изучения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123 11.5. Ответы к задачам для углубленного изучения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123 Глава 12 ВВЕДЕНИЕ В ОРГАНИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ. СПЕКТРАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ИДЕНТИФИКАЦИИ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ 124 12.1. Основные термины и концепции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124 12.2. Решения типовых задач . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125 12.3. Задачи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127 12.4. Задачи для углубленного изучения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127 12.5. Ответы к задачам для углубленного изучения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128 Глава 13 ГАЛОГЕНПРОИЗВОДНЫЕ АЛКАНОВ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129 13.1. Основные термины и концепции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129 13.2. Решения типовых задач . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130 13.3. Задачи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133 13.4. Задачи для углубленного изучения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139 13.5. Ответы к задачам для углубленного изучения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140 Глава 14 ГАЛОГЕНАЛКЕНЫ И ГАЛОГЕНАРЕНЫ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141 14.1. Основные термины и концепции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141 14.2. Решения типовых задач . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141 14.3. Задачи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143 14.4. Задачи для углубленного изучения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146 14.5. Ответы к задачам для углубленного изучения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146 Глава 15 ЭЛЕМЕНТООРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147 15.1. Основные термины и концепции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147 15.2. Решения типовых задач . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147 15.3. Задачи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150 15.4. Задачи для углубленного изучения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154 15.5. Ответы к задачам для углубленного изучения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155 Глава 16 СПИРТЫ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156 16.1. Основные термины и концепции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156 16.2. Решения типовых задач . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156 16.3. Задачи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159 16.4. Задачи для углубленного изучения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166 16.5. Ответы к задачам для углубленного изучения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167 Глава 17 ФЕНОЛЫ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168 17.1. Основные термины и концепции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168 17.2. Решения типовых задач . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168 17.3. Задачи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172 17.4. Задачи для углубленного изучения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175 17.5. Ответы к задачам для углубленного изучения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
Оглавление 5 Глава 18 ПРОСТЫЕ ЭФИРЫ. ЦИКЛИЧЕСКИЕ ЭФИРЫ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176 18.1. Основные термины и концепции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176 18.2. Решения типовых задач . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176 18.3. Задачи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178 18.4. Задачи для углубленного изучения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181 18.5. Ответы к задачам для углубленного изучения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183 Глава 19 АЛЬДЕГИДЫ И КЕТОНЫ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184 19.1. Основные термины и концепции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184 19.2. Решения типовых задач . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185 19.3. Задачи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190 19.4. Задачи для углубленного изучения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198 19.5. Ответы к задачам для углубленного изучения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199 Глава 20 КАРБОНОВЫЕ КИСЛОТЫ И ИХ ПРОИЗВОДНЫЕ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200 20.1. Основные термины и концепции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200 20.2. Решения типовых задач . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202 20.3. Задачи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207 20.4. Задачи для углубленного изучения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215 20.5. Ответы к задачам для углубленного изучения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215 Глава 21 СУЛЬФОНОВЫЕ КИСЛОТЫ (СУЛЬФОКИСЛОТЫ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216 21.1. Основные термины и концепции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216 21.2. Решения типовых задач . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216 21.3. Задачи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217 21.4. Задачи для углубленного изучения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218 21.5. Ответы к задачам для углубленного изучения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219 Глава 22 НИТРОСОЕДИНЕНИЯ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220 22.1. Основные термины и концепции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220 22.2. Решения типовых задач . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220 22.3. Задачи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222 22.4. Задачи для углубленного изучения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224 22.5. Ответы к задачам для углубленного изучения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225 Глава 23 АМИНЫ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226 23.1. Основные термины и концепции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226 23.2. Решения типовых задач . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227 23.3. Задачи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231 23.4. Задачи для углубленного изучения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236 23.5. Ответы к задачам для углубленного изучения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237 Глава 24 ДИАЗОСОЕДИНЕНИЯ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238 24.1. Основные термины и концепции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238 24.2. Решения типовых задач . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238 24.3. Задачи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242 24.4. Задачи для углубленного изучения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244 24.5. Ответы к задачам для углубленного изучения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244 Глава 25 ГЕТЕРОЦИКЛИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245 25.1. Основные термины и концепции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245 25.2. Решения типовых задач . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245 25.3. Задачи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249 25.4. Задачи для углубленного изучения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250 25.5. Ответы к задачам для углубленного изучения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251 Глава 26 УГЛЕВОДЫ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252 26.1. Основные термины и концепции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252 26.2. Решения типовых задач . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253 26.3. Задачи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 258 Глава 27 АМИНОКИСЛОТЫ, ПЕПТИДЫ И ПРОТЕИНЫ (БЕЛКИ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259 27.1. Основные термины и концепции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259 27.2. Решения типовых задач . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 260 27.3. Задачи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263
ПРЕДИСЛОВИЕ Комплект учебных пособий «Учебник — Задачник — Практикум» по органической химии предназначен для студентов и преподавателей химических факультетов университетов и химико-технологических вузов. Главы задачника соответствуют классам органических соединений, рассматриваемых в учебнике. Каждая глава начинается с напоминания основных терминов и концепций, которые необходимо знать для освоения материала данной главы. Затем разбираются решения типовых задач и, в целях контроля усвоения материала, предлагается большое количество задач для самостоятельного решения. Особенностью настоящего учебного комплекта является двухуровневое представление учебного материала. С этой целью практически в каждой главе задачника приведены задачи для углубленного изучения. Для решения предлагаемых задач требуется не только изучить соответствующий раздел учебника, но и возможно познакомиться с текстом оригинальной публикации, на данных которой составлена та или иная задача. Ответы к задачам для углубленного изучения содержат подсказки и комментарии. Двухуровневое представление учебного материала позволит адаптировать задачник к разным по глубине изучения курсам органической химии. Решения типовых задач подготовлены к. х. н. Н. А. Пожарской, задачи для углубленного изучения — к. х. н. А. Ю. Су хоруковым. Авторы будут глубоко признательны всем коллегам, которые сообщат им о своих замечаниях и предложениях.
СОКРАЩЕНИЯ И ОБОЗНАЧЕНИЯ Группы: Ac — ацил Alk — алкил Ar — арил Bn — бензил Bs — брозильная Cp — циклопентадиенил Et — этил Ме — метил Ph — фенильная Tf — трифлатная Ts — тозильная Cоединения и реагенты: АУЭ — ацетоуксусный эфир ГМФТА — гексаметилфосфор триамид ДМСО — диметилсульфоксид ДМФА — диметилформамид ДМЭ — диметоксиэтан ДЦГКД — дициклогексилкарбодиимид ЛДА — литийдиизопропиламид ПФК — полифосфорная кислота ТГФ — тетрагидрофуран ТМС — тетраметилсилан Переменные, константы и единицы измерения: А — электронное сродство, эВ D — дебай I — потенциал ионизации, эВ k — константа скорости K — константа равновесия Ka — константа кислотности Kb — константа основности n 20 D — показатель преломления G — изменение свободной энергии H — изменение энтальпии S — изменение энтропии — кулоновский интеграл t — удельное вращение, град (°) — резонансный интеграл — химический сдвиг, м. д. — «жесткость» электронной оболочки молекулы — длина волны, нм — частота, см — дипольный момент, D — реакционная константа Условия проведения реакции: p — давление t — температура — кипячение
Сокращения и обозначения Сокращения: АО — атомная орбиталь ВЗМО — высшая занятая молекулярная орбиталь ДАК — донорно-акцепторный комплекс ИК-спектроскопия — инфракрасная спектроскопия КПЗ — комплекс с переносом за ряда МО — молекулярная орбиталь НСМО — низшая свободная молекулярная орбиталь НЭП — неподеленная электронная пара ПАВ — поверхностно-активное вещество ПМР-спектроскопия — спектроскопия протонного магнитного резонанса УФ-спектроскопия — ультрафиолетовая спектроскопия ФПС — фактор парциальной скорости С ЯМР-спектроскопия — спектроскопия ядерного магнитного резонанса на ядрах углерода С de — диастереомерный избыток ee — энантиомерный избыток Префиксы: виц — вицинальный гем — геминальный м — мета о — орто п — пара трет (t) — третичный
Глава 1 ПРИРОДА КОВАЛЕНТНОЙ СВЯЗИ. ЭЛЕКТРОННЫЕ ЭФФЕКТЫ. КИСЛОТЫ И ОСНОВАНИЯ 1.1. ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ И КОНЦЕПЦИИ Анион-радикал — частица, образованная присоединением электрона к нейтральной молекуле. Атомная орбиталь — квантово-механическое понятие, принятое для обозначения наиболее вероятной области нахождения электронов в атоме; АО может иметь 1, 2 или не иметь ни одного электрона; каждая АО задается определенным набором квантовых чисел и выражается математической функцией. Базисная орбиталь — атомная орбиталь, включаемая в расчет молекулярной орбитали. Ван-дер-ваальсов радиус элемента — минимальное расстояние, на которое могут сблизиться ковалентно несвязанные атомы или молекулы. Вступающая группа — атом или группа атомов, замещающих атом водорода или какую-либо функциональную группу в субстрате в ходе реакции. Высшая занятая молекулярная орбиталь (ВЗМО) — занятая молекулярная орбиталь, обладающая высшей энергией. Гетеролиз — способ разрыва ковалентной связи, при которой пара электронов остается с одним из продуктов реакции, что приводит (чаще всего) к образованию двух противоположно заряженных ионов. Гибридизация — модельное представление, заключающееся в «смешении» (взаимодействии) атомных орбиталей, которое дает возможность объяснить геометрию молекулы, обусловленную отталкиванием электронных пар валентной оболочки. Главное квантовое число n — это целое число, обозначающее номер оболочки, энергию и число орбиталей (определяемое как n) в данном слое. Например, для элементов второго периода второй слой является внешним (валентным): число орбиталей в нем равно n 4. Гомолиз связи — тип разрыва связи, при котором электронная пара связи разрывается с образованием радикалов. Граничные молекулярные орбитали — высшая занятая и низшая свободная молекулярные орбитали реагента; именно эти орбитали определяют поведение органических молекул во многих химических реакциях. Делокализованная ковалентная связь — связь, образуемая при перекрывании более чем двух атомных орбиталей. Диагональная гибридизация — вид гибридизации, при которой две эквивалентные sp-орбитали располагаются под углом 180° (т. е. линейно).
Глава 1 Дипольный момент связи — величина, равная произведению заряда на расстояние между центрами тяжести зарядов противоположных знаков: q r , где — дипольный момент в дебаях, D; q — заряд электрона в эл.-ст. ед.; r — расстояние между центрами тяжести зарядов в см. Длина связи — среднее расстояние между двумя ковалентно связанными ядрами. Донорно-акцепторный комплекс — продукт кислотно-основной реакции Льюиса, в котором кислота (акцептор) и основание (донор) связаны координационной связью. «Жесткость» молекулы — величина, определяемая как полу раз ность первого значения потенциала ионизации и первого значения электронного сродства: (I1 A1)/2 = ( ВЗМО НСМО)/2. Замещение — реакция, в ходе которой атом водорода (или функциональная группа) замещается на функциональную группу (или другой атом водорода). Заряд атома определяется по формуле Z = m , где m — число -электронов, подаваемых -м атомом в -систему, — полная электронная плотность. Зарядовый контроль — ситуация, когда направление реакции определяется электростатическим взаимодействием частиц. Индуктивный эффект — перераспределение электронной плотности внутри -связей, которое возникает вследствие разности электроотрицательностей атомов, участвующих в этих связях; индуктивный эффект обозначается буквой I. Ионная пара — продукт кислотно-основной реакции, в котором ионы удерживаются электростатическими силами друг относительно друга на расстоянии 5–6 Å. Карбанион — продукт кислотной диссоциации СН-кислоты; частица, в которой ключевым является отрицательно заряженный sp-гиб ри ди зо ванный атом углерода. Карбокатион — частица, в которой в качестве ключевого атома выступает положительно заряженный sp-гибридизованный атом углерода. Катион-радикал — частица, образованная при удалении электрона из нейтральной молекулы. Кинетически контролируемая реакция — реакция, состав продуктов в которой определяется активационными параметрами (ΔG ≠, ΔH ≠, ΔS ≠) конкурирующих cкоростьлимитирующих элементарных стадий. Кислота Брёнстеда — любое соединение, способное отдать протон. Кислота Льюиса — любая частица, имеющая вакантную орбиталь и являющаяся акцептором электронов.