- •Лекция 1 Биоорганическая химия (бох), ее значение в медицине
- •Органическая химия
- •Структурная изомерия
- •Пространственная изомерия (стереоизомерия)
- •Формулы Ньюмена
- •Конфигурационные изомеры
- •Лекция 2 Сопряженные системы
- •Ароматичность
- •Индуктивный эффект
- •Мезомерный эффект
- •Классификация органических реакций
- •Лекция 3 Кислотность и основность
- •Кислоты Бренстеда
- •Основания Бренстеда
- •Монофункциональные соединения Спирты
- •Физические св-ва
- •Химические св-ва
- •Карбокатион
- •Простой эфир
- •Бутен-2
- •Этилфосфат
- •Этаналь
- •Многоатомные спирты
- •Лекция 4 Фенолы
- •Химические свойства
- •Тиоспирты и тиоэфиры
- •Химические св-ва
- •Роль в организме
- •Номенклатура
- •Изомерия
- •Физические св-ва
- •Строение молекулы амина
- •Химические св-ва
- •Алкиламид
- •Замещенный имин
- •Лекция 5 Альдегиды и кетоны
- •Номенклатура
- •Изомерия
- •Физические св-ва
- •Химические свойства
- •Лекция 6 Карбоновые кислоты (кк)
- •Классификация
- •Номенклатура
- •Физические св-ва
- •Химические св-ва
- •Трихлоруксусная Хлороформ
- •Угольная к-та и ее производные
- •Мочевина
- •Химические св-ва
Лекция 2 Сопряженные системы
В простейшем случае сопряженные системы – это системы с чередующимися двойными и одинарными связями. Они могут быть открытыми и закрытыми. Открытая система имеется в диеновых углеводородах (УВ).
П
-электрон
С4Н6
СН2 = СН – СН = СН2
Бутадиен-1, 3
Все атомы С находится в состоянии sp2 – гибридизации. Четыре негибридные (р-орбитами), перекрываясь между собой, образуют единую электронную систему. Этот вид сопряжения наз-ся , -сопряжением.
С2Н3Сl
р-электроны
СН2 = СН – Сl
Здесь происходит сопряжение -электронов с р-электронами. Этот вид сопряжения наз-ся р, -сопряжением.
Закрытая система имеется в ароматических УВ.
С6Н6
Б
Сопряжение
– процесс энергетически выгодный,
энергия (Е) при этом выделяется. Энергия
сопряжения бутадиена-1,3 составляет 15
кДж/моль, энергия сопряжения бензола
– 228 кДж/моль.
Ароматичность
Это понятие, включающее различные свойства ароматических соединений. Условия ароматичности: 1) плоский замкнутый цикл, 2) все атомы С находятся в sp2 – гибридизации, 3) образуется единая сопряженная система всех атомов цикла, 4) выполняется правило Хюккеля: “В сопряжении участвуют 4n+2 -электронов, где n = 1, 2, 3... ”
Простейший представитель ароматических УВ – бензол. Он удовлетворяет всем четырем условиям ароматичности.
Правило Хюккеля: 4n+2 = 6, n = 1.
Нафталин |
Нафталин – ароматическое соединение Правило Хюккеля: 4n+2 = 10, n = 2. |
Пиридин |
Пиридин – ароматическое гетероциклическое соединение. |
Взаимное влияние атомов в молекуле
В 1861 г русский ученый А.М. Бутлеров высказал положение: «Атомы в молекулах взаимно влияют друг на друга». В настоящее время это влияние передается двумя путями: индуктивным и мезомерным эффектами.
Индуктивный эффект
Это передача электронного влияния по цепи -связи. Известно, что связь между атомами с различной электроотрицательностью (ЭО) поляризована, т.е. смещена к более ЭО атому. Это приводит к появлению на атомах эффективных (реальных) зарядов (). Такое электронное смещение наз-ся индуктивным и обозначается буквой I и стрелкой .
, X = Наl , НО , НS , NН2 и др.
Индуктивный эффект может быть положительным или отрицательным. Если заместитель Х притягивает электроны химической связи сильнее, чем атом Н, то он проявляет – I. I(Н) = О. В нашем примере Х проявляет – I.
Если заместитель Х притягивает электроны связи слабее, чем атом Н, то он проявляет +I. Все алкилы (R = СН3 , С2Н5 и т.д.), Меn+ проявляют +I.
Мезомерный эффект
Мезомерный эффект (эффект сопряжения) – это влияние заместителя, передаваемое по сопряженной системе-связей. Обозначается буквой М и изогнутой стрелкой . Мезомерный эффект может быть «+» или «–».
Выше было сказано, что имеется два вида сопряжения , и р, .
Примеры:
Акролеин |
, - сопряжение Альдегидная группа проявляет – М. |
Акролеин
Фенол |
р, -сопряжение Гидроксильная группа –ОН проявляет +М. |
Заместитель, притягивающий электроны из сопряженной системы, проявляет –М и наз-ся электроноакцептором (ЭА). Это заместители, имеющие двой-
ную связь и др.
Заместитель, отдающий электроны в сопряженную систему, проявляет +М и наз-ся электронодонором (ЭД). Это заместители с одинарными связями, имеющие неподеленную электронную пару ( и др.).
Таблица 1 Электронные эффекты заместителей
Заместители |
Ориентанты в С6Н5-R |
I |
М |
Аlk(R-): СН3-, С2Н5-... |
Ориентанты I рода: направляют ЭД заместители в орто- и пара- положения |
+ |
|
–Н2, –NНR, –NR2 |
– |
+ | |
–Н, –Н, –R |
– |
+ | |
–НL |
– |
+ | |
ЭА |
Ориентанты II рода: направляют заместители в мета- положения |
– |
– |
Примеры: