Амины, гидроксикислоты, аминокислоты, оптическая изомерия

1. Какие из указанных ниже веществ обладают оптической активностью:

а) ; б) ; в) .

Для одного из оптически активных веществ напишите проекционные формулы оптических антиподов.

2. Для 2-гидроксибутановой кислоты напишите проекционные формулы оптических изомеров. Дайте определения понятиям «энантиомеры», «рацемат». Как относятся к поляризованному свету энантиомеры (антиподы)? Какова оптическая активность рацемата?

3. Сколько оптических изомеров имеют а) молочная кислота; б) винная кислота; бутандиол-2,3; в) бутандиовая кислота; г) аланин (α-аминопропионовая кислота); (д) 2-гидрокси-3-хлорбутановая кислота? Для двух из оптически активных веществ напишите проекционные формулы стереоизомеров. К каким стереохимическим рядам (D или L) они относятся?

4. Напишите проекционные формулы и укажите пары энантиомеров, диастереомеров для тригидроксикислоты следующего строения:

5. Получите любым способом α-гидроксимасляную кислоту и напишите для нее реакции с NH₃, HCl.

6. По реакции Гофмана (алкилирование аммиака или аминов) получите этиламин и напишите уравнение реакции его с HCl.

7. Какое соединение, этиламин или диэтиламин, проявляет более выраженные свойства основания. Приведите соответствующие пояснения.

8. Из нитробензола получите анилин (аминобензол) и напишите уравнение реакции его с хлорангидридом уксусной кислоты.

9. Из α-хлорпропионовой кислоты получите α-аланин (α-аминопропионовую кислоту) и напишите уравнения его реакций а) с уксусной кислотой, б) с этиловым спиртом.

10. Для метилизопропилкетона напишите реакцию с синильной кислотой. Проведите кислотный гидролиз продукта присоединения и назовите полученное вещество по номенклатуре ИЮПАК.

11. Получите дипептид из α-аланина.

12. Напишите структурные формулы всех дипептидов, образующихся из смеси глицина (аминоуксусная кислота) и α-аланина (α-аминопропионовая кислота).

13. Приведите схему получения трипептида из глицина.

УГЛЕВОДЫ

1. На примере глюкозы и фруктозы покажите, как определяется принадлежность моносахаридов к D или L стереохимическим рядам.

2. Приведите схему реакции восстановления (гидрирования) D-глюкозы. К какому классу соединений относится получаемый продукт?

3. На примере превращения альдогексозы (например, D-глюкозы) в альдопентозу покажите, как можно укоротить цепь атомов углерода в моносахариде (распад по Руффу).

4. Напишите уравнения реакций с синильной кислотой для D-глюкозы и D-фруктозы.

5. Какое явление называют мутаротацией углеводов? Какими процессами она обусловлена и как проявляется? Напишите схему мутаротации D-глюкозы в проекционных формулах Фишера.

6. Как в названиях циклических форм углеводов указывается размер цикла? Приведите проекционные формулы Фишера β-D-глюкопиранозы и α-D-фруктофуранозы.

7. В щелочной среде D-глюкоза частично превращается в свой эпимер – D-маннозу. Какими процессами это обусловлено и чем различается строение эпимеров?

8. Сколько оптических стереоизомеров соответствует циклической и открытой карбонильной формам глюкозы? Дайте пояснение. Назовите стереоизомеры, образующиеся при переходе от открытой к циклической форме D-глюкозы.

9. Из соответствующей таутомерной формы глюкозы действием этанола получите этил-b-D-глюкопиранозид. Приведите схему реакции (в перспективных формулах Хеуорса).

10. Напишите уравнение реакции а) исчерпывающего алкилирования иодистым метилом a-D-маннопиранозы (в формулах Фишера); б) избытка ангидрида уксусной кислоты с b-D-глюкопиранозой (в формулах Хеуор­са). Назовите продукты реакций.

11. Действием этанола в присутствии HCl из b-D-фруктофуранозы получите b-D-этилфруктофуранозид. Уравнения реакции напиши­те в формулах Фишера. Дайте определение понятию «аномеры».

12. Что наблюдается при растворении моносахаридов в воде и чем это объясняется? Напишите схему мутаротации β-D-фруктофуранозы в проекционных формулах Фишера.

13. Будет ли проявлять восстанавливающие свойства и мутаротировать в водных растворах a- D-метилглюкопиранозид? Приведите его перспективную (по Хеуорсу) формулу.

14. Напишите проекционную формулу (Фишера) восстанавливающего дисахарида, построенного из двух остатков α-D-глюкопиранозы. Оксидная связь образуется в положениях 1,4. Укажите свободный гликозидный (полуацетальный) гидроксил.

15. В чем различие в свойствах и в строении между восстанав­ливающими и невосстанавливающими дисахаридами? Напишите в формулах Фишера невосстанавливающий дисахарид, полученный из молекул a- и b-D-глюкопиранозы.

16. Приведите схему реакции инверсии сахарозы. Какие соединения при этом получаются? Почему эта реакция называется «инверсией»?

17. Из остатков каких моносахаридов состоят молекулы крахмала и целлюлюзы? Какие продукты последовательно образуются при протекании реакции гидролиза крахмала?