Органическая химия, к/р 2, вариант 20.

Оптическая изомерия винной кислоты отличается определенной сложностью. Винная кислота имеет два асимметрических атома, а поэтому следует ожидать существования четырех оптических изомеров и двух рацематов.
В действительности же винная кислота имеет два оптических ак¬тивных изомера, один недеятельный изомер и один рацемат (звездочкой обозначены асимметрические атомы углерода):



Это можно объяснить так. Если каждый асимметрический атом углерода обеспечивает правое или левое вращение, то для винной кислоты можно представить следующие комбинации таких вращений:

1) 2) 3) 4)

Структуры (I) и (II) (D-винная и L-винная кислоты) являются зеркальными изображениями друг друга, а значит, оптическими антипо¬дами. Кроме того, структуры (I), (III) и (II), (III) являются диастереоизомерами – стереоизомерами, у которых не все центры имеют зеркальную конфигурацию. Структуры (III) и (IV) при повороте на 180° вокруг оси, пер¬пендикулярной плоскости листа, совпадают, то есть они идентичны и повторяют друг друга. Таким образом, это одна и та же кислота, называемая мезовинной кислотой. Верхняя и нижняя части ее молеку¬лы содержат одинаково расположенные группы. Асимметрический атом углерода верхней части молекулы обеспечивает вращение вправо, а такой же углеродный атом нижней части молекулы – влево. Очевид¬но, в результате таких одинаковых по величине, но противоположных по направлению вращений отдельных частей молекулы произойдет внутримолекулярная компенсация. Поэтому мезовинная кислота, хотя и содержит два асимметрических атома углерода, не обладает оптиче¬ской активностью. Она не может быть разделена на оптически актив¬ные изомеры.
Смесь правовращающей и левовращающей винных кислот называ¬ют виноградной кислотой. Эта кислота также недеятельна, но может быть расщеплена на антиподы: правовращающую (+) винную кислоту (виннокаменную), встречающуюся в природе (D-винная), и левовращающую (–), получаемую при расщеплении виноградной кислоты (L-винная).

1.Напишите формулы всех изомеров винной кислоты. Какие из них оптически активны? Какой особенностью строения молекулы обусловлена оптическая изомерия?
2.Получите ацетоуксусный эфир и используйте его для получения ацетона.
3.Приведите схемы реакций бромирования, нитрования, сульфирования нитробензола.
4.Напишите схемы реакций получения аминов: а) этиламина – восстановлением соответствующего нитросоединения; б) пропиламина – восстановлением нитрила; в) метилэтиламина – восстановлением изонитрила.
5.Напишите формулу фрагмента белковой молекулы, состоящего из 2-х остатков аланина и одного остатка цистеина с последовательностью ала-ала-цис. Что такое первичная структура молекулы белка?
6.Приведите схему кислотного гидролиза жира, содержащщего два остатка линолевой кислоты в положении 1,3 и одного остатка олеиновой кислоты. Что такое воски?
7.Напишите схемы реакций -Д-фруктопиранозы и -Д-глюкофуранозы с метиловым спиртом в присутствии хлороводорода.
8.С помощью каких химических реакций можно отличить трегалозу от мальтозы?
9.Что такое растворимый крахмал? Приведите фрагмент молекулы амилозы.
10.Сравните ароматические свойства пиррола и бензола.

Учебники для ВУЗов