Гипоксантин, 6-гидроксипурин 3 страница

NН₃ + Н₂О ↔ NН₄⁺ + ОН^-; RNН₂ + Н₂О ↔ RNН₃⁺ + ОН^-

Аминдерді алу жолдары. Аминдерді бірнеше әдіспен алуға болады. Ең негізділеріне аммиакты алкилдеу (Гофман реакциясы) және нитроқосылыстарды тотықсыздандыру процестері жатады.

Алкилдеу реакциясы сатылап жүретін процесс, аммиактағы сутек атомдары біртіндеп ығысып отырады.

Мысалы:  

Реакцияның нәтижесінде біріншілік, екіншілік, үшіншілік аминдердің және төртіншілік аммоний тұздарының қоспасы түзіледі.

Химиялық қасиеттері. Аминдердің негіздік және де басқа химиялық қасиеттері олардың молекуласындағы азот атомында химиялық байланыс түзуге жұмсалмаған бір жұп электрондары болуына байланысты. Көбіне аминдер электрофильдік реагенттермен бос электрон жұбы арқылы реакцияға түседі. 

Аминдер қышқылдармен қайтымсыз реакцияға түседі:

Аминдер алкилгалогенидтермен және алкилсульфон тұздарымен алкилдеу реакцияларына түседі:

R₃N + CH₃SR₂¹I → CH₃NR₃I + R₂¹S

Амин фенол сияқты бром суымен әрекеттесіп, триброманилин түзеді:

Біріншілік аминдер қышқылды ортада азотты қышқылмен қышқылмен дезаминдеу реакциясына түсіп спирт береді:

Біріншілік ароматты аминдер осындай реакцияға түскенде фенол түзіледі:

Азотты қышқыл екіншілік аминдермен реакцияға түскенде нитрозамин түзіледі:

Соңғы кезде нитрозамин рак ауруын тудыратын күшті канцероген деп саналады. Мұндай дертке шалдықтыратын жолдың бірі құрамында нитраты бар өсімдіктерді тамаққа пайдалану. Өйткені организмде нитраттар тотықсызданғанда пайда болған нитриттер асқазанда екіншілік аминдермен реакцияға түсіп, нитрозаминге айналады. 

Аминдер органикалық негіздер ретінде пайдаланылады. Аминдердің қарапайым өкілдері – метиламин, диметиламин дәрілік заттар алуға, әр түрлі органикалық синтез жүргізуге қолданылады. Диметиламиннің туындысы димедрол (С₆Н₅)₂СН-О-СН₂-СН₂-N(СН₃)₂ нерв жүйесін тыныштандыратын дәрі ретінде белгілі. Ароматты амин анилин бояулар, хош иісті заттар, қопарғыш заттар және көптеген дәрілер, әсіресе сульфаниламид препараттарын (стрептоцид, норсульфазол, сульфадимезин, этазол, фталазол) дайындауға қолданылады. 

7. Бақылау сұрақтары

1. Күшті органикалық қышқыл:

              1) этанол

              2) этилацетат

              3) фенол

              4) этаналь

              5) диэтил эфирі

2. Бренстед теориясы бойынша қышқыл:

              1) протонның акцепторы

                 2) электрон жұбының доноры

              3) протонның доноры

              4) электрон жұбының акцепторы.

              5) радикалдардың доноры.

3. Бренстед теориясы бойынша негіз:

              1) протонның доноры

               2) электрон жұбының доноры

              3) электрон жұбының акцепторы

              4) электрофильді бөлшектің акцепторы

              5) протонның акцепторы.

4. Азот атомының электрон жұбына протонды қосып алады:

             1) π- негіздері

             2) сульфоний негіздері

             3) оксоний негіздері

             4) аммоний негіздері

             5) фосфоний негіздері

5. Льюис теориясы бойынша қышқыл:

             1) электрон жұбының доноры

             2) электрон жұбының акцепторы

             3) протонның акцепторы

             4) протонның доноры

             5) гидрид ионының акцепторы

6. 2-Хлорпропан натрий гидроксидінің сулы ерітіндісімен әрекеттескенде

түзіледі:

             1) пропанол-2

             2) пропанол-1

             3) пропен

             4) пропандиол-1,2

             5) пропин

7. СН₃СНСІ₂ + 2NaOH à CH₃CHO + 2 NaCI + H₂O реакциясының механизмі:

             1) S_N1

             2) S_E

             3) S_R

             4) E

             5E) S_N2

8. Сутектік байланыс түзеді:

             1) метанол

             2) триметиламин

             3) бензол

             4) метантиол

            5) ацетальдегид

9. Сутектік байланыс түзбейді:

             1) этан қышқылы

             2) фенол

             3) этанол

             4) этантиол

             5) этиламин

10. Фенолды нитрлеу нәтижесінде түзілетін негізгі өнім:

             1) 3-нитрофенол

             2) 2,3-динитрофенол

             3) 3,4-динитрофенол

             4) 2,4,6-тринитрофенол

             5) 3,5-динитрофенол

11. Үш атомды спирт:

             1) этиленгликоль.

             2) бутанол-2.

             3) глицерин.

             4) сорбит.

             5) пентанол-3.

12. Екі атомды спирт:

             1) этандиол-1 ,2

             2) бутанол-2

             3) глицерин

             4) сорбит

             5) пропанол-1

13. Екіншілік спирт:

             1) этиленгликоль

             2) бутанол-2

             3) изобутил спирті

             4) этанол

             5) пропанол -1

14. Біріншілік спирт:

             1) пентанол-3

             2) бутанол-2

             3) глицерин

             4) 2-метилбутанол-2

             5) пропанол-2

15. Фенолды синтездеу үшін қолданылады:

             1) бензол

             2) нитробензол

             3) пиримидин

             4) мочевина

           5) толуол

16. Изопропил спирті тотыққанда түзіледі:

             2) кетон

             3) альдегид

             4) ацеталь

             5) пропен

             6) жай эфир 

17. Этил спирті тотыққанда түзіледі:

            1) ацетон.

            2) альдегид.

            3) ацеталь.

            4) этилен.

            5) күрделі эфир.

18. Жай эфир:

             1) СН₃-СН₂-ОSО₃Н

             2) СН₃-СН₂SО₃Н

             3) СН₃-СН₂-О-СН₂-СН₃

             4) СН₃-СН₂-ОН

             5) С₂Н₅ОNO₂

19. Нәтижесінде пропандиол-1,2 түзілетін реакция:

             1) CH₃CH=CH₂ + HOH + KMnO₄ →

             2) CH₃CH₂CH=O +H₂ →

             3) CH₃COCH₃ + H₂ →

             4) CH₃CH(OH)CH₂CH₃ + [O] →

             5) CH₃CH(OH)CH₃ + [O] →

20. Азотты қышқылмен әрекеттескенде нитрозоамин түзеді:

             1) метиламин

             2) этиламин

             3) пропиламин

            4) анилин

            5) диметиламин

21. Этан құрамындағы көміртек пен сутегінің проценттік мөлшері қандай?

22. Пентанның құрамында сутек пен көміртегінің неше проценті бар?

23. Мына қосылыстардағы элементтердің проценттік құрамын есептеңдер:

а) бромметил (СН₃Br);

ә) хлороформ (СНСl₃);

б) иодоформ (СНІ₃);

в) тетрахлоэтан (С₂Н₂Сl₄).

24. Құрамында 39,78% көміртек, 53,43% отек, 6,79% сутек болатын заттың қарапайым формуласын құрастыр.

25. Құрамы:

а) 90% көміртек пен 10% сутегінен;

ә) 92,1% көміртек пен 7,9% сутегінен;

б) 83,72% көміртек пен 16,28% сутегінен тұратын қосылыстардың молекулалық формулаларын анықтаңдар.

26. Хлорэтил (С₂Н₅Сl), тетрабромэтанның (С₂Н₂ Br₄) ауа және сутек бойынша салыстырмалы тығыздықтарын табыңдар.

27. Мына заттар: а) 10 г этан, ә) 5 г гексан жанғанда неше грамм су және көміртек диоксиді түзіледі?

28. Мына заттар: а) 16 г пропан, ә) 28 г гексан толық жану үшін (қ.ж.) неше литр оттек жұмсалады?

29. 85 г. Этил спиртінде оттегінің қанша мөлшері бар?

30. Натрий ацетаты натрий гидроксидімен өзара әрекеттескенде 80,5 г метан алынады. Сонда реакцияға натрий ацетаты мен натрий гидроксидінің қанша мөлшері қатысқан? 

Тәжірибелік сабақ № 9

1. Тақырыбы:Альдегидтер мен кетондар. Нуклеофилді қосылу реакциялары. Карбон және дикарбон қышқылдары. Нуклеофилді орын басу реакциялар.

2. Сабақтың мақсаты:биологиялық жүйелерде бірқатар реакциялардың жүруін қамтамасыз ететін карбонилді қосылыстардың реакциялық қабілетін түсіну үшін олардың олардың химиялық қасиеттері, сондай-ақ, карбон қышқылдары және олардың функционал туындыларының химиялық қасиеттеріндегі заңдылықтар мен ерекшеліктер жөнініде білімдерді қалыптастыру.

3. Оқыту мақсаты:

Студент білуі қажет:

- оксотоп құрылысы мен оксоқосылыстардағы нуклеофильдік қосылу реакцияларын;

- альдегидтер мен кетондардың химиялық қасиеттерін дәлелдейтін және олардың сапалық ашатын реакцияларын жүргізуін;

 - карбоксил тобының электрондық құрылысын;

 - карбон қышқылдарының, амидтерінің алынуы және олардың гидролиздену реакцияларын;

- карбон қышқылдарының нуклеофильді орынбасу реакцияларының нәтижесінде шығатын өнімдерін. 

4. Тақырыптың негізгі сұрақтары:

1. Альдегидтер мен кетондар. Анықтамасы.

2. Карбонил тобының құрылысы және оның реакциялық қабілетіне радикалдағы орын басушылардың әсері.

3. Альдегидтер мен кетондардың изомериясы мен номенклатурасы.

4. a-сутек атомдарының қозғалғыштығына карбонил тобының әсері (СН-қышқылдық).

5. Карбонилді қосылыстардың сумен, спиртпен, тиолдармен, біріншілік аминдермен реакцияларының механизмі. Ацетальдардың гидролизі.

6. Альдолды қосып алу реакцияларының биологиялық маңызы.

7. Тотығу және тотықсыздану реакциялары.

8. Карбон қышқылдары. Анықтамасы. Радикалдың түріне және карбоксил тобының саны бойынша жіктелуі. Номенклатурасы.

9. Қаныққан монокарбон (С₆-ға дейін) және дикарбон (С₅-ке дейін) қышқылдарының гомологтық қатары. Қанықпаған қышқылдар: пропен, бутенди. Жоғары май қышқылдары: стеарин пальмитин, олеин, линоль, линолен, арахидон. Биологиялық активтілікпен құрылыстарының байланысы.

10. Карбоксил тобымен карбоксил-ионының электрондық құрылысы.

11. Карбон қышқылдарының молекулааралық сутектік байланыстары.

12. Карбон қышқылдарының қышқылдық қасиеттері: диссоциациясы, тұздардың түзілуі.

13. Ацилдеу реакциялары, ангидридтердің, күрделі және тиоэфирлердің, амидтердің түзілуі және олардың қайтымды гидролиздену реакциялары. Табиғаттық макроэргтік ацилдеуші реагенттер – ацилфосфаттар, ацетилколфермент-А. Ацилдеу және фосфорлау реакцияларының биологиялық ролі.

14. Карбоксил тобының санына, орналасу ретіне байланысты қышқылдардың декарбоксилденуге түсуі.

15. Көмір қышқылының туындылары: мочевина, гуанидин.

5. Білім берудің және оқытудың әдістері:

- негізгі сұрақтар бойынша ауызша талдау;

- жаттығуларды орындау;

- пікірталас.                                 

 6. Информациялық-дидактикалық блок (аннотация)

Құрамында карбонил тобы >С=О бар қосылыстар, ол топпен байланысқан орынбасушылардың түріне қарай келесі кластарға бөлінеді: альдегидтер, кетондар, карбон қышқылдары мен оның туындылары (тұздар, күрделі эфирлер, тиоэфирлер, амидтер,         галогенангидридтер, ангидридтер).

 Альдегидтер молекуласындағы карбонил тобының ең болмаса бір валенттігі сутектің атомымен байланысуға, ал екіншісі – радикалмен байланысуға жұмсалады (қаныққан альдегидтерде қаныққан қатардың радикалымен, ад қанықпаған альдегидтерде – қанықпаған қатардікі). Альдегидтердің жалпы формуласы: 

Кетондардың карбонил тобындағы екі валенттік те радикалдармен байланысуға жұмсалады. Кетондардың жалпы формуласы:

Альдегидтердің изомериясы радикалдардың құрылысына байланысты. Альдегидтер өздері тотыққанда түзілетін қышқылдардың атымен (көміртек атомының саны альдегидтікімен бірдей), немесе соңына аль деген жалғау қосып қаныққан көмірсутектердің атымен аталады (систематикалық номенклатура). Мысалы: 

Кетондар изомериясы радикалдардың құрылысына және көміртек тізбегіндегі карбонил тобының орнына байланысты. Кетондарды, карбонил тобымен байланысқан, радикалдардың атымен немесе систематикалық номенклатура бойынша атайды: қаныққан көмірсутектің атының аяғында он деген жалғау қосып, карбонилдағы оттекпен байланысқан, көміртек атомының нөмірін көрсетіп атайды:

Алу әдістері. Альдегидтер мен кетондарды алуға болатын бірқатар әдістер бар.

1. Альдегидтерді тотықтырып немесе катализатор қатысында біріншілік спирттерді сутексіздендіріп алады:

екіншілік спирттерді тотықтырып немесе сутексіздендіріп кетондар алынады:

2. Альдегидтер мен кетондарды, бу күйіндегі қышқылдарды 400-450⁰ С-де кейбір металдар тотығының (ThO₂, MnO₂, CaO, ZnO) үстімен жүргізіп пиролиздеп алу қолайлы.

3. Ацетиленді немесе оның гомологтарын Кучеров реакциясының жағдайларында суландырса да өздеріне сәйкес сірке альдегиді немесе кетондар түзіледі:

Физикалық қасиеті. Құмырсқа альдегиді – күшті өткір иісті газ. Одан басқалары жеңіл альдегидтер мен кетондар – сұйық заттар; олар суда жақсы ериді. Альдегидтердің тұншықтырғыш иісі болады; альдегидті көбірек сұйылтса жағымды иіс пайда болады. Кетондардың иісі айтарлықтай жағымды келеді. Молекулалық салмақтары ауырлаған сайын альдегидтердің және кетондардың да қайнау температуралары да өсе береді. Көміртек тізбектерінің құрамы да, құрылысы да бірдей болса альдегидтерден гөрі кетондар жоғарырақ температурада қайнайды. Альдегидтердің және кетондардың тығыздықтары бірден кем.

Химиялық қасиеттері. Альдегидтер мен кетондар реакциялық қабілеттігінің күштілігімен белгілі заттар. Олардың реакциялары көпшілігі активті карбонил тобы болу шарттас келеді. Мұндағы екі еселенген байланыс физикалық табиғаты жағынан көміртектің екі атомының арасындағы екі еселенген байланысқа ұқсас (d-байланыс және p-байланыс). Дегенмен оттек, көміртекке қарағанда, теріс электрлігі күштірек элемент. Сондықтан электрон тығыздығы оттек атомының жанында көміртек атомының жанындағыдан гөрі күштірек. Карбонил тобының дипольдық моменті 2,7 Д шамасында. Осындай полюстену салдарынан карбонил тобындағы көміртек атомында электрофильдік қасиет пайда болады да нуклеофильді реагенттермен әрекеттесуге бейім келеді. Соған сәйкес оттек атомы нуклеофильді болып табылады. Қосылу реакциялары қосылатын молекуланың теріс зарядталған бөлігі әр уақытта көміртек атомына қарай бағыт алады да, оның оң полюстенген бөлігі оттек атомына қарай бағыт алады.

Нуклеофильдік реагенттердің карбонильдік байланысы бар жерден жүретін қосылу реакциясы – сатылы процесс; бұл реакцияның механизмі принципінің этиленді және ацетиленді көмірсутектерге қосылу реакцияларынан айырмасы жоқ. Мысалы, натрий бисульфитінің сірке альдегидіне қосылу реакциясын схема түрінде төмендегідей етіп көрсетуге болады:

Карбонил тобындағы көміртек атомының оң зарядын көбейтетін радикалдар, альдегидтердің де кетондардың да реакциялық қабілетін арттырады; көміртек атомының оң зарядын кемітетін радикалдар немесе атомдар, оған керісінше әсер етеді.

1. Қосып алу реакциялары. а) альдегидтерге және кетондарға сутектің қосылу реакциясы сутектендіргіш катализаторлардың (Ni, Co, Cu, Pt, Pd және басқалар) қатысуында жүреді. Бұл процесте альдегидтер біріншілік, ал кетондар екіншілік спирттерге айналады.

ә) магнийгалогеналкилдер құмырсқа альдегидімен әрекеттескенде біріншілік спирт синтезделеді:

б) қалған басқа альдегидтермен екіншілік спирттер алынады:

в) магнийгалогеналкилдердің кетондармен әрекеттесуінен үшіншілік спирттер алынады:

2) Тотығу реакциялары. Кетондарға қарағанда, альдегидтер әлдеқайда оңай тотығады. Бұдан басқа, альдегидтер тотыққанда көміртекті қаңқа және көміртек атомдарының саны өзгерместен қышқылдар түзіледі, ал кетондар тотыққанда құрамы қарапайым екі қышқыл немесе қышқылдар мен кетон түзіледі.

Күміс тотығының аммиактағы ерітіндісін [Ag(NH₃)₂]OH альдегидтермен (бірақ кетонмен емес) араластырып ептеп қыздырса альдегид тотығып қышқылға айналады да металл күйіндегі күміс түзіледі. Егер реакция жасалатын пробирканың іші майлы болмайтындай етіп тазартылған болса, онда күміс жұқа қабыршақ тәрізденіп пробирканың ішкі қабырғасына отырады – күміс айнасы түзіледі: 

Альдегидтерге белгілі күміс айнасының реакциясы деп аталады, осы реакция альдегидтердің сапалығын анықтау үшін қолданылады. Бұл реакцияны техникада айналардың бетін және елка ойыншықтарын күмістеу үшін қолданылады.

3) Конденсациялау реакциялары. Екі молекуладан жаңа байланыс пайда болу нәтижесінде күрделі молекуланың түзілуін конденсация реакциясы деп атайды. Конденсация реакциясы кезінде көбінесе су немесе басқа зат түзіледі. Ненгізділігі нашар ортада (калий ацетаты, сақар, калий суьфит бар болса) альдегидтер альдольды конденцацияға ұшырайды (А.П.Бородин); нәтижесінде, қысқарған түрде альдольдар деп аталатын, альдегидспирттер (оксиальдегидтер) түзіледі. Альдольдар альдегид карбонильге a-күйіндегі С–Н байланысын үзіп жіберіп альдегидтің басқа молекуласының карбонил тобына қосылған кезде түзіледі; 

Карбон қышқылдары мен олардың туындылары

Карбон қышқылдары дегеніміз – құрамында бір немесе бірнеше карбоксиль тобы - СООН болатын органикалық қосылыстар. Карбоксил тобының санына байланысты карбон қышқылдары бір негізді, екі негізді және көп негізді болып жіктеледі. Сондай-ақ, бұл қышқылдар өз кезегінде қаныққан және қанықпаған болып бөлінеді. Ал, молекуласындағы көміртек атомының санына қарай төменгі   (С₁–С₁₀ ) және жоғары (>С₁₀) немесе майлы қышқылдар болып классификацияланады.

Бір негізді қаныққан карбон қышқылдарының жалпы формуласы С_nН_2nО₂ немесе C _nH _2n+1COOH.Ал, бір негізді қанықпаған карбон қышқылдары карбоксил тобымен байналысқан еселенген байланысы бар радикалдан құралғал. Бір негізді қанықпаған карбон қышқылдары-ның жалпы формуласы С_nН_2n-1–СООН, ацетилен және диэтилен қатарының жалпы формуласы С_nН_2n-3–СООН. Жоғары карбон қышқылдарға оннан артық көміртек атомдарын құрайтын радикалдары бар алифатты қышқылдар кіреді. Бұл қышқылдар да радикалдардың сипатына тәуелді қаныққан және қанықпаған болып бөлінеді. 

Қаныққан карбон қышқылдары систематикалық номенклатура бойынша көмірсутекке қышқыл сөзін қосып аталады. Басты тізбектің нөмірленуі карбоксил тобы кіретін көміртегі атомынан басталады. Карбон қышқылдарын сірке қышқылының туындысы ретінде қарастырып, оларды рационалды номенклатура бойынша да атауға болады.

Жеке өкілдері

Н–СООН                                    құмырсқа қышқылы, метан қышқылы

СН₃–СООН                                сірке қышқылы, этан қышқылы

СН₃–СН₂–СООН                       пропион қышқылы, пропан қышқылы

СН₃–СН₂–СН₂–СООН              май қышқылы, бутан қышқылы

СН₃–СН₂–СН₂–СН₂–СООН     валериан қышқылы, пентан қышқылы

СН₃–(СН₂)₄–СООН                   капрон қышқылы

СН₃–(СН₂)₅–СООН                   энант қышқылы

СН₃–(СН₂)₁₀–СООН                  лаурин қышқылы

СН₃–(СН₂)₁₄–СООН                  пальмитин қышқылы

СН₃–(СН₂)₁₆–СООН                  стеарин қышқылы

Алу әдістері.

1. Спирттерді тотықтыру:

2. Альдегидтерді тотықтыру:

3. Металлорганикалық қосылыстар арқылы алу:

Физикалық қасиеттері. Көміртек атомдары 3-ке дейінгі жеңіл қышқылдар - өзіндік өткір иісті түссіз сұйық заттар; олар сумен кез-келген мөлшерде араласады. Көміртек атамдары 4-тен 9-ға дейінгі қышқылдардың көпшілігі жағымсыз иісті май тәрізді сұйық заттар. Молекулалық салмақтарының артуынан олардың судағы ерігіштігі кеми береді. Он және оннан да артық көміртектің атомы бар қышқылдар - суда ерімейтін қатты заттар. Құмырсқа және сірке қышқылдарының тығыздықтары бірден артық, қалғандарыныкі бірден кем. Қышқылдардың қайнау температуралары молекулалық салмағы өскен сайын арта береді.