Тема 2: Сопряженные системы. Ароматичность

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ ТЕМЫ:

1.Электронная структура атома углерода. Атомные орбитали (s- и p-), типы гибридизации (sp³, sp², sp), их пространственное расположение.

2. Химическая связь: σ-, π-. Кратные (двойные и тройные) связи. Графические модели пространственной электронной структуры ординарных, двойных и тройных углерод-углеродных связей.

3. Понятия: сопряжение и сопряженные системы. Делокализация электронов, образование единой молекулярной орбитали. Энергия сопряжения, её зависимость от длины цепи сопряжения и вида сопряжения.

4. Виды сопряжения – π-π и р-π-сопряжение.

5. Ациклические и циклические сопряженные системы. Примеры ациклических сопряженных систем: бутадиен-1.3, изопрен, их гомологи и производные. Природные и биологически активные соединения, содержащие сопряженные системы: ретинол и ретиналь (витамин А), каротины, сорбиновая, коричная кислота.

4. Ароматичность как особый вид циклического сопряжения.

5. Условия ароматичности, правило Хюккеля. Электронная структура молекулы бензола: графическая модель, отражающая образование ароматической системы.

6. Карбоциклические ароматические соединения: нафталин, антрацен, фенантрен.

7. Небензоидные ароматические системы: циклопентадиенил-анион, азулен, тропилий-катион, ферроцен.

ПИСЬМЕННОЕ ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ:

1.Напишите формулы всех ациклических углеводородов, имеющих брутто-формулу С₅Н₈, выберите из них те, которые содержат сопряженные системы.

2.Напишите формулы следующих соединений:

Виниламин (аминоэтен), дивиниламин, 3-аминопропен-1 (аллиламин), диаллиламин,

аллилвиниламин, 5-аминопентадиен-1.3.

Для каждого соединения определите наличие сопряженной системы и тип сопряжения.

3. Напишите структурные формулы β-каротина, ретинола и ретиналя (см. учебник), и расположите их в ряд по уменьшению термодинамической устойчивости. Обоснуйте своё решение.

4. Нарисуйте графическую модель электронной структуры молекулы бензола.

5. Напишите структурные формулы циклопропена, циклобутадиена, циклопентадиена, 1,3- и 1,4-циклогексадиенов и циклогептатриена. Учитывая правила ароматичности, проанализируйте эти структуры и сделайте заключение о том, какие из них являются ароматическими. Какие из них могут стать ароматическими при переходе в ионное состояние?

ЛИТЕРАТУРА ДЛЯ ПОДГОТОВКИ:

Основная

1. Лекция по органической химии "Сопряженные системы. Ароматичность"

2. Белобородов В.Л., Зурабян С.Э., Лузин А.П., Тюкавкина Н.А. – Органическая химия (основной курс) – Дрофа, М., 2003 г., с. 55 – 66.

3. Тюкавкина Н.А., Бауков Ю.И. – Биоорганическая химия – М., Медицина, 1991, с. 40-50.

Дополнительная

1. Реутов О.А., Курц А.Л., Буткин К.П. Органическая химия – М., МГУ, 1999 – в 2 ч.

2. Общая органическая химия (под ред. Кочеткова Н.К.) – М., Химия, 1984 т.4;

1986 тт. 9-11.

Тема 3: Взаимное влияние атомов в молекуле;