1. Конформаційна ізомерія циклічних з'єднань як ентропійний фактор стійкості молекул.
У циклічних сполуках обертання навколо одинарних зв'язків обмежена. Зазвичай це призводить до утворення певних конформаций.
Оскільки найбільшою біологічною значенням мають шестичленні цикли, то розглянемо ці конформації на їх прикладі.
Плоским шестичленна цикл не може бути внаслідок сильних кутового і торсіонного напруги, що виникли внаслідок відхилення від кута рівного 109 0 28 '(кутовий напруга), і заслоненного положення σ-зв'язків (торсіонне напруга).
У циклогексана виникають менш напружені неплоскі конформації за рахунок часткового повороту навколо σ-зв'язків, серед яких найбільш стійкі - конформації крісла і ванни:
У конформації «крісла» відсутні заслоненного положення, чим пояснюється менша енергія і велика стійкість конформації крісла.
2. II закон термодинаміки. Зміни ентропії при фазових переходах.
II закон термодинаміки: мимовільні процеси йдуть в сторону встановлення рівноваги між тими величинами, які викликали протікання даного процесу.
Це мимовільні процеси, вони протікають в бік встановлення меншого порядку (зростання безладу) у взаємному розташуванні частинок.
Мірою безладу (або впорядкованості) є термодинамічна характеристика стану системи - ентропія (S).
При процесі ентропія повинна збільшуватися.
NA-число Авогадро
ω - порядок розташування частинок (передбачуваний)
II закон термодинаміки: чим більше частинок, тим більше безладу, тим стабільніше речовина.
При фазових переходах, тобто при переході з кристалічної речовини в рідину, а з рідини в газоподібний стан, тобто в менш упорядкований стан S системи зростає і ΔS> 0.
При переходах в зворотній послідовності впорядкованість збільшується і ΔS<0.
3. Назвіть з'єднання з міжнародної номенклатурі (МН) і визначте: в якому з цих з'єднань електронна щільність над кльцом вище. Охарактеризуйте вплив замісників (ЕД або ЕА), вкажіть вид і знак електронних ефектів і покажіть їх графічно:
4. Доведіть ароматичность тиофена. Проведіть для нього реакцію алкілування. Порівняйте реакційну здатність тиофена і бензолу в реакціях електрофільного заміщення.
1) S 1s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 4 sp 2 гібридизація, неспарених електронів пара бере участь в сполученні.
2) πρ сполучення
3) 4 · 1 + 2 = 6 6 = 6 Правило Хюккеля виконується
π -ізбиточная система, електронний торгівельний менше, ніж у О і N, тому більш сильне поєднання і проявляються ароматичні властивості.
5. Порівняйте термодинамічну стійкість наведених нижче речовин. Яке з цих сполук можна віднести до ароматичних? Доведіть на основі критеріїв ароматичності.
Друге з'єднання більш термодинамічно стійке.
До ароматичним можна віднести друге з'єднання, тобто тиофен. Що я і довів в попередньому завданні.
1) S 1s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 4 sp 2 гібридизація, неспарених електронів пара бере участь в сполученні.
2) πρ сполучення
3) 4 · 1 + 2 = 6 6 = 6 Правило Хюккеля виконується
π -ізбиточная система, електронний торгівельний менше, ніж у О і N, тому більш сильне поєднання і проявляються ароматичні властивості.
1. Конформаційна ізомерія циклічних з'єднань як ентропійний фактор стійкості молекул.
У циклічних сполуках обертання навколо одинарних зв'язків обмежена. Зазвичай це призводить до утворення певних конформаций.
Оскільки найбільшою біологічною значенням мають шестичленні цикли, то розглянемо ці конформації на їх прикладі.
Плоским шестичленна цикл не може бути внаслідок сильних кутового і торсіонного напруги, що виникли внаслідок відхилення від кута рівного 109 0 28 '(кутовий напруга), і заслоненного положення σ-зв'язків (торсіонне напруга).
У циклогексана виникають менш напружені неплоскі конформації за рахунок часткового повороту навколо σ-зв'язків, серед яких найбільш стійкі - конформації крісла і ванни:
У конформації «крісла» відсутні заслоненного положення, чим пояснюється менша енергія і велика стійкість конформації крісла.
2. II закон термодинаміки. Зміни ентропії при фазових переходах.
II закон термодинаміки: мимовільні процеси йдуть в сторону встановлення рівноваги між тими величинами, які викликали протікання даного процесу.
Це мимовільні процеси, вони протікають в бік встановлення меншого порядку (зростання безладу) у взаємному розташуванні частинок.
Мірою безладу (або впорядкованості) є термодинамічна характеристика стану системи - ентропія (S).
При процесі ентропія повинна збільшуватися.
NA-число Авогадро
ω - порядок розташування частинок (передбачуваний)
II закон термодинаміки: чим більше частинок, тим більше безладу, тим стабільніше речовина.
При фазових переходах, тобто при переході з кристалічної речовини в рідину, а з рідини в газоподібний стан, тобто в менш упорядкований стан S системи зростає і ΔS> 0.
При переходах в зворотній послідовності впорядкованість збільшується і ΔS<0.
3. Назвіть з'єднання з міжнародної номенклатурі (МН) і визначте: в якому з цих з'єднань електронна щільність над кльцом вище. Охарактеризуйте вплив замісників (ЕД або ЕА), вкажіть вид і знак електронних ефектів і покажіть їх графічно:
4. Доведіть ароматичность тиофена. Проведіть для нього реакцію алкілування. Порівняйте реакційну здатність тиофена і бензолу в реакціях електрофільного заміщення.
1) S 1s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 4 sp 2 гібридизація, неспарених електронів пара бере участь в сполученні.
2) πρ сполучення
3) 4 · 1 + 2 = 6 6 = 6 Правило Хюккеля виконується
π -ізбиточная система, електронний торгівельний менше, ніж у О і N, тому більш сильне поєднання і проявляються ароматичні властивості.
5. Порівняйте термодинамічну стійкість наведених нижче речовин. Яке з цих сполук можна віднести до ароматичних? Доведіть на основі критеріїв ароматичності.
Друге з'єднання більш термодинамічно стійке.
До ароматичним можна віднести друге з'єднання, тобто тиофен. Що я і довів в попередньому завданні.
1) S 1s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 4 sp 2 гібридизація, неспарених електронів пара бере участь в сполученні.
2) πρ сполучення
3) 4 · 1 + 2 = 6 6 = 6 Правило Хюккеля виконується
π -ізбиточная система, електронний торгівельний менше, ніж у О і N, тому більш сильне поєднання і проявляються ароматичні властивості.