Кислотно-основное равновесие. Современные представления о кислотно-основных равновесиях.

Кислотно-основное равновесие – относительное постоянство реакции внутренней среды организма, количественно характеризующееся или концентрацией водородных ионов (протонов), выраженной в молях на 1 л, или водородным показателем – отрицательным десятичным логарифмом этой концентрации – рН (powerhydrogen – сила водорода).

106)Протолитическая теория Бренстеда и Лоури
Теории кислот и оснований — совокупность фундаментальных физико-химических представлений, описывающих природу и свойства кислот и оснований. Все они вводят определения кислот и оснований — двух классов веществ, реагирующих между собой. Задача теории — предсказание продуктов реакции между кислотой и основанием и возможности её протекания, для чего используются количественные характеристики силы кислоты и основания. Различия между теориями лежат в определениях кислот и оснований, характеристики их силы и, как следствие — в правилах предсказания продуктов реакции между ними. Все они имеют свою область применимости, каковые области частично пересекаются.Кислотно-основные взаимодействия чрезвычайно распространены в природе и находят широкое применение в научной и производственной практике. Теоретические представления о кислотах и основаниях имеют важное значение в формировании всех концептуальных систем химии и оказывают разностороннее влияние на развитие многих теоретических концепций во всех основных химических дисциплинах.
Кислотыи основания по определению Бренстеда — Лаури. В теории Бренстеда — Лаури кислотой является любое вещество, высвобождающее в растворе протоны, а основанием-любое вещество, удаляющее из раствора протоны путем соединения с ними. H I представляет собой сильную кислоту, потому что легко высвобождает протоны. Ион СГ-слабое основание, потому что он обладает небольшой склонностью соединяться с Н . НС1 и СК могут рассматриваться как сопряженная пара кислота - основание.


108)Ионизация и диссоциация. Константы кислотности и основности.
Ионизация-эндотермический процесс образования ионов из нейтральных атомов или молекул.Положительно заряженный ион образуется, если электрон в молекуле получает достаточную энергию для преодоления потенциального барьера, равную ионизационному потенциалу. Отрицательно заряженный ион, наоборот, образуется при захвате дополнительного электрона атомом с высвобождением энергии.

Диссоциация -распад сложных химических соединений на составляющие компоненты и/или элементы.

Константа протолитического равновесия, определяющая полноту протекания протолиза слабой кислоты при данной температуре, называется константой кислотности.

Аналогично для протолиза слабого основания

NH3·HOH Кислотно-основное равновесие. Современные представления о кислотно-основных равновесиях. - student2.ru NH4+ + OH–

существует константа основности, определяющая полноту протекания протолиза слабого основания при данной температуре

Кo = [NH4+][OH–] [NH3 · HOH]

Константы кислотности и основности зависят от природы электролита, растворителя, от температуры, но не зависят от концентрации раствора. Они характеризуют способность данной кислоты или данного основания распадаться на ионы: чем выше значение константы, тем легче электролит диссоциирует

БИОХИМИЯ

1.Основные положения теории строения органических соединений А.М.Бутлерова. Изомерия как специфическое явление органической химии.атомы в молекулах соединены друг с другом согласно их валентности, порядок распределения связей в молекуле называется химическим строением;
изменение этой последовательности приводит к образованию нового вещества с новыми свойствами;
свойства веществ зависят не только от их состава, но и от «химического строения», то есть от порядка соединения атомов в молекулах и характера их взаимного влияния. Наиболее сильно влияют друг на друга атомы, непосредственно связанные между собой;
атомы в молекулах оказывают влияние друг на друга, и это влияние приводит к химическим изменениям поведения атома;
определить состав и строение химического вещества можно по продуктам химических превращений.

2. Классификационные признаки органических соединений6строение углеродного скелета и природа функциональной группы. Функциональная группа. Структурная формула. Структурные изомеры.
Органические соединения отличаются своей многочисленностью и разнообразием. Органические соединения классифицируют , учитывая два основных признака:

-строение углеродного скелета

-наличие и строение функцианальных групп.

Углеродные скелеты разделяют на ациклические(не содержащие циклов), циклическиеи гетероциклические.

Кислотно-основное равновесие. Современные представления о кислотно-основных равновесиях. - student2.ru

В гетероциклическом скелете в углеродный цикл включается одни или несколько атомов, отличных от углерода. Исторически сложилась традиция не рассматривать такие гетероатомы как функциональные группы, а считатьих частью углеродного скелета.

В самих углеродных скелетах нужно классифицировать отдельные атомы углерода по числу химически связанных с ними атомов углерода. Если данный атом углерода связан с одниматомом углерода, то его называют первичным, с двумя — вторичным, тремя — третичным и четырьмя — четвертичным.

Поскольку атомы углерода могут образовывать между собой не только одинарные, но и кратные (двойные и тройные) связи, то соединения, содержащие только одинарные связи углерод—углерод, называют насыщенными, соединения с кратными углерод¾ углероднымисвязями называют ненасыщенными.Соединения, в которых атомы углерода связаны только с атомами водорода, называют углеводородами.

1. Природа функциональной группыФункциональные группы, содержащие атом кислорода:

· гидроксильная–ОН,

· карбонильная>С=O

· карбоксильная –COOH

· алкоксильная –OR (типа –ОСН3) и др.

2Функциональные группы, содержащие атом азота:

· аминогруппа –NH2

· нитрогруппа –NO2

· нитрозогруппа –NO

· нитрильная группаили цианогруппа –CN

· гидразинная –NHNH2

· амидная –CONH2 и др.

3Функциональные группы, содержащие атом серы

· тиольная (сульфгидрильная, меркапто-) –SH

· сульфидная >S

· дисульфидная –S–S–

· сульфоксидная >S=O,

· сульфонная >SO2и др.

4Функциональные группы, содержащие ненасыщенные углерод-углеродные связи:

· двойныеи тройные связи (в том числе сопряжённые диеновыесистемы) –С=С–, –С≡С–

· ароматические фрагменты –С6H5и др.

5Функциональные группы, содержащие прочие атомы:

· атомы металлов –Li

· атомы галогенов –Cl, и др.

Функциональная группа- атом или группа атомов, определяющие принадлежность соединения к определенному классу и ответственные за его химические свойства.

Структурная формула —изображение химических связей между атомами в молекуле с учетом их валентности.

Структурные изомеры - соединения одинакового качественного и количественного состава, отличающиеся порядком связывания атомов, т.е химическим строением.

3. Основные правила составления названий по номенклатуре ИЮПАК для органических соединений , заместительная и радикало-функциональная номенклатура.
номенклатура IUPAC — международная единая химическая номенклатура. Систематическая номенклатура основывается на современной теории строения и классификации органических соединений и пытается решить главную проблему номенклатуры: название каждого органического соединения должно содержать правильные названия функций (заместителей) и основного скелета углеводорода и должно быть таким, чтобы по названию можно было написать единственно правильную структурную формулу.

Родоначальная структура–главная углеродная цепь или циклическая структура в карбо- и гетероциклах.

Углеводородный радикал–остаток формульного обозначения углеводорода со свободными валентностями (см. таблицу 2).

Характеристическая группа–функциональная группа, связанная с родоначальной структурой или входящая в ее состав (см. таблицу 3).

Основные принципы номенклатуры IUPACследующие:

1. За основу названия берется самая длинная углеводородная цепь, включающая обычно старшую функциональную группу, с добавлением в суффиксе родового окончания, соответствующего последней.

2. Атомы углерода в цепи нумеруются последовательно с того конца, к которому ближе расположена старшая функциональная группа, но предпочтение при прочих равных условиях отдается двойной, затем тройной связи.

3. К основу названия добавляются, начиная с простейшего, названия заместителей, при необходимости – с указанием их количества при помощи приставок умножения ди- , тетра-, пента- и т.д. При этом для каждого заместителя указывают его место в цепи, т.е. номер атома, к которому присоединен заместитель в сквозной нумерации. Положение и название заместителей и, при необходимости, функциональных групп указывают в префексе перед названием цепи, отделяя цифры дефисом. Для функциональных групп цифры ставят перед их названием или после названия, отделяя их в суффиксе также дефисом.

4. Названия заместителей (радикалов) могут быть системные и тривиальные. Алкильные радикалы называют, изменяя окончание – анна–илв названии соответствующего алкана. Обычно в названии радикала отражается тип атома углерода, имеющего свободную валентность. Атом углерода, связанный с одним углеродным атомом, называется первичным (-СН3), с двумя – вторичным (СН3СН2СН3), с тремя – третичным (СН(СН3)3), с четырьмя – четвертичным (С(СН3)4).

5. Если в названии необходимо указать несколько заместителей, то они даются в порядке возрастания старшинства или по алфавиту. При перечислении суффиксов в первую очередь указывают двойную, затем тройную связи.

4.Родоначальная структура, заместители, характеристические группы. Покажите на конкретных примерах

.Родоначальная структура- химическая структура, составляющая основу называемого соединения. В ациклических соединениях в качестве родоначальной структуры рассматривается главная цепь атомов углерода, в карбоциклических и гетероциклических соединениях - цикл.

Характеристическая группа- функциональная группа, связанная с родоначальной структурой или частично входящая в ее состав.

Заместитель- любой атом или группа атомов, замещающие в ор-ганическом соединении атом водорода.

Кислотно-основное равновесие. Современные представления о кислотно-основных равновесиях. - student2.ru

5. Основные классы биологически важных органических соединений : спиртов, фенолов, тиолов, аминов, простых эфиров, сульфидов, альдегидов, кетонов, карбоновых кислот. Органические радикалы.

Спирты — органические соединения, содержащие одну или более гидроксильных групп (−OH), непосредственно связанных с насыщенным (находящимся в состоянии sp³-гибридизации) атомом углерода . Бывают одноатомные и многоатомные. Это зависит от количества гидроксильных групп. Взаимодействуют с оксидом железа ( качественная реакция), с щелочными металлами, с галогенводородом, взаимодейсвуют с карбоновыми кислотами , спирты горят.
Фено́лы — органические соединения ароматического ряда, в молекулах которых гидроксильные группы OH− связаны с атомами углерода ароматического кольца.Участвуют в реакциях поликонденсации, взаимодействуют с щелочами,с металлами, в реакиях нитрования,галогенирования, гидрирования.
Амины- производные аммиака, в котором атомы водорода замещены органическими радикалами NH2 . Взаимодействуют с водой. с кислотами.также амины горят.
Тиолы-сернистые аналоги спиртов с радикалом-SH. Тиолы вступают в реакцию оисления и присоединения. Они мало растворимы в воде.
Простые эфиры-это органические вещества,молекулы которых состоят из углеводородных радикалов , соединенных атомом кислорода R-O-R. Взаимодействуют с йодоводородом, с концентрированной серной кислотой и участвуют в реакциях окисления.
Сульфиды- органические соединения с общей формулой R-S-R
Кетоны- это органические соединения, в молекулах которых карбонильная группа связана с двумя углеводородными радикалами. Радикал: С=О. Участвуют в реакциях гидрирования, могут взаимодействовать с аммиаком.
Альдегиды-это органические соединения, содержащие альдегидную группу –СОН.
Участвуют в реакциях окисления , восстановления,гидрирования и горения.
Карбоновые кислоты-это класс органических соединений, молекулы которых содержат одну или более функциональных групп –СООН. Могут реагировать с солями, галогенами,вступают в реакцию этерификации,взаимодействуют с некоторыми меиаллами.


6. Что такое изомерия и какие виды ее вам известны?


Изомерия -это способность веществ существовать с одинаковым молекулярным составом, но с разным строением.
1)Пространственная:
Геометрическая изомерия характерна для соединений , содержащих двойную связь или замкнутый цикл. Например, цис и транс изомеры. Кислотно-основное равновесие. Современные представления о кислотно-основных равновесиях. - student2.ru
Оптическая изомерия изомеры зеркально отображенные
Кислотно-основное равновесие. Современные представления о кислотно-основных равновесиях. - student2.ru
2) Структурная изомерия:
Межклассовая:
Кислотно-основное равновесие. Современные представления о кислотно-основных равновесиях. - student2.ru
изомерия углеродного скелета
Кислотно-основное равновесие. Современные представления о кислотно-основных равновесиях. - student2.ru
изомерия положения – тоже делится на:
изомерию положения кратной связи Кислотно-основное равновесие. Современные представления о кислотно-основных равновесиях. - student2.ru ,

функциональной группы Кислотно-основное равновесие. Современные представления о кислотно-основных равновесиях. - student2.ru

и радикалов- заместителей Кислотно-основное равновесие. Современные представления о кислотно-основных равновесиях. - student2.ru

4) Конформационная изомерия-такая изомерия, где молекулы переходят друг в друга за счет свободного вращения атомов вокруг связей. Например «ванны» и «кресла».
Конфигурационная изомерия- молекулы имеют различное расположение атомов в пространстве. Конформационная и конфигурационная изомерии являются разновидностями стереоизомерии, при этом конфигурационная делится на энантиомерию и диастереомерию.


7. Какие электронные эффекты заместителей вы знаете?

К электронным эффектам относятся: индуктивный эффект, мезомерный эффект. Индуктивным эффектом называется смещение электронной плотности σ-связей вдоль линии связи, вызванное различием в значениях электроотрицательности атомов. Индуктивный эффект может быть положительным и отрицательным.
Мезомерный эффект- это передача электронного влияния заместителей по сопряженной системе. Этот эффект проявляют заместители , которыесвязаны с sp2- или sp- гибридизованным атомом. Мезомерный эффект передается без затухания. Он так же может быть положительным и отрицательным.
Положительным эффектом обладают заместители , которые повышают электронную плотность в сопряженной системе.К ним относят группы , которые содержат атомы с неподеленной парой электронов, которые могут передать эту пару электронов в общую систему сопряжения. Эффект характерен для групп ОН и NH2.
Отрицательный эффект проявляют заместители с электроотрицательными атомами и смещающие электронную плотность на себя. Заместитель только оттягивает электроны из общей системы сопряжения за счет своей более высокой электроотрицательности. Кислотно-основное равновесие. Современные представления о кислотно-основных равновесиях. - student2.ru


8. Основные приемы номенклатуры ИЮПАК соединений.
Номенклатура представляет собой систему правил, которые позволяют дать название каждому органическому соединению.В настояшее время принята систематическая номенклатура ИЮПАК, но все равно применяются и другие обыденные названия. Ибычно они применяются в названии аминокислот, углеводов, стероидов, например, лактоза( молочный сахар) . Для использования номенклатуры ИЮПАК необходимо знать содержание терминов , таких как:
заместитель(любой атом , который замещает атом водорода в соединении), ,характеристическая группа(группа, связанная с родоначальной структурой), локант( буква, которая указывает на полодение заместителя или кратной связи), родоночальная структура(структура, которая составляет основу соединения)


9. Атомные орбитали и их гибридизация.

Атомная орбиталь – это функция, которая описывает плотность электронного облака в каждой точке пространства вокруг ядра атома. При определении геометрической формы химической частицы следует учитывать, что пары внешних электронов центрального атома, в том числе и не образующие химическую связь, располагаются в пространстве как можно дальше друг от друга.

Иногда используют понятие о гибридизации орбиталей центрального атома - выравнивание их энергии и формы. Гибридизация применяется для квантово-химического описания перестройки орбиталей в химических частицах по сравнению со свободными атомами. Сущность гибридизации атомных орбиталей состоит в том, что электрон вблизи ядра связанного атома характеризуется не отдельной атомной орбиталью, а комбинацией атомных орбиталей с одинаковым главным квантовым числом. Такая комбинация называется гибридной орбиталью. Как правило, гибридизация затрагивает лишь высшие и близкие по энергии атомные орбитали, занятые электронами.
В результате гибридизации появляются новые гибридные орбитали, которые ориентируются в пространстве таким образом, чтобы расположенные на них электронные пары (или неспаренные электроны) оказались максимально удаленными друг от друга, что соответствует минимуму энергии межэлектронного отталкивания. В гибридизации участвуют не только связывающие электроны, но и неподеленные электронные пары. Например, молекула воды содержит две ковалентные химические связи между атомом кислорода и двумя атомами водорода.
sp-гибридизация
Происходит при смешивании одной s- и одной p-орбиталей. Образуются две равноценные sp-атомные орбитали, расположенные линейно под углом 180 градусов и направленные в разные стороны от ядра центрального атома.
sp2-гибридизация
Происходит при смешивании одной s- и двух p-орбиталей. Образуются три гибридные орбитали с осями, расположенными в одной плоскости и направленными к вершинам треугольника под углом 120 градусов.
sp3-гибридизация
Происходит при смешивании одной s- и трех p-орбиталей, образуя четыре равноценные по форме и энергии sp3-гибридные орбитали. Могут образовывать четыре σ-связи с другими атомами или заполняться неподеленными парами электронов.

10. Структурная и пространственная изомерии.


Пространственная изомерия - это существование изомеров, имеющих одинаковый состав и порядок соединения атомов, но отличающихся характером расположения атомов или групп атомов в пространстве относительно друг друга.Бывает :
Геометрической – она характерна для соединений , содержащих двойную связь или замкнутый цикл. Например, цис и транс изомеры.
Кислотно-основное равновесие. Современные представления о кислотно-основных равновесиях. - student2.ru
Оптической – в которой изомеры имеют одинаковые физические и химические свойства, но имеют зеркальное отображение.
Кислотно-основное равновесие. Современные представления о кислотно-основных равновесиях. - student2.ru
Структурные изомеры – это изомеры, имеющие одинаковый качественный и количественный состав, но отличающиеся химическим строением. Различают:
Межклассовую изомерию
Кислотно-основное равновесие. Современные представления о кислотно-основных равновесиях. - student2.ru

Изомерию углеродного скелета
Кислотно-основное равновесие. Современные представления о кислотно-основных равновесиях. - student2.ru
Изомерия положения – тоже делится на:
изомерию положения кратной связи Кислотно-основное равновесие. Современные представления о кислотно-основных равновесиях. - student2.ru
Функциональной группы Кислотно-основное равновесие. Современные представления о кислотно-основных равновесиях. - student2.ru
и радикалов-заместителей Кислотно-основное равновесие. Современные представления о кислотно-основных равновесиях. - student2.ru

11. Конфигурация и конформация

Пространственные изомеры делятся на два вида: конформационные и конфигурационные.

Конфигурации – это порядок расположения атомов в пространстве без учета различий, которые возникают в результате вращения вокруг одинарных связей .Эти изомеры существуют в виде различных конформаций.

Конформации – очень неустойчивые динамические формы одной и той же молекулы, которые возникают в резцльтате вращения атомов или групп атомов вокруг одинарных связей, в результате чего атомы занимают различное пространственное положение. Каждая конформация молекулы характеризуется определённой конфигурацией.
Различают: заслоненную и заторможенную конформации.
Заслонённая конформация возникает в том случае, если одинаковые заместители расположены на минимальном расстоянии друг от друга и между ними возникают силы взаимного отталкивания, и молекула должна обладать большим запасом энергии, чтобы сохранить эту конформацию. Эта конформация энергетически невыгодна.
Заторможенная конформация – возникает в том случае, если одинаковые заместители максимально удалены друг от друга и молекула обладает минимальным запасом энергии. Эта конформация энергетически выгодна.


12) ПОНЯТИЕ АРОМОТИЧНОСТИ.СОПРЯЖЕНИЕ И ЭЛЕКТРОННЫЕ ЭФФЕКТЫ
Ароматичность — особое свойство некоторых химических соединений, благодаря которому сопряженное кольцо ненасыщенных связей проявляет аномально высокую стабильность; большую чем та, которую можно было характеризующим совокупность структурных и энергетических свойств некоторых циклических молекул, содержащих систему сопряженныхдвойных связей. ЭЛЕКТРОННЫЕ ЭФФЕКТЫЗамещение атомов водорода в молекулах алканов на любой гетероатом (галоген, азот, серу, кислород и т.д) или группу вызывает перераспределение электронной плотности. Природа этого явления различна. Она зависит от свойств гетероатома (его электроотрицательности) и от типа связей, по которым это влияние распространяется.Если влияние заместителя передается при участии s-связей, то происходит постепенное изменение электронного состояния связей. Такая поляризация называется индуктивным эффектом (I), изображается стрелкой в направлении смещения электронной плотности. Индуктивный эффект обусловлен стремлением атома или группы атомов подавать или оттягивать на себя электронную плотность, в связи с чем он может быть положительным или отрицательным. Отрицательный индуктивный эффект проявляют элементы, более электроотрицательные, чем углерод, т.е. галогены, кислород, азот и другие, а также группы с положительным зарядом на элементе, связанном с углеродом. Отрицательный индуктивный эффект уменьшается справа налево в периоде и сверху вниз в группе периодической системы:F > O > NF > Cl > Br > JВ случае заместителей с полным зарядом отрицательный индуктивный эффект увеличивается с возрастанием электроотрицательности атома, связанного с углеродом:>O+- >>N+<В случае сложных заместителей отрицательный индуктивный эффект определяется природой атомов, составляющих заместитель. Кроме этого индуктивный эффект зависит от характера гибридизации атомов. Так, электроотрицательность атомов углерода зависит от гибридизации электронных орбиталей:sp3 < sp2 <spПоложительный индуктивный эффект проявляют: элементы, менее электроотрицательные, чем углерод, группы с полным отрицательным зарядом, алкильные группы. +I – эффект уменьшается в ряду:(СН3)3С- > (CH3)2CH- > CH3-CH2- > CH3- > H- Сопряжение связей один из важнейших видов внутримолекулярного взаимноговлияния атомов и связей в органических соединениях; обусловлено взаимодействием электронных систематомов (прежде всего валентных электронов


13)СТЕРЕОИЗОМЕРЫ. Оптическая изомерия молекул. ЭЛЕМЕНТЫ СИММЕТРИИ МОЛЕКУЛ Стереоизомеры (пространственные изомеры) — химические соединения, имеющие одинаковое строение, но отличающиеся пространственным расположением атомов. Стереоизомеры имеют одинаковую конституцию, но различные конфигурацию и/или конформацию.

Многие органические соединения представляют собой смесь двух так называемых оптических изомеров - веществ, имеющих совершенно одинаковые химические свойства, но различающихся так называемой оптической активностью. Они по-разному отклоняют луч поляризованного света, проходящий через их кристаллы или растворы, и в соответствии с направлением этого отклонения называются право- или левовращающими; свойством этим обладают лишь чистые изомеры, смеси же их оптически неактивны. Явление это связывают с наличием в молекуле таких веществ так называемого асимметричного атома углерода, к четырем валентностям которого могут в разном порядке присоединяться четыре соответствующих радикала симметрия СИММЕТРИЯ МОЛЕКУЛ хар-ка молекулы, определяемая совокупностью возможных операций точечной симметрии для еёравновесной конфигурации.

14) АССИМЕТРИЧЕСКИЙ АТОМ УГЛЕРОДА Атом углерода, связанный с четырьмя различными группами, называется асимметрическим атомом углерода.Многие, но не все, молекулы, содержащие асимметрический атом углерода, диссимметричны. Многие, но не все, диссимметричные молекулы содержат асимметрический атом углерода. Существуют молекулы, в которых имеются асимметрические атомы углерода и которые все же не являются диссим-метричными ). В то же время существуют диссимметричные молекулы, не содержащие асимметрического атома углерода .Таким образом, наличие или отсутствие асимметрического атома углерода не является критерием диссимметрки.      
         
15) ОПТИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ.ЭНАНТИОМЕРЫ.ДИАСТЕРЕОМЕРИЯ. .ОПТИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ, способность в-ва- твердого, жидкого или газа-вращать плоскость поляризациипроходящего через него света. Такие в-ва наз. оптически активными. Поворот происходит либо вправо (по часовой стрелке), либо влево (против часовой стрелки), если смотреть навстречу ходу лучей света. Оптической активностью обладают энантиомеры Энантиомеры — пара стереоизомеров, представляющих собой зеркальные отражения друг друга, не совмещаемые в пространстве. ДИАСТЕРЕОМЕРИЯДИАСТЕРЕОМЕРИЯ - вид пространственной изомерии химических соединений, не являющихся оптическими изомерами        
16) РАЦЕМАТЫ. РАСЩЕПЛЕНИЕ РАЦЕМАТОВ. РАЦЕМАТЫ, состоят из эквимол. кол-в энантиомеров и не обладают оптич. активностью" Существуют в виде мол.соединений (истинные рацематы) и рацемич. смесей кристаллич. энантиомеров (конгломерата, т. е. простой смесикристаллов право- и левовращающего антиподов) или смешанных кристаллов, образованных обоимиэнантиомерами. Рацемизация. Рацематы образуются также в результате рацемизации оптически активных соед., представляющей собой обратимое взаимное превращение энантиомеров. В отсутствие асимметризующих факторов этот процесс заканчивается установлением динамич. равновесия между ними при строго эквимолярном содержанииэнантиомеров в смеси. Обратный рацемизации процесс - выделение энантиомеров из их рацемич. смеси-наз.расщеплением рацематов. Впервые расщепление рацематов было осуществлено (Л. Пастер, 1848) прикристаллизации натрий-аммониевой соли виноградной к-ты; выделенный осадок представлял собой энан-тиоморфную смесь кристаллов, а индивидуальные кристаллы-либо лево-, либо правовращающие формы винной к-ты. Известно лишь неск. десятков примеров расщепления рацематов при спонтанной кристаллизацииэнантиомеров. Более общий метод заключается в том, что в пересыщ. р-р рацематов вводят затравку кристалловодного из энантиомеров, что приводит к кристаллизации именно этого оптич. изомера. Затем в оставшийся р-р добавляют затравку кристаллов второго энантиомера и тем самым вызывают его кристаллизацию, поскольку именно этим оптич. изомером пересыщен оставшийся р-р, и т.д. Расщепление рацематов путем затравочнойкристаллизации реализовано в пром-сти (напр., для D,L-глутаминовой к-ты), однако этот способ также не универсален.Др. способ расщепления рацематов-биохимический-основан на том, что микроорганизмы при своем развитии используют только один из двух оптич. изомеров, присутствующих в рацематах. Остающийся энантиомер м. б. выделен. Этот путь позволяет получать только один из энантиомеров, второй необратимо теряется. Избирательность действия микроорганизмов по отношению к энантиомерам связана с высокой энантиоселективностью содержащихся в микроорганизмах ферментов. Поэтому для разделения энантиомеров нет необходимости применять сами микроорганизмы, достаточно использовать в этих целях выделенные из биол. объектов ферментные препараты. Наиб.широко для расщепления рацематов применяют гидролазы - ферменты, катализирующие гидролиз сложноэфирных или амидных связей. При этом гидролизу подвергается только один из двух энантиомеров субстрата, а разделение конечной смеси, напр., своб. к-ты и ее сложного эфира м. б. легко осуществлено обычными методами. Так, при действии фермента ацилазы на рацемич. N-ациламинокислотугидролизу (а следовательно, и отделению) подвергается лишь L-форма.        
               
17) Связь пространственного строения соединений с ихбиологической активностью. В организме реакции протекают с участием биокатализаторов — ферментов. Ферменты построены изхиральных молекул а-аминокислот. Поэтому они могут играть роль хиральных реагентов, чувствительных к хиральности взаимодействующих с ними субстратов. Таким образом,пространственное строение молекул связано со стереоспецнфичностью биохимических процессов. Стереоспецифичность процессов, протекающих в организме, состоит в том, что в реакцию вовлекаются определенные стереоизомеры и результатом реакции являются такжестереохимически определенные продукты.
 


18) КАК ДЕЛЯТСЯ КИСЛОТЫ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПРИРОДЫ ЭЛЕМЕНТВ, СВЯЗАННОЙ С ПРОТОНОМ?
В зависимости от природы элемента, с которым связан протон, кислоты делятся на ОН-кислоты (карбоновые кислоты, фенолы, спирты), SH-кислоты (тиолы), NH-кислоты (амины, амиды, имиды), СН-кислоты (углеводороды и их производные). Элемент и связанный с ним атом водорода называют кислотным центром


19. Сравните кислотность этиленгликоля и этанола.
Кислотность этиленгликоля выше, чем у этанола.Благодаря более выраженным кислотным свойствам многоатомные спирты реагируют с Сu(OH)2, образуя растворимые комплексные соединения – хелаты.

Кислотно-основное равновесие. Современные представления о кислотно-основных равновесиях. - student2.ru

Наши рекомендации