WWW.KNIGI.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 |   ...   | 16 | 17 || 19 | 20 |   ...   | 26 |

«2 Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова Серия Инновационный Университет ИННОВАЦИОННЫЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ПРОГРАММЫ В ОБЛАСТИ ХИМИИ: ХИМИЧЕСКИЙ ...»

-- [ Страница 18 ] --

5.1.2. К какому классу органических соединений относится D?

5.1.3. Даже если кипячение продолжается вдвое дольше, выход D не превышает 85%. Рассчитайте ожидаемый выход D, если в реакции была использована смесь этанола и уксусной кислоты в молярном соотношении 1:1. Считайте, что: а) объём смеси не меняется в ходе реакции; б) всеми сопутствующими факторами (эффект растворителя, неаддитивность объёмов, изменение температуры) можно пренебречь. Если вы не можете точно рассчитать выход, укажите, будет ли он: а) таким же (85%); б) больше 85%; в) меньше 85%.

H ЯМР спектры соединений A, B, C очень похожи и все содержат синглет, триплет и квартет с отношением интегральных интенсивностей 1:3:2.

Смесь X подвергли щелочному гидролизу. При этом A не вступило в реакцию, и его отделили. Подкисление и непродолжительное кипячение полученного после гидролиза раствора дало смесь уксусной кислоты и этанола в молярном соотношении 2:3;

в ходе кипячения происходило выделение газа.

Та же самая смесь X (3.92 г) была растворена в диэтиловом эфире и подвергнута гидрированию в присутствии Pd на активированном угле. При этом было поглощено 0.448 л (нормальные условия) водорода, но после завершения реакции A и C были выделены в неизменном виде (общей массой 3.22 г), а в оставшемся растворе не было обнаружено никаких других органических веществ, кроме диэтилового эфира.

5.2.1. Определите и изобразите структуры A, B, и C.

5.2.2. Какие промежуточные соединения образуются при кислотном гидролизе C и щелочном гидролизе B?

Реакция как B, так и C с ацетоном в присутствии основания с последующим подкислением HCl и небольшим нагреванием даёт одно и то же вещество, сенециовую кислоту, широко распространённую в природе. Также сенециовая кислота может быть получена из ацетона обработкой концентрированной HCl с последующим окислением продукта реакции иодом в щелочной среде.

В последней реакции помимо натриевой соли сенециовой кислоты образуется тяжёлый жёлтый осадок E (смотри схему 2).

5.3.1. Определите структуру натриевой соли сенециовой кислоты и нарисуйте схему реакций её получения из ацетона.

5.3.2. Изобразите структуру E.

Ответы.

5.1.1. CH3COOC2H 5.1.2. Сложный эфир 5.1.3. 67% 5.2.1. A – CH3C(OEt)3, B – HCCOEt, C – CH2(COOEt) 5.3.1. CH3C(CH3)=CHCOONa 5.3.2. CHI Задача по неорганической химии посвящена химии силикатов. В ней наглядно демонстрируется, что химия – это не только формулы и уравнения, но и красивые геометрические образы.

Задача 6. Силикаты как основа земной коры Оксид кремния и производные от него вещества – силикаты – составляют около 90% веществ земной коры. Производным оксида кремния является и замечательный материал – стекло. Никто точно не знает, как именно было открыто стекло. Существует красивая история о финикийских моряках, которые случайно сплавили морской кварцевый песок с кальцинированной содой.

Возможно, финикийцы открыли и секрет «жидкого стекла» (ЖС) – растворимого в воде метасиликата натрия (Na2SiO3).

6.1.1. Водный раствор ЖС раньше использовали в качестве канцелярского клея. Напишите общее ионное уравнение реакции, ответственной за способность ЖС застывать на воздухе.

Гидролиз ЖС в воде позволяет получить коллоидный раствор кремниевой кислоты.

6.1.2. Заполните приведенную ниже таблицу. Напишите общие ионные уравнения, соответствующие процессам, перечисленным в Таблице. Для каждого процесса пометьте квадратик «Да», если процесс приводит к изменению pH. В противном случае пометьте квадратик «Нет».

а) протонирование ортосиликат-ионов приводит к образованию Si–OH групп в) поликонденсация ортосиликат-ионов, приводящая к образованию связей Si–O–Si Структура частиц, содержащихся в водных растворах силикатов, весьма сложна. Однако можно выделить главный структурный элемент всех частиц – тетраэдр ортосиликата (SiO44–, 1):

Для иона [Si3O9], встречающегося в водных растворах силикатов:

6.2.1. Определите заряд (n).

6.2.2. Определите число атомов кислорода, связывающих смежные тетраэдры.

6.2.3. Изобразите структуру иона, соединив несколько тетраэдров (1). Учтите, что любые смежные тетраэдры имеют одну общую вершину.

Заряженные монослои состава [Si4O10]m– встречаются в каолините (глине).

6.2.4. Используя тот же подход, что и в пунктах 6.2.1–6.2.3, изобразите фрагмент слоистой структуры, соединив 16 тетраэдров (1). Учтите, что 10 тетраэдров имеют общие вершины с 2 соседями каждый, а остальные 6 имеют общие вершины с соседями каждый.

При помещении в водный раствор ЖС соли переходных металлов образуют причудливые «деревья», окрашенные в цвет соответствующей соли переходного металла. Например, кристаллы CuSO4·5H2O образуют голубые «деревья», а кристаллы NiSO4·7H2O – зелёные «деревья».

6.3.1. Определите pH 0.1 M водного раствора сульфата меди·при 25°С, считая, что его гидролиз протекает только в малой степени. Используйте значение первой константы кислотности [Cu(H2O)4] 2+ KaI=1·10–7 M.

6.3.2. Напишите уравнение реакции между водным раствором CuSO4 и метасиликатом натрия (ЖС). Примите во внимание значения pH водных растворов этих солей.

Ответы.

6.1.1. SiO32– + CO2 + H2O = «H2SiO3» + CO32– 6.1.2. а) Да; б) нет; в) да.

6.2.2. 6.2.3.

6.3.2. СuSO4 + Na2SiO3 + 2H2O = Cu(OH)2 + «H2SiO3» + Na2SO Задача 7 относится к области биохимии. Она проливает свет на метаболизм холестерина, что используется для лечения и профилактики сердечно-сосудистых заболеваний.

Задача 7. Атеросклероз и интермедиаты Холестерин – широко распространенный в природе липид.

Нарушение его метаболизма ведет к атеросклерозу и связанным с ним смертельным заболеваниям. Вещества X и Y являются ключевыми интермедиатами в биосинтезе холестерина у животных.

X – оптически активная монокарбоновая кислота, состоящая из атомов трех элементов. В организме она образуется из (S)-3-гидрокси-3-метилпентандиоил-кофермента А (HMG-CoA).

Эта реакция катализируется ферментом E1, и не включает воду в качестве субстрата. Затем X метаболизируется в X1 в результате трёхстадийного процесса, протекающего под действием ферментов E2, E3, E4, которые катализируют реакции одного и того же (и только одного) типа. Наконец, X1 спонтанно (неферментативно) разлагается с образованием изопентенилпирофосфата (3-метилбут-3-енил дифосфата, IPP) и неорганических продуктов:

7.1.1. Укажите тип(ы) реакции(й), катализируемой(ых) E1 и E3.

1. Дегидрирование 2. Декарбоксилирование 3. Дефосфорилирование 4. 4 электронное восстановление 5. Образование восстановленной формы кофермента A (CoA-SH) 6. Монофосфорилирование Окисление гидроксильной группы как третья стадия цикла окисления HMG-CoA 7.1.2. Изобразите структуру X с учётом стереохимии и укажите абсолютную конфигурацию (R или S) стереоцентра.

Y – ненасыщенный ациклический углеводород. При восстановительном озонолизе он даёт смесь трёх органических соединения Y1, Y2 и Y3 в молярном соотношении 2:4:1. Y образуется в результате серии последовательных конденсаций двух изомерных соединений: IPP и диметилаллилпирофосфата (3-метилбут-2енилдифосфата, DAP) с последующим восстановлением двойной связи в конечном продукте конденсаций Y5. Атомы углерода в IPP и DAP, участвующие в образовании C–C связи в процессе биосинтеза Y, помечены звёздочкой.

7.2.1. Приведите общее уравнение реакции восстановительного озонолиза DAP, если в качестве восстановителя использован диметилсульфид.

Конечный продукт конденсации (углеводород Y5) образуется в результате соединения двух углеводородных остатков (R) интермедиатаY4:

В ходе каждой реакции конденсации (за исключением реакции на Схеме 2) на 1 моль продукта выделяется 1 моль пирофосфата.

7.2.2. Определите брутто-формулу Y, если известно, что Y и Y3 содержат 5 и 4 атома углерода соответственно.

7.2.3. Рассчитайте количество молекул IPP и DAP, необходимых для получения одной молекулы Y5, если известно, что все атомы углерода изомерных пирофосфатов входят в состав Y.

7.2.4. Изобразите структуру продукта конденсации одной молекулы IPP и одной молекулы DAP (в образовании C–C связи участвуют только атомы углерода, отмеченные звёздочкой), если известно, что последующий восстановительный озонолиз этого вещества даёт Y1, Y2 и ещё один продукт, содержащий фосфор.

Единственная двойная связь, которая подвергается восстановлению при превращении Y5 в Y, образуется в результате реакции, указанной в Схеме 2. Все двойные связи в Y и Y4 имеют транс-конфигурацию.

7.2.5. Изобразите структуры Y и Y4 с указанием стереохимии.

или (фарнезилпирофосфат) (сквален) В заключительной теоретической задаче был описан новый подход к управляемой радикальной полимеризации, названный РППА – радикальная полимеризация с переносом атома Задача 8. РППА открывает путь к новым полимерам РППА (Радикальная Полимеризация с Переносом Атома) является одним из наиболее перспективных новых подходов к синтезу полимеров. Эта модификация радикальной полимеризации основана на окислительно-восстановительной реакции органических галогенсодержащих соединений с комплексами переходных металлов, в частности Cu(I). Процесс можно описать следующей схемой (M – мономер, Hal – галоген):

R-Hal+Cu(+)Hal(Ligand)k R-M-Hal+Cu(+)Hal(Ligand)k R-Mn-Hal+Cu(+)Hal(Ligand)k Константы скорости обозначены следующим образом:

kact – все реакции активации, kdeact – все реакции обратимой дезактивации, kp – развитие цепи, kt – необратимый обрыв цепи.

8.1.1. Запишите выражения для скоростей элементарных стадий РППА: активации (vact), дезактивации (vdeact), развития (vp) и обрыва цепи (vt). Запишите общее уравнение, считая, что в реакцию вступает только один галогенид R'–Hal (где R'– обозначает R– или R–Mn–).

Считайте, что общее число полимерных цепей равно числу молекул инициатора. Считайте также, что в каждый момент времени на всём протяжении полимеризации все цепи имеют одинаковую длину.

8.1.2. Сравните скорость дезактивации со скоростями элементарных стадий РППА.

Зависимость концентрации мономера ([M]) от времени реакции (t) для РППА такова:

где [M]0 – начальная концентрация мономера, kp – константа скорости развития цепи, [R·] – концентрация активных радикалов.

Для получения образца полимера с помощью РППА были смешаны каталитические количества CuCl и органического лиганда (L) и 31.0 ммоль мономера (метилметакрилата, или MMA).

Реакцию инициировали путём добавления 0.12 ммоль тозилхлорида (TsCl). Полимеризацию проводили в течение 1400 с. Значение kp равно 1616 лмоль–1с–1, а стационарная концентрация радикалов равна 1.76·10–7 мольл– 8.2.1. Рассчитайте массу (m) полученного полимера.

В другом эксперименте время полимеризации MMA изменили (все остальные условия реакции остались прежними). Масса полученного полимера была равна 0.73 г. Затем к смеси добавили 23.7 ммоль 2-триметилсилилокси-этилметакрилата (HEMA-TMS) и продолжали полимеризацию ещё в течение 1295 с. Реакционная способность MMA и HEMA-TMS одинакова в условиях проведения реакции.

8.2.2. Рассчитайте степень полимеризации (DP) полученного полимера.

8.2.3. Изобразите структуру полученного полимера (включая концевые группы), обозначив звенья MMA и HEMA-TMS буквами A и B соответственно. Если необходимо, для представления структуры сополимеров используйте следующие обозначения:

block (блок-сополимер), stat (статистический), alt (чередующийся), grad (градиентный), graft (привитой). Например, (A65-graftC100)-stat-B34 означает, что цепи полимера C привиты к звеньям A в статистическом сополимере A и B.

РППА была использована для синтеза двух блоксополимеров, P1 и P2. Один блок в обоих сополимерах был одинаков и был синтезирован из моно-2-хлоропропионилполэтиленоксида, использованного в качестве макроинициатора:

Второй блок в P1 состоял из звеньев стирола (С), а в P2 – из звеньев п-(хлорметил)-стирола (D).



Pages:     | 1 |   ...   | 16 | 17 || 19 | 20 |   ...   | 26 |
 


Похожие работы:

«Тема научной разработки или четкая формулировка потребности 1. (проблемы) в инновационной технологии. Краткое описание технического задания на научно-прикладную 2. разработку, технологию или оборудование, требующего решения. Ожидаемые результаты. 3. Срок, к которому необходимо получить результаты научной 4. разработки. Потенциальный (предполагаемый) исполнитель проекта или 5. разработки (из числа отечественных НИИ, ВУЗ, КБ и т.п.). НХК Узбекнефтегаз 1. Разработка и внедрение новых видов...»

«Утверждено: Согласовано: Рассмотрено: Директор О.Б.Анянова Зам. директора по УР на заседании МО Приказ № _ протокол № сентября 2013 г. _2013 г _2013 г руководитель МО РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ПО ХИМИИ 10А, 11А классы (профильный уровень) Составитель: Емельянова Г. В., учитель химии, высшая квалификационная категория г. Колпашево 2013 год 1. ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА Изучение химии на базовом уровне среднего (полного) общего образования Программа предназначена для обучающихся 10-11 классов. Программа...»

«Современный человек живет в окружении огромного количества материалов и предметов, которые являются продуктами нефтехимии. Но лишь немногие имеют представление о том, откуда берутся пластик, синтетические ткани для одежды, каучук для автомобильных шин, полимерные детали бытовой техники и другие привычные атрибуты цивилизации. ПОПУЛЯРНАЯ НЕФТЕХИМИЯ Увлекательный мир химических процессов Москва ЛомоносовЪ 2013 УДК 665.6/7 ББК 26.343.1 К72 Костин А. А. К72 Популярная нефтехимия. Увлекательный мир...»

«Теренс Маккенна Истые Галлюцинации Copyright: Harper San Francisco A Division of Harper Collins Publishers 1993 © 1993 by Terence McKenna Изд-во Трансперсонального Института, Москва AirLand, Киев 1996 Перевод с английского Татьяны Науменко Научная редакция к. ф. н. Владимира Майкова Изд-во Трансперсонального Института, 1996 Теренс Маккенна, оригинальный мыслитель и визионер, рассказывает в этой книге - воистину алхимическом романе - историю амазонской экспедиции по поиску таинственных шаманских...»

«НАУЧНЫЙ ДИАЛОГ ВЫПУСК № 2 / 2012 БИОЛОГИЯ. ЭКОЛОГИЯ. ЕСТЕСТВОЗНАНИЕ. НАУКИ О ЗЕМЛЕ Екатеринбург 2012 ISSN 2225-756X НАУЧНЫЙ ДИАЛОГ 2012. № 2. БИОЛОГИЯ. ЭКОЛОГИЯ. ЕСТЕСТВОЗНАНИЕ. НАУКИ О ЗЕМЛЕ Учредитель: ООО Центр научных и образовательных проектов Основан в 2012 году. Выходит 12 раз в год ISSN 2225-756X (Print), ISSN 2227-1295 (Online) Зарегистрирован в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзоре) Свидетельство о регистрации ПИ...»

«КафедраНовые материалы и технологии УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДИСЦИПЛИНЫ Органическая химия Для специальности 150601.65 Материаловедение и технология новых материалов Дзержинский, 2010 г. УМК разработан _ Терехов Андрей Аркадьевич_ (ученая степень, ученое звание, фамилия, имя, отчество разработчиков) Протокол заседания кафедры _ (название кафедры) № от 2010_ г. Заведующий кафедрой // (фамилия, имя, отчество) (подпись) СОГЛАСОВАНО Протокол заседания выпускающей кафедры _ № от 20 г....»

«ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ Учебно-методический комплекс по дисциплине для студентов направления бакалавриата 280200.62 Защита окружающей среды всех форм обучения Самостоятельное учебное электронное издание СЫКТЫВКАР 2012 УДК 547 ББК 24.2 О-64 Рекомендован к изданию в электронном виде кафедрой целлюлозно-бумажного производства, лесохимии и промышленной экологии Сыктывкарского лесного института 6 июня 2012 г. Утвержден к изданию в электронном виде советом технологического факультета Сыктывкарского...»

«Программы вступительных испытаний, проводимых ФГБОУ ВПО Астраханский государственный университет, при поступлении на программы среднего профессионального образования на базе основного общего образования СОДЕРЖАНИЕ 1.ПРОГРАММА ПО МАТЕМАТИКЕ.2 2.ПРОГРАММА ПО РУССКОМУ ЯЗЫКУ.5 3. ПРОГРАММА ПО ИСТОРИИ..11 4. ПРОГРАММА ПО ХИМИИ..18 5. ПРОГРАММА ПО БИОЛОГИИ..21 1 1. ПРОГРАММА ПО МАТЕМАТИКЕ 1. Назначение тестирования - измерение уровня подготовки по математике абитуриентов, поступающих в АГУ на...»

«РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ЗАКОН О САНИТАРНО-ЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКОМ БЛАГОПОЛУЧИИ НАСЕЛЕНИЯ Принят Государственной Думой 12 марта 1999 года Одобрен Советом Федерации 17 марта 1999 года (в ред. Федеральных законов от 30.12.2001 N 196-ФЗ, от 10.01.2003 N 15-ФЗ, от 30.06.2003 N 86-ФЗ, от 22.08.2004 N 122-ФЗ, от 09.05.2005 N 45-ФЗ, от 31.12.2005 N 199-ФЗ, от 18.12.2006 N 232-ФЗ, от 29.12.2006 N 258-ФЗ, от 30.12.2006 N 266-ФЗ, от 26.06.2007 N 118-ФЗ, от 08.11.2007 N 258-ФЗ, от 01.12.2007 N 309-ФЗ,...»






 
© 2013 www.knigi.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.