Тема 7. «Шестичленные гетероциклы. Структура и реакционная способность»

1. Сравните электронную структуру пиридина и пиримидина. С учетом электронных эффектов гетероатомов покажите распределение электронной плотности, направление электрофильной и нуклеофильной атак. Подтвердите примерами реакций. Сравните основные свойства, напишите реакции образования солей.

2. Составьте ряд по уменьшению основности для соединений: пиррола, пирролидина, пиримидина. Обьясните с учетом электронных эффектов гетероатомов. Напишите реакции образования гидрохлоридов.

3. Синтезируйте барбитал на основе малонового эфира. Как меняется структура барбитурата при изменении среды от рН1 до рН14. Каково практическое значение этих превращений?

4. Составьте ряд по уменьшению устойчивости циклов пиррола, бензола и пиридина. Аргументируйте ответ соответствующими пояснениями и химизмами реакций.

5. Расположите следующие соединения в ряд по уменьшению активности в реакциях электрофильного и нуклеофильного замещения: никотиновую кислоту, пиридин, 2-аминопиридин, 3-нитропиридин, α-пиколин. Ответ подтвердите примерами реакций.

6. Напишите таутомерные формы урацила, тимина, цитозина, аденина и формулы соответствующих нуклеотидов и нуклеозидов.

7. Напишите химизмы реакций установления структуры барбитуровой кислоты и барбитуратов, реакций их обнаружения.

8. Сравните кислотно-основной характер гипоксантина, ксантина, мочевой кислоты. Обьясните с учетом электронных эффектов гетероатомов и заместителей. Напишите уравнение основной качественной реакции на пуриновые основания (мурексидная проба).

9. Обьясните, соответствуют ли признакам ароматичности структуры пиридина, хинолина, акридина. Напишите для них уравнения реакций нитрования и алкилирования, укажите механизмы реакций.

10. Исходя из акролеина, используя все необходимые реагенты, синтезируйте витамин РР.

11. Получите из анилина в условиях реакции Скраупа хинальдин, который переведите в соответствующую кислоту и соль.

 

Тема 8. «Флавоноиды»

1. Классифицируйте следующие соединения в соответствии с классификацией флавоноидов: кверцитин, лутеолин, катехин, цианидин. Ответ аргументируйте, назовите по международной номенклатуре.

2. Для α-пирона осуществите превращения доказывающие: а) наличие лактонного цикла; б) диеновый характер; в) склонность к таутомерии с образованием ароматических структуры. Назовите продукты реакций.

3. Осуществите следующие превращения:

две молекулы

яблочной кислоты

 

4. Как доказать в молекуле кверцитина наличие гликозидного гидроксила, карбонильной группы и фенольных гидроксилов? Напишите для кверцитина последовательные схемы реакций щелочного плавления, назовите продукты реакций.

5. Осуществите все химизмы по установлению структуры рутина и обнаружению в нем функциональных групп.

6. Напишите формулу антоциана, где в качестве агликона-пеларгонидин. Покажите влияние на него рН среды.

7. Назовите кверцетин и дельфинидин по международной номенклатуре. К каким подклассам флавоноидов они относятся? Напишите для них последовательные схемы реакций щелочного плавления, назовите продукты реакций.

8. В анализе флавоноидов применяют реагенты: ацетат свинца, хлорид аммония, аммиак, проводят пробу Шинода. Напишите уравнения реакций с участием этих реагентов и соответствующих анализируемых веществ.

9. Предложите реагенты для обнаружения следующих групп флавоноидов: флавонов, флавононов, катехинов. Поясните и подтвердите соответсвующими уравнениями реакций.

10. Сравните реакционную способность, определите ориентацию и укажите продукты нитрования кумарина и 7-гидроксихромона.

Тема 9. «Алкалоиды»

1. Классифицируйте атропин и гиосциамин. Привидите механизм основной реакции на принадлежность их к определенному классу алкалоидов и идентифицируйте.

2. Перечислите основные химические методы по установлению структуры алкалоидов. Рассмотрите это на примере хинина и папаверина, напишите уравнения соответствующих реакций. Назовите продукты реакций.

3. Предложите метод выделения суммы алкалоидов из опия, реакции их обнаружения и идентификации.

4. Какие производные алкалоидов морфина, кодеина, папаверина, хинина, стрихнина нашли применение в медицинской практике и почему указанные алкалоиды не принимают в виде оснований?

5. Основываясь на свойствах алкалоидов, предложите схему выделения их из растительного сырья. Укажите и обьясните условия каждого этапа выделения.

6. Классифицируйте, сравните основные свойства атропина и кокаина, сальсолина и сальсолидина. Укажите по каким центрам основности они образуют соли.

7. Назовите пуриновые алкалоиды по международной номенклатуре. Напишите химизм качественной реакции на пуриновые основания, назовите продукты каждой стадии, укажите конечный аналитеческий эффект.

8. Одной из реакций идентификации морфина является реакция азосочетания. Какой структурный фрагмент дает возможность такой реакции? Напишите схему реакции морфина с диазотированной сульфаниловой кислотой, укажите условия реакции. Возможна ли такая реакция для пуриновых алкалоидов?

9. Сравните основные свойства кониина и никотина, по каким центрам происходит образование солей, напишите формулы гидрохлоридов, а также схемы реакций установления структуры этих алкалоидов.

10. В следующих алкалоидах укажите фрагменты структур, определяющих принадлежность к классу. Напишите схемы реакций идентификации для морфина, хинина, папаверина, кофеина.