Учебные материалы/ Зык Н.В., Белоглазкина Е.К., Подругина Т.А., Середа Г.А.
Cборник задач и упражнений по биоорганической химии
10. ОКСОКИСЛОТЫ, СЛОЖНОЭФИРНАЯ
КОНДЕНСАЦИЯ
АЦЕТОУКСУСНЫЙ И МАЛОНОВЫЙ ЭФИРЫ
- Какие продукты образуются при реакции в
условиях сложноэфирной конденсации: а)
бензилцианида с этилацетатом; б) циклогексанона
с диэтилоксалатом.
- Синтезируйте из ацетоуксусного или малонового
эфира: а) гександиовую кислоту; б) глутаровую
кислоту (метилбутандиовую); в) метил-(-изопропилбутил)кетон; г) фумаровую
кислоту; д) ,
'-янтарную кислоту.
- Из ацетоуксусного эфира получите: а)
бензилацетон; б) -ацетилпропионовую
кислоты; в) ацетонилацетон; г) ацетилацетон.
- Из малонового эфира получите
метилпропилуксусную кислоту.
- Предложите методы синтеза янтарной кислоты
(бутандиовой): а) из этилацетата и ацетоуксусного
эфира; б) из этилацетата и малонового эфира.
- Получите циклогександион-1,2 реакцией
сложноэфирной конденсации, используя в качестве
одного из компонентов диэтилоксалат.
- При действии на пентен-4-овую кислоту брома в CCl4
образуется циклический сложный эфир С5H7BrO.
Какое строение он имеет и как он образуется?
Получите пентен-4-овую кислоту из аллилового
спирта и малонового эфира.
11. ОКСИКИСЛОТЫ, УГЛЕВОДЫ
Из ацетилена и неорганических реагентов
получите молочную кислоту (-оксипропионовую).
Приведите примеры селективных реакций по каждой
из функциональных групп.
Изобразите циклическую структуру для
фуранозных форм следующих углеводов: а) D-ксилоза;
б) D-арабиноза; для пиранозных форм: а) D-глюкозы;
б) L-альтрозы
Изобразите открытую форму (проекцию Фишера)
следующих углеводов:
Обладают ли оптической активностью продукты: а)
восстановления D-рибозы NaBH4; б)
окисления D-гулозы бромной водой?
Назовите другие альдозы, которые реагируют с
фенилгидразином с образованием тех же озазонов,
что и: а) D-рибоза; б) D-идоза.
С помощью каких реакцих можно показать, что
коныигурация атомов С1, С2, С3
одинакова у D-глюкозы, маннозы и фруктозы.
Приведите примеры производных моносахаридов,
не проявляющих мутаротацию.
Предложите способ превращения: а) D-глюкофуранозы
в D-ксилозу; б) L-эритрозы в D-треозу.
D-арабиноза [(2S, 3R, 4R)-2,3,4,5-тетраоксипентаналь]
- мутаротирующая альдопентоза. Напишите
структуры всех возможных форм указанного
моносахарида, участвующего в мутаротации.
Приведите по одному примеру восстанавливающего
и невосстанавливающего сахаров. Какими
фрагментами различаются их структуры?
Арбутин (гликозид, выделенный из листьев груши)
является диуретиком, применяемым в медицине. Он
может быть гидролизован до глюкозы и
гдирохинона. Какова структура арбутина?
Какие продукты образуются при реакции D-арабинозы
со следующими реагентами: а) метанолом к
присутствии HCl; б) азотной кислотой при
нагревании; в) избытком фенилгидразина в
уксусной кислоте; г) избытком HIO4; д) бромом в
воде; д) избытким уксусного ангидрида + пиридин; е)
NaCN, Na2CO3, H2O.
12. АМИНЫ, ДИАЗОСОЕДИНЕНИЯ
Синтезируйте пропиламин из бутановой кислоты.
Предложите cхему получения 3-пентиламина,
этилпропиламина и этиламина из пентанола-3,
включающую общее для синтеза всех аминов
промежуточное соединение. Как отличить
этилпропиламин от двух других аминов?
Из этанола и неорганических реагентов получите
3-амино-бутанол-2. Как реагирует это соединение с
азотистой кислотой?
Напишите схему получения 2-аминопентена из
пропилена, метанола и неорганических реагентов.
Напишите формулу Фишера его R-изомера.
Из бутадиена, малеинового ангидрида и
неорганических реагентов синтезируйте:
а)1,2-диаминоциклогексан, б) 1,4-диаминоциклогексан.
Определите строение вещества состава С5Н13N,
взаимодействующего с водным раствором азотистой
кислоты с выделением азота и образованием
соединения С5Н12О, которое при
окислении перманганатом калия в кислой среде
образует уксусную и пропионовую кислоту.
Получите С5Н13N из этанола, пропанола-1
и неорганических реагентов.
Нейтральное соединение С5H11NO (A) при
действии брома в щелочной среде превращается в
вещество C4H11N (Б), обладающее
основными свойствами. Если последнее соединение
подвергнуть исчерпывающему метилированию, и
затем разложить четвертичное аммониевое
основание по Гофману, то получится бутен-1 и
триметиламин. Установите строение А и Б.
Приведите схемы всех упомянутых реакций.
Осуществите превращения: а) бензиловый спирт а -фенилэтиламин; б) бутанол-1 а
3-аминогексан; в) циклопентанкарбоновая кислота а
аминометилциклопентан; д) циклогексанон а
диметиламиноциклогексан; е) анизол (метиловый
эфир фенола) а пара-аминоанизол.
Какие органические продукты образуются при
реакции следующих соединений со смесью нитрита
натрия и соляной кислоты в воде при 0 оС: а)
2-аминопентан; б) пиперидин; в) диметилпропиламин;
д) трет-бутиламин?
Из анилина, бензола и других органических
соединений, содержащих не более трех атомов
углерода, получите: а) N-метиланилин; б) -фенилэтиламин.
Образования каких продуктов можно ожидать при
нагревании N-этил-N-метилпиперидиний иодида c
влажной окисью серебра?
При обработке (аминометил)циклопентана водным
раствором нитрита натрия, содержащим
дигидрофосфат натрия (в качестве кислоты)
образуется смесь оксиметилциклопентана (5%),
1-метилциклопентанола (19%) и циклогексанола (76%).
Объясните образование данных продуктов.
Сравните основность орто-, мета- и пара-нитроанилинов
Из бензола или толуола получите: 1) мета-хлорбромбензол,
2) 1,3,5-дифторнитробензол, в) 1,3-дибром-2-фторбензол;
3) мета-нитройодбензол; 4) пара-метоксифенол;
5) пара-метоксианилин; 6) пара-иодфенол.
Используя только неорганические реагенты,
превратите пара-толуидин (пара-метиланилин)
в 3,5-дибромбензилбромид.
Синтезируйте "Golden Yellow"
из бензола и неорганических реагентов.
Синтезируйте "метиловый красный"
из бензола, иодистого метила, фталевого
ангидрида и неорганических реагентов. Почему в
кислой среде это вещество приобретает
интенсивную красную окраску? Ответ подтвердите
соответствующими структурами.
13. АМИНОКИСЛОТЫ, ПЕПТИДЫ
При гниении белков под действием
микроорганизмов образуются диамины - путресцин
(бутандиамин-1,4) и кадаверин (пентандиамин-1,4). Из
каких -аминокислот и в
результате каких реакций получаются эти диамины?
Какие продукты получаются при окислительном и
неокислительном дезамнировании триптофана?
Какое соединение образуется при действии
азотистой кислоты на фенилаланин?
Трипептид глутатион (глутамилцистеинилглицин) -
участник окислительно-восстановительных
превращений серусодержащих веществ в организме.
Получите глутатион из глутамина, цистеина,
глицина и необходимых реагентов.
Напишите схему реакции фенилизотиоцианата с
аспарагиновой кислотой.
Напишите строение фенилтиогидантоиновых
производных, образующихся при расщеплении
фенилизотиоцианатом трипептида Тир-Глу-Ала.
Напишите формулу трипептида и назовите его,
если при его деградации получены
фенилтиогидантоиновые производные в
последовательности:
Напишите строение фенилтиогидантоиновых
производных, полученных при расщеплении
фенилизотиоцианатом трипептида Гис-Сер-Цис.
Какой из двух дипептидов - Глу-Цис-Три или
Мет-Лиз-Лей обнаруживается качественной
реакцией с солями Pb2+? Напишите схему
взаимодействия.
Используя стандартный метод защиты аминогруппы
и активации карбоксигруппы, синтезируйте
Асп-Фен; Иле-Тре; Вал-Лей; Тир-Сер.
Напишите строение соединений, образующихся при
кислотном гидролизе тетрапептида
Тир-Гис-Лиз-Мет. Приведите механизм реакции.
Смесь продуктов частичного гидролиза
неизвестного пептида содержит аланил-тирозин и
глицил-аланин. Обработка этой смеси
фенилизотиоцианатом в присутствии основания, а
затем – уксусной кислотой привела к
аланил-тирозину. Определите структуру пептида.
Гептапептид, выделенный из молочного белка,
деградирует под действием бактерий Bacillus subitis.
Гептапептид содержит аминокислоты аргинин,
глицин, изолейцин, фенилаланин, пролин (2 остатка)
и валин. а) Обработка гептапептида трипсином дает
аргинин и гексапептид. Некоторые из фрагментов,
выделенные при проведении частичного гидролиза
исходного гептапептида, следующие: Pro-Phe-Ile, Arg-Gly-Pro,
Pro-Phe-Ile-Val и Pro-Pro. Определите структуру
гептапептида.
|