14.16: مشکلات اضافی
- Page ID
- 216851
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)
\( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)
\( \newcommand{\dsum}{\displaystyle\sum\limits} \)
\( \newcommand{\dint}{\displaystyle\int\limits} \)
\( \newcommand{\dlim}{\displaystyle\lim\limits} \)
\( \newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\)
\( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\)
\( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\)
\( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\)
\( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
\( \newcommand{\id}{\mathrm{id}}\)
\( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
\( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\)
\( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\)
\( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\)
\( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\)
\( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\)
\( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\)
\( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\)
\( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)
\( \newcommand{\vectorA}[1]{\vec{#1}} % arrow\)
\( \newcommand{\vectorAt}[1]{\vec{\text{#1}}} % arrow\)
\( \newcommand{\vectorB}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)
\( \newcommand{\vectorC}[1]{\textbf{#1}} \)
\( \newcommand{\vectorD}[1]{\overrightarrow{#1}} \)
\( \newcommand{\vectorDt}[1]{\overrightarrow{\text{#1}}} \)
\( \newcommand{\vectE}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash{\mathbf {#1}}}} \)
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)
\(\newcommand{\longvect}{\overrightarrow}\)
\( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)
\(\newcommand{\avec}{\mathbf a}\) \(\newcommand{\bvec}{\mathbf b}\) \(\newcommand{\cvec}{\mathbf c}\) \(\newcommand{\dvec}{\mathbf d}\) \(\newcommand{\dtil}{\widetilde{\mathbf d}}\) \(\newcommand{\evec}{\mathbf e}\) \(\newcommand{\fvec}{\mathbf f}\) \(\newcommand{\nvec}{\mathbf n}\) \(\newcommand{\pvec}{\mathbf p}\) \(\newcommand{\qvec}{\mathbf q}\) \(\newcommand{\svec}{\mathbf s}\) \(\newcommand{\tvec}{\mathbf t}\) \(\newcommand{\uvec}{\mathbf u}\) \(\newcommand{\vvec}{\mathbf v}\) \(\newcommand{\wvec}{\mathbf w}\) \(\newcommand{\xvec}{\mathbf x}\) \(\newcommand{\yvec}{\mathbf y}\) \(\newcommand{\zvec}{\mathbf z}\) \(\newcommand{\rvec}{\mathbf r}\) \(\newcommand{\mvec}{\mathbf m}\) \(\newcommand{\zerovec}{\mathbf 0}\) \(\newcommand{\onevec}{\mathbf 1}\) \(\newcommand{\real}{\mathbb R}\) \(\newcommand{\twovec}[2]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\ctwovec}[2]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\threevec}[3]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \\ #3 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\cthreevec}[3]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \\ #3 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\fourvec}[4]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\cfourvec}[4]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\fivevec}[5]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \\ #5 \\ \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\cfivevec}[5]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \\ #5 \\ \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\mattwo}[4]{\left[\begin{array}{rr}#1 \amp #2 \\ #3 \amp #4 \\ \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\laspan}[1]{\text{Span}\{#1\}}\) \(\newcommand{\bcal}{\cal B}\) \(\newcommand{\ccal}{\cal C}\) \(\newcommand{\scal}{\cal S}\) \(\newcommand{\wcal}{\cal W}\) \(\newcommand{\ecal}{\cal E}\) \(\newcommand{\coords}[2]{\left\{#1\right\}_{#2}}\) \(\newcommand{\gray}[1]{\color{gray}{#1}}\) \(\newcommand{\lgray}[1]{\color{lightgray}{#1}}\) \(\newcommand{\rank}{\operatorname{rank}}\) \(\newcommand{\row}{\text{Row}}\) \(\newcommand{\col}{\text{Col}}\) \(\renewcommand{\row}{\text{Row}}\) \(\newcommand{\nul}{\text{Nul}}\) \(\newcommand{\var}{\text{Var}}\) \(\newcommand{\corr}{\text{corr}}\) \(\newcommand{\len}[1]{\left|#1\right|}\) \(\newcommand{\bbar}{\overline{\bvec}}\) \(\newcommand{\bhat}{\widehat{\bvec}}\) \(\newcommand{\bperp}{\bvec^\perp}\) \(\newcommand{\xhat}{\widehat{\xvec}}\) \(\newcommand{\vhat}{\widehat{\vvec}}\) \(\newcommand{\uhat}{\widehat{\uvec}}\) \(\newcommand{\what}{\widehat{\wvec}}\) \(\newcommand{\Sighat}{\widehat{\Sigma}}\) \(\newcommand{\lt}{<}\) \(\newcommand{\gt}{>}\) \(\newcommand{\amp}{&}\) \(\definecolor{fillinmathshade}{gray}{0.9}\)24 • مشکلات اضافی
تجسم شیمی
مسئله 24.26 آمین های زیر را نام ببرید و هر کدام را به عنوان اولیه، ثانویه یا سوم مشخص کنید:
(الف) (ب)
(ج)
مسئله 24.27 ترکیب زیر شامل سه اتم نیتروژن است. آنها را به ترتیب افزایش پایه قرار دهید.
مسئله 24.28 آمین زیر را از جمله استریوشیمی R، S نامگذاری کنید و محصول واکنش آن را با یدومتان اضافی و سپس حرارت دادن با Ag 2 O (حذف هافمن) رسم کنید. آیا استریوشیمی محصول آلکن Z است یا E؟ توضیح بده
مسئله 24.29 کدام اتم نیتروژن در ترکیب زیر اساسی ترین است؟ توضیح بده
مشکلات مکانیسم
مسئله 24.30
(الف) (ب)
مشکل 24-35 پیرول های جایگزین اغلب با درمان 1،4-دیکتون با آمونیاک تهیه می شوند. یک مکانیزم را پیشنهاد دهید.
مشکل 24-36 3،5-دی متیل لیسوکسازول با واکنش 2،4-پنتاندیون با هیدروکسیلامین تهیه می شود. یک مکانیزم را پیشنهاد دهید.
مسئله 24-37 یک مشکل در آمیناسیون کاهنده به عنوان یک روش سنتز آمین این است که گاهی اوقات محصولات جانبی به دست می آیند. به عنوان مثال، آمیناسیون احیایی بنزالدهید با متیل آمین منجر به مخلوطی از N -متیل بنزیلامین و N -متیل دی بنزیلامین می شود. فرض می کنید محصول جانبی آمین سوم چگونه تشکیل می شود؟ یک مکانیزم را پیشنهاد دهید.
مشکل 24-38 کلروفیل، هم، ویتامین B 12 و تعداد زیادی از مواد دیگر از پورفوبیلینوژن (PBG) بیوسنتز می شوند که خود از تراکم دو مولکول 5-آمینولوولینات تشکیل شده است. دو 5-آمینولوولینات به اسیدهای آمینه لیزین (Lys) در آنزیم متصل می شوند، یکی به شکل انامین و دیگری به شکل ایمین، و تصور می شود تراکم آنها با مراحل زیر رخ می دهد. استفاده از فلش منحنی برای نشان دادن مکانیسم هر مرحله.
مشکل 24-39 کولین, یک جزء از فسفولیپیدها در غشای سلولی, می تواند توسط S N 2 واکنش تری متیل آمین با اتیلن اکسید آماده. ساختار کولین را نشان دهید و مکانیسم واکنش را پیشنهاد دهید.
مشکل 24-40 آنتی بیوتیک ضد تومور میتومایسین C با تشکیل پیوندهای متقابل در زنجیره های DNA عمل می کند.
(الف) اولین مرحله از دست دادن متوکسید و تشکیل یک واسطه یون ایمینیم است که برای دادن یک انامین دپروتونه میشود. مکانیسم را نشان دهید
(ب) مرحله دوم واکنش انامین با DNA برای باز کردن حلقه حاوی نیتروژن (آزیریدین) سه عضو است. مکانیسم را نشان دهید
(ج) مرحله سوم از دست دادن کاربامات (NH 2 CO 2 -) و تشکیل یک یون ایمینیوم اشباع نشده و به دنبال آن افزودن مزدوج قسمت دیگری از زنجیره DNA است. مکانیسم را نشان دهید
مسئله 24-41 α -اسیدهای آمینه را می توان با سنتز استرکر تهیه کرد، یک فرآیند دو مرحله ای که در آن یک آلدهید با سیانید آمونیوم درمان می شود و به دنبال آن هیدرولیز آمینو نیتریل میانی با اسید آبی انجام می شود. یک مکانیسم برای واکنش پیشنهاد دهید.
مسئله 24-42 یکی از واکنش هایی که در تعیین توالی نوکلئوتیدها در یک رشته DNA استفاده می شود، واکنش با هیدرازین است. مکانیزمی را برای واکنش زیر پیشنهاد دهید، که با افزودن مزدوج اولیه و به دنبال آن تشکیل آمید داخلی رخ می دهد.
مشکل 24-43 هنگامی که یک α-هیدروکسی آمید با Br 2 در NaOH آبی تحت شرایط بازآرایی هافمن درمان می شود، از دست دادن CO 2 رخ می دهد و یک آلدهید کوتاه زنجیره ای تشکیل می شود. یک مکانیزم را پیشنهاد دهید.
مسئله 24-44 تحول زیر شامل یک واکنش افزودن نوکلئوفیل مزدوج است (بخش 19.13) و به دنبال آن یک واکنش جایگزینی آسیل نوکلئوفیلی درون مولکولی (بخش 21.2). مکانیسم را نشان دهید
مسئله 24-45 مکانیزمی را برای واکنش زیر پیشنهاد می کند:
مشکل 24- 46 یک مرحله در بیوسنتز مورفین، واکنش دوپامین با p -hydroxyphenylacetaldehyde برای دادن (S) -norcoclaurine است. با فرض اینکه واکنش به اسید کاتالیز شده است، مکانیزمی را پیشنهاد می کند.
نامگذاری آمینها
مسئله 24-47 ترکیبات زیر را نام ببرید:
(الف) (ب)
(ج)
(د) (ه)
(f)
مسئله 24-48 رسم ساختارهای مربوط به نام IUPAC زیر:
(a) N، N -دی متیلانیلین (b) (سیکلوهگزیل متیل) آمین (ج) N -متیل سیکلوهگزیلامین
(د) (2-متیل سیکلوهکسیل) آمین (e) 3- (N، N -دی متیل آمینو) اسید پروپانوئیک
مسئله 24-49 هر یک از اتم های نیتروژن آمین را در مواد زیر به عنوان اولیه، ثانویه یا سوم طبقه بندی کنید:
(الف) (ب)
(ج)
پایه آمین
مسئله 24-50 اگرچه پیرول یک باز بسیار ضعیف تر از اکثر آمین های دیگر است، اما اسید بسیار قوی تری است (p K a ≈ 15 برای پیرول در مقابل 35 برای دی اتیل آمین). هیدروژن N—H به راحتی توسط پایه انتزاع می شود تا آنیون پیرول، C 4 H 4 N - تولید شود. توضیح بده
مشکل 24- 51 هیستامین، که آزاد شدن آن در بدن باعث ترشحات بینی و مجاری تنفسی می شود، دارای سه اتم نیتروژن است. آنها را به ترتیب افزایش پایه فهرست کنید و سفارش خود را توضیح دهید.
مشکل 24-52 حساب برای این واقعیت است که p -nitroaniline (p K a = 1.0) کمتر از m -nitroaniline (p K a = 2.5) با یک عامل 30 است. برای حمایت از استدلال خود، ساختارهای رزونانس را ترسیم کنید. (مقادیر p K a به یون های آمونیوم مربوطه اشاره دارد.)
سنتز آمین ها
مشکل 24-53 چگونه مواد زیر را از 1-بوتانول آماده می کنید؟
(الف) بوتیلامین (ب) دی بوتیل آمین (ج) پروپیلامین (د) پنتیلامین (e) N، N -دی متیل بوتیلامین (f) پروپن
مشکل 24-54 چگونه مواد زیر را از اسید پنتانوئیک تهیه می کنید؟
(الف) پنتانامید (ب) بوتیلامین (ج) پنتیلامین (د) 2-بروموپنتانوئیک اسید (e) هگزاننیتریل (f) هگزیل آمین
مشکل 24- 55 چگونه آنیلین را از مواد اولیه زیر تهیه می کنید؟
(الف) بنزن (ب) بنزامید (ج) تولوئن
مسئله 24- 56 چگونه بنزیلامین، C 6 H 5 CH 2 NH 2 را از بنزن تهیه می کنید؟ بیش از یک قدم لازم است.
مشکل 24- 57 چگونه ممکن است پنتیلامین را از مواد اولیه زیر تهیه کنید؟
(الف) پنتانامید (ب) پنتاننیتریل (ج) 1-بوتن (د) هگزانامید (e) 1-بوتانول (f) 5-دسن (گرم) اسید پنتانوئیک
مشکل 24- 58 چگونه ممکن است یک آمیناسیون کاهنده برای سنتز افدرین استفاده شود, یک الکل آمینه است که به طور گسترده ای برای درمان آسم برونش استفاده می شود?
واکنش های آمین
مشکل 24-59 چگونه آنیلین را به هر یک از محصولات زیر تبدیل می کنید؟
(الف) بنزن (ب) بنزامید (ج) تولوئن
مسئله 24-60 ساختارهای اصلی محصولات ارگانیک را که از واکنش <i"> m-toluidine (m -methylaniline) با معرف های زیر انتظار دارید بنویسید:
(الف) Br 2 (1 معادل) (ب) CH 3 I (بیش از حد) (ج) CH 3 CoCl در پیریدین (د) محصول (ج)، سپس HSO 3 Cl
مسئله 24-61 محصولات حاصل از واکنش p -bromoaniline را با معرفهای زیر نشان دهید:
(الف) CH 3 I (بیش از حد) (ب) HCl (ج) HNO 2، H 2 SO 4 (د) CH 3 CoCl (e) CH 3 MgBr (f) CH 3 CH 2 Cl، AlCl 3 (گرم) محصول (ج) با CuCl، HCl (h) محصول (د) با CH 3 CH 2 Cl، AlCl 3
مسئله 24-62 محصولات عمده ای که از هافمن انتظار حذف آمین های زیر را دارید چیست؟
(الف) (ب)
(ج)
مشکل 24-63 چگونه ترکیبات زیر را از تولوئن آماده می کنید؟ واکنش جایگزینی دیازونیو در برخی موارد مورد نیاز است.
(الف) (ب)
(ج)
(آ)
(ب)
(ج)
(د)
طیفسنجی
مسئله 24-66 ساختارهایی را برای آمین ها با طیف 1H NMR زیر پیشنهاد می کند:
(الف) ج 3 ساعت 9 خیر
(ب) ج ۴ ساعت ۱۱ نه ۲
(ج) C 8 H 11 N
مسئله 24-67 ساختار آمین تولید کننده طیف 1 H NMR نشان داده شده در مسئله 24-66 (c) را ترسیم کنید. این ترکیب دارای یک قله قوی در طیف IR خود در 3280 سانتی متر -1 است.
مشکلات عمومی
مشکل 24-68 معرف های گمشده a — e را در طرح زیر پر کنید:
مشکل 24-69 اکسازول یک هتروسیکل معطر پنج عضو است. آیا انتظار دارید که اکسازول اساسی تر یا کمتر از پیرول باشد؟ توضیح بده
مشکل 24-70 پروتوناسیون آمید با استفاده از اسید قوی بر روی اکسیژن به جای نیتروژن رخ می دهد. پیشنهاد یک دلیل برای این رفتار، با توجه به رزونانس.
مسئله 24-71 ساختار ترکیب با فرمول C 8 H 11 N که طیف IR زیر را تولید می کند چیست؟
مشکل 24-72 معرف های گمشده a—d را در سنتز زیر متامفتامین راسمیک از بنزن پر کنید.
مشکل 24-73 سیکلوپنتامین یک محرک سیستم عصبی مرکزی مانند آمفتامین است. پیشنهاد سنتز سیکلوپنتامین از مواد پنج کربن یا کمتر.
مشکل 24-74 تتراکائین ماده ای است که به عنوان بیهوشی نخاعی استفاده می شود.
(الف) چگونه تتراکائین را از مشتق آنیلین مربوطه، ArnH 2 آماده می کنید؟
(ب) چگونه تتراکائین را از اسید p-nitrobenzoic آماده می کنید؟
(ج) چگونه تتراکائین را از بنزن آماده می کنید؟
مشکل 24- 75 آتروپین، C 17 H 23 NO 3، یک آلکالوئید سمی است که از برگها و ریشه های Atropa belladonna، شب بو کشنده جدا شده است. در دوزهای کوچک، آتروپین به عنوان یک شل کننده عضلانی عمل می کند؛ 0.5 نانوگرم (نانوگرم، 10-9 گرم) برای ایجاد گشاد شدن مردمک کافی است. در هیدرولیز پایه، آتروپین اسید تروپیک، C 6 H 5 CH (CH 2 OH) CO 2 H و تروپین، C 8 H 15 NO تولید می کند. تروپین یک الکل غیر فعال نوری است که تروپیدن را در کم آبی بدن با H 2 SO 4 تولید می کند. پیشنهاد یک ساختار برای آتروپین.
مسئله 24-76 تروپیدین (مسئله 24-75) را می توان با یک سری مراحل به تروپیلیدین (1،3،5-سیکلوهپتاترین) تبدیل کرد. چگونه می توانید این تبدیل را انجام دهید؟
مسئله 24- 77 ساختاری را برای محصول با فرمول C 9 H 17 N پیشنهاد دهید که در صورت کاهش کاتالیستی 2- (2-سیانوتیل) سیکلوهگزانون حاصل می شود.
مسئله 24- 78 کونیین، C 8 H 17 N، اصل سمی شوکران سمی است که توسط سقراط نوشیده شده است. هنگامی که در معرض حذف هافمن قرار می گیرد، کونیین 5- (N، N -dimethylamino) -1-اکتن تولید می کند. اگر کونیین یک آمین ثانویه باشد، ساختار آن چیست؟
مسئله 24- 79 چگونه می توان کونیین (مسئله 24-78) را از اکریلونیتریل (H 2 CCHCN) و اتیل 3-اکسوهگزانوات (CH 3 CH 2 CH 2 COCH 2 COCH 2 CO 2 Et) سنتز کرد؟ (به مشکل 24-77 مراجعه کنید.)
مشکل 24- 80 تیرامین یک آلکالوئید است که در میان جاهای دیگر در دارواش و پنیر رسیده یافت می شود. چگونه می توان تیرامین را از بنزن سنتز کرد؟ از تولوئن؟
مشکل 24-81 واکنش اسید آنترانیلیک (o -aminobenzoic acid) با HNO 2 و H 2 SO 4 یک نمک دیازونیوم را تولید می کند که می تواند با پایه درمان شود تا یک کربوکسیلت دیازونیوم خنثی تولید شود.
(الف) ساختار کربوکسیلاتی دیازونیوم خنثی چیست؟
(ب) گرم کردن کربوکسیلاتهای دیازونیوم منجر به تشکیل CO 2، N 2 و یک واسطه می شود که با 1،3-سیکلوپنتادین واکنش می دهد تا محصول زیر را تولید کند:
ساختار واسطه چیست و چه نوع واکنشی با سیکلوپنتادین انجام می دهد؟
مسئله 24-82 سیکلوکتاتترائن برای اولین بار در سال 1911 توسط مسیری که شامل تبدیل زیر بود سنتز شد:
چگونه می توانید از حذف هافمن برای انجام این واکنش استفاده کنید؟ چگونه می توان سنتز را با تبدیل سیکلوکتاترین به سیکلوکتاتترا به پایان رساند؟
مسئله 24-83 ساختارهایی را برای ترکیباتی پیشنهاد می کند که طیف 1 H NMR زیر را نشان می دهند.
(الف) ج ۹ ه ۱۳ ن
(ب) ج ۱۵ ه ۱۷ ن
مسئله 24-84 4-دی متیل آمینو پیریدین (DMAP) به عنوان کاتالیزور در واکنش های انتقال آسیل عمل می کند. فعالیت کاتالیزوری DMAP ناشی از شخصیت نوکلئوفیلی آن در نیتروژن پیریدین است، نه گروه دی متیل آمینو. این رفتار را توضیح دهید، با توجه به رزونانس.