ПЕПТИДЫ И БЕЛКИ.
1. Строение (2 S)-2-амино-3-метилбутановой кислоты имеет природная a-аминокислота:
– 1. лейцин;
– 2. изолейцин;
+3. валин;
– 4. тирозин;
– 5. лизин.
Строение (2 S)-2-амино-3-метилбутановой кислоты имеет природная a-аминокислота валин, которая является производной от бутановой кислоты с заместителями – у С2 – аминогруппа, у С3 – метильный радикал. Конфигурация хирального центра при С2 в R,S – системе S. Эта конфигурация характерна для природных a-аминокислот в составе белковых молекул (кроме цистеина).
2. Строение (2 S)-2-амино-3-гидроксибутановой кислоты имеет природная a-аминокислота:
+1. треонин;
– 2. валин;
– 3. фенилаланин;
– 4. триптофан;
– 5. серин.
Строение (2 S)-2-амино-3-гидроксибутановой кислоты имеет природная a-аминокислота треонин, которая является производной бутановой кислоты с заместителями у С2 – аминогруппа, у С3 – гидроксигруппа. Конфигурация хирального центра при С2 в R,S – системе S. Эта конфигурация характерна для природных a-аминокислот в составе белковых молекул (кроме цистеина).
3. Строение (2 S)-2,6-диаминогексановой кислоты имеет природная a-аминокислота:
– 1. глицин;
– 2. аспагин;
– 3. аргинин;
– 4. глутаминовая кислота;
+5. лизин.
Строение (2 S)-2,6-диаминогексановой кислоты имеет природная a-аминокислота лизин, которая является производной от гексановой кислоты с заместителями у С2 и С6 аминогруппа. Конфигурация хирального центра при С2 в R,S – системе S. Эта конфигурация характерна для природных a-аминокислот в составе белковых молекул (кроме цистеина).
4. Строение (2 S)-2-амино-4-метилпентановой кислоты имеет природная a-аминокислота:
– 1. изолейцин;
– 2. глутамин;
– 3. цистеин;
+4. лейцин;
– 5. метионин.
Строение (2 S)-2-амино-4-метилпентановой кислоты имеет природная a-аминокислота лейцин, которая является производной от пентановой кислоты с заместителями у С2 – аминогруппа, у С4 – метильный радикал. Конфигурация хирального центра при С2 в R,S – системе S. Эта конфигурация характерна для природных a-аминокислот в составе белковых молекул (кроме цистеина).
5. Строение (2 S)-2-амино-3-(1Н-индолил-3) пропановой кислоты имеет природная a-аминокислота:
– 1. гистидин;
– 2. пролин;
+3. триптофан;
– 4. аспарагиновая кислота;
– 5. фенилаланин.
Строение (2 S)-2-амино-3-(1Н-индолил-3) пропановой кислоты имеет природная a-аминокислота триптофан, которая является производной от пропановой кислоты с заместителями у С2 – аминогруппа, у С3 – индол. Конфигурация хирального центра при С2 в R,S – системе S. Эта конфигурация характерна для природных a-аминокислот в составе белковых молекул (кроме цистеина).
6. К числу незаменимых природных a-аминокислот относятся:
– 1. асн (Asn);
+2. мет (Met);
+3. фен (Phe);
+4. лиз (Lys);
– 5. ала (Ala).
Природные a-аминокислоты метионин (Met), фенилаланин (Phe), лизин (Lys) относят к незаменимым потому, что они не синтезируются в организме человека, а поступают с пищей. Их недостаток в организме приводит к различным патологиям.
7. К числу незаменимых природных a-аминокислот относятся:
+1. вал (Val);
+2. три (Try);
– 3. гли (Gly);
– 4. цис (Cys);
+5. тре (Thr).
Природные a-аминокислоты валин (Val), триптофан (Try), треонин (Thr) относят к незаменимым потому, что они не синтезируются в организме человека, а поступают с пищей. Их недостаток в организме приводит к различным патологиям.
8. К числу незаменимых природных a-аминокислот относятся:
– 1. сер (Ser);
– 2. асп (Asp);
+3. лей (Leu);
– 4. про (Pro);
+5. иле (Ile).
Природные a-аминокислоты лейцин (Leu), изолейцин (Ile) относят к незаменимым потому, что они не синтезируются в организме человека, а поступают с пищей. Их недостаток в организме приводит к различным патологиям.
9. Практически, все природные a-аминокислоты;
+1. имеют хиральные молекулы;
+2. являются L-стереоизомерами;
– 3. являются незаменимыми;
+4. имеют S-конфигурацию второго атома углерода;
– 5. являются ароматическими карбоновыми кислотами.
Анализ структуры природных a-аминокислот показывает, что практически они все, кроме глицина, имеют хиральные молекулы, так как при С2 у них четыре разных соседа и атом асимметричен. Природные a-аминокислоты являются L-стереоизомерами по хиральному атому С2, а в системе R,S по этому атому имеют конфигурацию S (кроме цистеина).
10. Природный лейцин по конфигурации заместителей у второго атома углерода:
– 1. относится к D-стереохимическому ряду;
+2. относится к L-стереохимическому ряду;
– 3. является R-стереоизомером;
– 4. не может быть охарактеризован, т.к. ахирален;
+5. является структурным изомером изолейцина.
Природная a-аминокислота лейцин у второго атома углерода, который хирален, имеет конфигурацию заместителей в D L системе L, поэтому её относят к L-стереохимическому ряду. Эта конфигурация характерна для природных a-аминокислот в составе белковых молекул (кроме цистеина). Лейцин (2S)-2-амино-4-метилпентановая кислота и изолейцин (2S)-2-амино-3-метилпентановая кислота являются структурными изомерами.
11. Не имеет стереоизомеров (молекулы ахиральны) природная a-аминокислота:
– 1. глутамин;
– 2. изолейцин;
– 3. пролин;
+4. глицин;
– 5. аргинин.
Анализ структуры природных a-аминокислот показывает, что практически все они имеют хиральные молекулы, так как при С2 имеется четыре разных соседа и их молекулы асимметричны, только у глицина молекула ахиральна, поэтому у него нет конфигурационных стереоизомеров.
12. Нейтральными a-аминокислотами являются:
+1. вал (Val);
+2. гли (Gly);
– 3. арг (Arg);
+4. сер (Ser);
– 5. асп (Asp).
Природные a-аминокислоты валин (Val), глицин (Gly), серин (Ser) относят к нейтральным так как в растворе они образуют внутренние соли, а их боковые радикалы не содержат функциональных групп, способных к самостоятельной ионизации. Поэтому их водные растворы имеют среду близкую к нейтральной. Выделение группы нейтральных a-аминокислот – это один из способов их классификации по признаку, в основу которого положено, поведение аминокислоты в растворе.
13. Основными a-аминокислотами являются:
– 1. ала (Ala);
– 2. иле (Ile);
– 3. сер (Ser);
+4. лиз (Lys);
+5. арг (Arg).
Природные a-аминокислоты лизин (Lys) и аргинин (Arg) – это основные аминокислоты. Выделение группы основных a-аминокислот – это один из способов их классификации, в основу которой положено поведение аминокислоты в водном растворе. Присутствие в структурах лизина и аргинина нескольких аммониевых основных центров, часть из которых находятся в боковом радикале и ионизируются в растворе, объясняет выраженные основные свойства данных a-аминокислот, рН их водных растворов больше 7.
14. Кислыми a-аминокислота:
– 1. тре (Thr);
+2. асп (Asp);
– 3. глн (Gln);
– 4. цис (Cys);
+5. глу (Glu).
Природные a-аминокислоты аспарагиновая кислота (Asp) и глутаминовая кислота (Glu) – это двухосновные моноаминокислоты их относят к кислым a-аминокислотам. Выделение группы кислых a-аминокислот – это один из способов их классификации, в основу которого положено, поведение аминокислоты в водном растворе. Присутствие в структуре аспарагиновой и глутаминовой кислот двух карбоксильных групп одна из которых находится в боковом радикале и ионизируется при растворении аминокислот в воде, объясняет кислую реакцию среды их водных растворов.
15. Гидрофобными являются природные a-аминокислоты:
– 1. гли (Gly);
– 2. лей (Leu);
+3. фен (Phe);
– 4. тир (Tyr);
+5. мет (Met).
Природные a-аминокислоты лейцин (Leu) и метионин (Met) имеют в своей структуре неполярные гидрофобные радикалы, поэтому их относят к гидрофобным a-аминокислотам.
16. Гидрофобными являются природные a-аминокислоты:
+1. ала (Ala);
+2. вал (Val);
– 3. сер (Ser);
– 4. асн (Asn);
– 5. глу (Glu).
Природные a-аминокислоты аланин (Ala) и валин (Val) имеют в своей структуре неполярные гидрофобные радикалы, поэтому их относят к гидрофобным a-аминокислотам. Выделение группы гидрофобных a-аминокислот – это один из способов их классификации.
17. Гидрофильными неионогенными являются природные a-аминокислоты:
– 1. ала (Ala);
– 2. вал (Val);
+3. сер (Ser);
+4. асн (Asn);
– 5. глу (Glu).
Природные a-аминокислоты серин (Ser) и аспарагин (Asn) имеют в своей структуре гидрофильные неионогенные функциональные группы в боковом радикале, поэтому их относят к гидрофильным неионогенным a-аминокислотам. Выделение группы гидрофильных a-аминокислот – это один из способов их классификации.
18. Гидрофильными ионогенными являются природные a-аминокислоты:
+1. лиз (Lys);
– 2. тре (Thr);
+3. тир (Tyr);
– 4. про (Pro);
+5. глу (Glu).
Природные a-аминокислоты лизин (Lys), тирозин (Tyr) и глутаминовая кислота (Glu) имеют в своей структуре (в боковом радикале) гидрофильные, способные к самостоятельной ионизации в водном растворе функциональные группы, поэтому их относят к гидрофильным ионогенным a-аминокислотам. Выделение группы гидрофильных a-аминокислот – это один из способов их классификации.
19. Глицин (2-аминоэтановая кислота) образует соли в реакциях с:
+1. Н2SO4;
– 2. CH3CH2OH;
– 3. CH3-I;
+4. NaOH;
Природная a-аминокислота глицин (Glu) имеет в своей структуре амино- группу и карбоксильную группу и как гетерофункциональное соединение способна образовывать соли с кислотами по аминогруппе, как первичный амин, например с Н2SO4, а как карбоновая кислота, соли с основаниями, например, с гидроксидом натрия.
20. Фенилаланин ((2S)-2-амино-3-фенилпропановая кислота) образует сложный эфир в реакции с:
–1. H2SO4;
+2. CH3CH2OH (H2SO4);
–3. NaOH
–4. формальдегид;
–5. CH3CH2Cl.
Природная a-аминокислота фенилаланин (Phe) имеет в своей структуре карбоксильную группу, поэтому может вступать в реакцию этерификации, выступая как субстрат в SN реакции со спиртами в кислой среде. При этом образуются сложные эфиры, это характерная реакция карбоновых кислот.
21. Лейцин ((2 S)-2-амино-4-метилпентановая кислота) в реакции с метилиодидом:
–1. образует метиловый эфир карбоновой кислоты;
–2. не образует никаких продуктов;
–3. расщепляет свой углеродный скелет;
–4. декарбоксилируется;
+5. метилируется по аминогруппе.
Природная a-аминокислота лейцин (Leu) имеет в своей структуре аминогруппу, поэтому она способна вступать в реакцию с галогеналканами и выступает при этом как нуклеофильный реагент, т.е. метилируется метилиодидом по аминогруппе. Эта реакция характерна для аминов.
22. a-Аминокислоты в реакциях с альдегидами образуют:
+1. замещенные имины (продукты реакции по аминогруппе);
–2. сложные эфиры (продукты реакции по карбоксильной группе);
–3. соли карбоновой кислоты;
–4. соли аминов;
–5. продукты декарбоксилирование.
Природные a-аминокислоты имеют в своей структуре аминогруппу и могут вступать в реакцию с альдегидами как нуклеофильные реагенты с образованием иминов (реакции AN-E). Эта реакция характерна для аминов.
23. В результате реакции a-аминокислот с азотистой кислотой (NaNO2+HCl изб.), обычно:
–1. образуется соль амина;
–2. образуется соль диазония;
+3. выделяется азот и образуется спирт;
–4. образуется N-нитрозопроизводное;
–5. эта реакция невозможно.
Природные a-аминокислоты имеют в своей структуре первичную аминогруппу (кроме Рro), поэтому для них как первичных алифатических аминов характерна реакция с азотистой кислотой, продуктами которой являются азот и спирт.
24. Для определения a-аминокислот используют их общие качественные реакции с:
–1. CH3CH2OH (H2SO4):
+2. Нингидрином;
+3. CuCO3 или CuO;
+4. HNO2 (NaNO2+CH3COOH);
–5. CH3I.
Для определения a-аминокислот используются общие качественные реакции, которыми являются реакции: с нингидрином (с образованием фиолетового растворимого соединения), с CuCO3 или CuO (с образованием комплекса раствор синего цвета) и дезаминирование с HNO2(NaNO2 + CH3COOH) с выделением азота.
25. Ксантопротеиновую реакцию (реакция с HNO3 конц.) дают a-аминокислоты;
+1. ароматические;
–2. алифатические;
+3. фенилаланин;
+4. тирозин;
–5. валин.
a-Аминокислоты, которые имеют в своей структуре ароматические циклы дают ксантопротеиновую реакцию. К таким a-аминокислотам из перечисленных в задании относятся фенилаланин и тирозин.
26. Качественную реакцию с раствором ацетата свинца (II) дает:
–1. серин;
+2. цистеин;
–3. тирозин;
–4. пролин;
–5. аспарагин.
a-Аминокислоты, которые имеют в своей структуре функциональную группу тиолов дают качественную реакцию с ацетатом свинца. Из перечисленных в задании – это цистеин.
27. Специфическими реакциями a-аминокислот при нагревании являются:
+1. декарбоксилирование;
–2. образование лактидов;
–3. образование лактонов;
+4. образование дикетопиперазинов;
–5. образование лактамов.
Природные a-аминокислоты относятся к гетерофункциональным соединениям, у которых функциональные группы амино- и карбоксильная, расположены по отношению друг к другу в a-положении. Для таких соединений при нагревании характерны межмолекулярные реакции нуклеофильного замещения с образованием дикетопиперазинов – циклических шестичленных амидов с двумя амидными функциональными группами. a-Аминокислоты при нагревании способны декарбоксилироваться, т.к. аминогруппа оказывает электроноакцепторное влияние на карбоксильную, что способствует выделению СО2.
28. Декарбоксилируются при нагревании легче других:
+1. a-аминокислоты;
–2. b-аминокислоты;
–3. g-аминокислоты;
–4. d-аминокислоты;
–5. e-аминокислоты.
a-Аминокислоты декарбоксилируются при нагревании, т.к. имеют в своей структуре функциональные группы амино- и карбоксильную, расположенные в a-положении по отношению к друг к другу. При этом аминогруппа оказывает электроноакцепторное влияние и способствует декарбоксилированию при нагревании. Изменение положения аминогруппы по цепи атомов углерода с ее удалением от карбоксильной группы уменьшает действие индуктивного эффекта аминогруппы и ее электроноакцепторное влияние, поэтому декарбоксилирование не характерно для β-, γ-, σ- и ε-аминокислот.
29. Дикетопиперазины образуют при нагревании:
–1. 2-аминопропановая кислота;
+2. b-аланин;
+3. a-аланин;
–4. 4-аминобутановая кислота;
–5. 3-аминопентановая кислота.
Аминокарбоновые кислоты у которых вторая функциональная группа по отношению к первой (карбоксильной) группе находится в a-положении при нагревании способны образовывать дикетопиперазины. Это специфическая реакция a-аминокарбоновых кислот (2-аминокарбоновых кислот). Для таких соединений при нагревании характерны межмолекулярные реакции нуклеофильного замещения с образованием дикетопиперазинов – циклических шестичленных амидов с двумя амидными функциональными группами. a-Аминокислоты при нагревании способны декарбоксилироваться, т.к. аминогруппа оказывает электроноакцепторное влияние на карбоксильную, что способствует выделению СО2.
30. При нагревании b-аминокислот, обычно, происходит:
–1. декарбоксилирование;
–2. образование лактонов;
+3. образование сопряженной непредельной кислоты;
–4. образование дикетопиперазина;
–5. образование лактама.
У аминокарбоновых кислот при положении аминогруппы у С3 по цепи атомов углерода (β-положение) при нагревании протекает специфическая реакция элиминированиия молекулы аммиака с образованием сопряженной непредельной кислоты. Это связано с тем, что электроноакцепторное влияние обеих функциональных групп обеспечивает подвижность протона в a-положении и способствует его отщеплению у a-СН-кислотного центра. Одновременно происходит расщепление связи углерод-азот аминогруппы, что приводит к выделению аммиака.
31. Образует лактам при нагревании:
–1. 2-аминобутановая кислота;
–2. 3-аминобутановая кислота;
+3. 4-аминобутановая кислота;
–4. 2-гидроксибутановая кислота;
–5. 3-гидроксибутановая кислота.
Для γ-аминокарбоновых кислот (положение аминогруппы у С4) при нагревании характерно образование лактамов. Это специфическая реакция γ-аминокислот, она связана со способностью цепи алкана к клешневидной конформации, при этом происходит сближение в пространстве амино- и карбоксильной групп и их взаимодействие. Внутримолекулярная реакция SN, сопровождается образованием циклического амида. Это соединение имеет одну амидную функциональную группу.
32. При нагревании в определенных условиях валина образуется:
–1. 3-метилбутен-2-овая кислота;
–2. лактам;
–3. лактон;
–4. лактид;
+5. дикетопиперазин.
При нагревании в определенных условиях a-аминокислота валин (Val) образует дикетопиперазин. Это специфическая реакция для a-аминокислот, так как электроноакцепторное влияние аминогруппы в a-положении способствует активизации электрофильного центра карбоксильной группы. При этом из двух молекул a-аминокислоты образуется циклическое соединение дикетопиперазин (шестичленный циклический амид с двумя амидными функциональными группами).
33. При нагревании в определенных условиях 3-аминопропановой кислоты образуется:
+1. пропеновая кислота;
–2. лактам;
–3. лактон;
–4. лактид;
–5. дикетопиперазин.
Специфической реакцией при нагревании β-аминокарбоновых кислот (3-аминокарбоновых кислот) является реакция элиминирования молекулы аммиака с образованием С2=С3 двойной связи. В a-положении увеличивается подвижность протона из-за электроноакцепторного влияния амино- и карбоксильной групп, что способствует выделению аммиака. Для 3-аминопропановой кислоты эта реакция приводит к образованию пропеновой кислоты.
34. При нагревании в определенных условиях 5-амино-2-метилпентановой кислоты образуется:
–1. 2-метилпентен-2-овая кислота;
+2. лактам;
–3. лактон;
–4. лактид;
–5. дикетопиперазин.
Специфической реакцией γ- и d-аминокарбоновых кислот при нагревании является образование циклических амидов - лактамов. Это связано со способностью цепи алкана к клешневидной конформации, сближению в пространстве амино- и карбоксильной групп, что приводит к внутримолекулярной реакции нуклеофильного замещения с образованием циклического амида. В нашем примере 5-амино-2-метилпентановая кислота (d-аминокислота) при нагревании переходит в лактам с шестичленным циклом.
35. В растворе a-аминокислоты лизин (изоэлектрическая точка (9.8) при рН 7 увеличено содержание формы:
–1. аниона;
+2. катиона;
–3. диполярного иона;
–4. неионизированной молекулы;
–5. утверждение некорректно.
a-Аминокислота лизин в изоэлектрической точке (рI 9,8) находится в основном в виде биполярного иона, который при смещении рН раствора в более кислую область относильно рН 9,8, присоединяет протон в основный центр и аминокислота переходит в катионную форму. Поэтому содержание катионной формы лизина при рН < рI 9.8 увеличено.
36. a-Аминокислота аспарагин (изоэлектрическая точка 5.41) в растворе с рН 5.41 имеет преимущественно форму:
–1. аниона;
–2. катиона;
+3. диполярного иона;
–4. неионизированной молекулы;
–5. утверждение некорректно.
В растворе с рН 5,41 a-аминокислота аспарагин находится в основном в виде биполярного иона. Для аспарагина рН 5.41 является изоэлектрической точкой (pI), т.е. это та величина рН раствора, при которой данная a-аминокислота имеет максимальное содержание биполярного иона (изоэлектрического состояния ионизированной частицы).
37. a-Аминокислота треонин (изоэлектрическая точка 5.6) в растворе с рН 12 имеет преимущественно форму:
+1. аниона;
–2. катиона;
–3. биполярного иона;
–4. неионизированной молекулы;
–5. утверждение некорректно.
a-Аминокислота треонин в изоэлектрической точке (рI 5,6) находится в основном в виде биполярного иона. Этот ион при смещении рН в более щелочную область (рН 12) переходит в анион, так как от четвертичного аммониевого катиона протон уйдет в щелочную среду и в растворе с рН 12 > рI 5,6 треонин присутствует в виде аниона.
38. По химической природе пептиды и белки являются:
–1. полиэфирами;
+2. полиамидами;
–3. полигликозидами;
–4. полинуклеотидами;
–5. политерпенами.
Пептиды и белки – это полимеры, мономерами которых являются a-аминокислоты, связанные друг с другом пептидной связью. По химической природе пептидная связь – это амид, поэтому пептиды и белки можно отнести к полиамидам.
39. Белки отличаются от пептидов:
–1. химической природой макромолекул;
+2. большей массой макромолекулы;
+3. числом аминокислотных остатков в макромолекуле ñ 100;
–4. числом аминокислотных остатков á 100;
–5. природой пептидной связи.
Белки относятся к полимерам, у которых число структурных звеньев (остатков a-аминокислот) более 100. Такой полимер имеет большую молекулярную массу. Поэтому белки отличаются от пептидов большей молекулярной массой, а также число a-аминокислотных остатков, которых должно быть более 100.
40. Первичная структура пептидов и белков:
1–. показывает пространственное строение макромолекулы;
+2. показывает аминокислотную последовательность в структуре макромолекулы;
+3. разрушается в результате кислого или щелочного гидролиза;
–4. подвергается разрушению при денатурации белков;
–5. данное понятие не имеет смысла.
Первичная структура пептидов и белков отражает химическое строение макромолекулы. Она представляет собой цепь остатков мономеров (a-аминокислот), связанных между собой пептидной связью. По химической природе эта связь является амидной и способна гидролизоваться как в кислой, так и в щелочной среде при нагревании. Поэтому первичная структура пептидов и белков показывает аминокислотную последовательность в структуре макромолекулы и разрушается в результате кислотного или щелочного гидролиза.
41. К гидроксикарбоновым кислотам относят:
+1. молочную кислоту;
+2. яблочную кислоту;
–3. глиоксиловую кислоту;
–4. уксусную кислоту;
+5. лимонную кислоту.
Гидроксикарбоновыми кислотами называют гетерофункиональные органические соединения, которые содержат в своей структуре карбоксильную группу и спиртовый гидроксил. Из выше перечисленных соединений к ним относятся: молочная – 2-гидроксипропановая кислота, яблочная – 2-гидроксибутандиовая кислота и лимонная – 3-гидрокси-3-карбоксипентандиовая кислота.
42. Гидроксикарбоновым кислотам соответствует следующая информация:
+1. являются гетерофункциональными соединениями;
+2. многие являются хиральными и оптически активными соединениями;
+3. содержат в молекуле карбоксильную группу и спиртовый гидроксил;
+4. проявляют специфические свойства, которые зависят от взаимного расположения функциональных групп;
+5. в молекуле может быть несколько функциональных групп одного класса;
Гидроксикарбоновые кислоты – это гетерофункциональные соединения, содержащие карбоксильную группу и спиртовый гидроксил или несколько функциональных групп этих классов. Принадлежность соединений одновременно к карбоновым кислотам и спиртам приводит к появлению специфических свойств (специфические реакции при нагревании в определённых условиях), которые зависят от взаимного расположения функциональных групп. В молекулах многих гидроксикарбоновых кислот есть асимметрический атом углерода, поэтому они хиральны и оптически активны.
43. Наиболее сильные кислотные свойства проявляют гидроксикарбоновые кислоты: +1. 2-гидроксипропановая кислота;
–2. 3-гидрокси-2-метилпропановая кислота;
+3. 2-гидроксибутановая кислота;
–4. 3-гидрокси-2-изопропилбутановая кислота;
–5. 4-гидрокси-2-метилбутановая кислота.
Гидроксикарбоновые кислоты имеют в своей структуре карбоксильную группу и проявляют достаточно сильные кислотные свойства. Эти свойства увеличиваются из-за электроноакцепторного влияния гидроксильной группы и тем сильнее, чем она ближе к карбоксильной группе. Поэтому наиболее сильные кислоты это 2-гидроксикарбоновые кислоты.
44. В результате реакции 2-гидроксибутановой кислоты с избытком этилового спирта в кислой среде при нагревании образуются:
– 1. этил-2-гидроксибутаноат и одна молекула воды;
– 2. этилбутаноат и две молекулы воды;
+3. этил-2-этоксибутаноат и две молекулы воды;
– 4. этоксипрпан, одна молекула воды и одна молекула CO2;
– 5.2-этоксибутановая кислота и одна молекула воды.
2-Гидроксибутановая кислота это гетерофункциональное соединение, в котором содержатся карбоксильная и гидроксильная (спиртовая) группы, поэтому для неё характерны реакции обоих классов органических соединений. В присутствии этилового спирта в кислой среде протекает SN реакция этерификации с образованием сложного эфира по карбоксильной группе. При избытке спирта и нагревании происходит SN реакция с образованием простого эфира по спиртовой группе. Побочный продукт в обоих случаях – это вода. Таким образом, с избытком этилового спирта в кислой среде при нагревании образуется этил-2-этоксибутаноат и 2 молекулы Н2О.
45. Практически все гидроксикарбоновые кислоты имеют:
+1. разные по силе ОН-кислотные центры;
+2. разные по силе электрофильные центры;
– 3. π, π-сопряженную систему;
+4. р-π-сопряженную систему;
– 5. несколько спиртовых гидроксильных групп;
Особенностями структуры гидроксикарбоновых кислот является то, что они имеют карбоксильную и гидроксильную (спиртовую) функциональные группы, поэтому у них есть одноименные реакционные центры – это ОН-кислотные (их два) и электрофильные (их также два). Сильный ОН-кислотный центр в карбоксильной группе (sp2- гибридные атомы С и O образуют трехцентровую р-π-сопряженную систему, что способствует формированию сильного кислотного центра), и слабый ОН-кислотный центр в спиртовой. Гидроксикарбоновые кислоты также как карбоновые кислоты и спирты, вступают в реакции SN в качестве субстратов. При этом сила электрофильных центров разная и она определяется особенностями структуры карбоксильной и спиртовой гидроксильной функциональных групп.
46. Характерными для насыщенных гидроксикарбоновых кислот являются реакции:
+1. реакция окисления;
+2. реакция этерификации;
– 3. реакция полимеризации;
+4. реакция дегидратации;
+5. реакция замещения у тетрагонального атома углерода;
Гидроксикарбоновые кислоты как гетерофункциональные соединения вступают в реакции, характерные, как для карбоновых кислот, так и для спиртов. По карбоксильной группе идёт реакция этерификации со спиртами в кислой среде (SN реакция). По спиртовой группе идут реакции как у одноатомного спирта – окисление, дегидратация (при t> 140oС и H2SO4 конц.), замещение у тетрагонального атома углерода (реакции SN по электрофильному центру на Сsp3гибридном).
47. При нагревании a-гидроксикарбоновых кислот в присутствии серной кислоты происходит:
– 1. образование лактама;
– 2. дегидратация с образованием непредельной карбоновой кислоты;
– 3. декарбоксилирование с образованием спирта;
+4. расщепление с образованием альдегида и метановой кислоты;
– 5. полимеризация с удлинением цепи атомов углерода.
Принадлежность гидроксикарбоновых кислот одновременно к карбоновым кислотам и спиртам приводит к появлению специфических свойств (специфические реакции при нагревании в определённых условиях). Специфической реакцией для a-гидроксикарбоновых кислот при нагревании в присутствии серной кислоты является реакция расщепления С1-С2-σ-связи с образованием альдегида и метановой кислоты. Гидроксильная группа своим электроноакцепторным влиянием способствует этому процессу.
48. Образуются лактоны при нагревании:
– 1. a-гидроксикарбоновых кислот;
+. γ-гидроксикарбоновых кислот;
– 3. β-гидроксикарбоновых кислот;
+ δ-гидроксикарбоновых кислот;
– 5. γ-оксокарбоновых кислот.
Для гидроксикарбоновых кислот характерны специфические свойства (специфические реакции при нагревании в определённых условиях). Так для γ- и δ-гидроксикарбоновых кислот специфической реакцией при нагревании является образование лактона – циклического сложного эфира, содержащего одну сложноэфирную группу. Это связано со способностью цепи алкана к клешневидной конформации, сближению в пространстве гидроксильной и карбоксильной функциональных групп и их взаимодействию в реакции внутримолекулярной этерификации (SN реакции).
49. Специфической реакцией при нагревании a-гидроксикарбоновых кислот является:
– 1. образование лактама;
– 2. образование лактона;
+3 образование лактида;
– 4. образование дикетопиперазина;
– 5. образование сложного эфира.
a-Гидроксикарбоновые кислоты при нагревании в определённых условиях образуют лактиды (шестичленный циклический диэфир, он содержит две сложноэфирные группы). Это специфическая реакция для α- гидроксикарбоновых кислот, так как α-положение гидроксильной группы в способствует протеканию реакции межмолекулярной этерификации (SN реакции).
50. При нагревании β-гидроксикарбоновых кислот, обычно, происходит:
– 1. расщепление с образованием альдегида и муравьиной кислоты;
+2. дегидратация с образованием непредельных карбоновых кислот;
– 3. образование циклического сложного эфира лактида;
– 4. образование циклического сложного эфира лактона;
– 5. декарбоксилирование.
Специфической реакцией при нагревании β-гидроксикарбоновых кислот, является дегидратация с образованием непредельной карбоновой кислоты (реакция элиминирования Е). Это связано с тем, что электроноакцепторное влияние гидроксильной и карбоксильной функциональных групп увеличивает подвижность протона у атома углерода в a-положении (возникает a-СН-кислотный центр). Поэтому при нагревании происходит расщепление связей С2-Н и С3-ОН с выделением воды и образованием двойной связи по С2-С3 положению.
51. При нагревании молочной кислоты (2-гидроксипропановой) образуются:
– 1. ангидрид и Н2О;
+2. лактид и Н2О;
– 3. лактам и Н2О;
– 4. дикетопиперазин и Н2О;
– 5. ненасыщенная карбоновая кислота и Н2О.
Молочная кислота (2-гидроксипропановая) – это гетерофункциональное соединение, содержащее карбоксильную группу и спиртовый гидроксил в a-положении, поэтому она относится к a-гидроксикарбоновым кислотам. Специфической реакцией для a-гидроксикарбоновых кислот при нагревании в определённых условиях является реакция межмолекулярной этерификации (реакция SN) с образованием – лактида (шестичленного цикла с двумя сложноэфирными группам).
52. Образование простого эфира гидроксикарбоновой кислоты возможно в условиях:
– 1. избыток спирта в щелочной среде при 20°С;
– 2. спирт в кислой среде при 0°С;
– 3. избыток спирта в кислой среде при 20°С;
– 4. спирт в щелочной среде при нагревании;
+5. избыток спирта при нагревании в кислой среде.
Для гидроксикарбоновых кислот как гетерофункциональных соединений характерны реакции карбоновых кислот и спиртов. Как карбоновые кислоты они взаимодействуют со спиртом в кислой среде (реакция SN) с образованием сложного эфира – реакция этерификации. В условиях, когда берётся избыток спирта, в присутствии кислоты и при нагревании идет характерная для спиртов реакция SN по электрофильному центру на sp3-гибридном атоме С (у тетрагонального атома углерода) с образованием простого эфира.
53. γ-Лактамы могут быть получены:
– 1. гидролизом в кислой среде γ-лактона;
+2. при нагревании с аммиаком γ-лактона;
– 3. реакцией с аммиаком γ-гидроксикарбоновой кислоты;
– 4. при нагревании γ-гидроксикарбоновой кислоты;
– 5. гидролизом в щелочной среде γ-лактона.
Специфической реакцией при нагревании для γ-гидроксикарбоновых кислот является их превращение в циклические сложные эфиры – γ-лактоны (пятичленные циклические сложные эфиры с одной сложноэфирной группой), которые способны взаимодействовать с аммиаком при высокой температуре (250оС) с образованием γ-лактамов (пятичленный цикл с амидной группой). При данных условиях нагревания с аммиаком происходит замещение атома кислорода в цикле лактона на атом азот.
54. В молекулах гидроксикарбоновых кислот электроноакцепторным влиянием гидроксильной группы в a-положении на карбоксильную обусловлено усиление реакционных центров:
– 1. всех;
+2. электрофильного;
– 3. нуклеофильного;
+4. ОН-кислотного;
– 5. основного.
Гидроксикарбоновые кислоты - это гетерофункциональные соединения, содержащие карбоксильную и гидроксильную (спиртовый гидроксил) функциональные группы. Эти функциональные группы оказывают взаимное электроноакцепторное влияние, что приводит к изменению активности реакционных центров в каждой из этих групп. Электроноакцепторное действие гидроксильной группы на карбоксильную увеличивает активность её ОН-кислотного и электрофильного центров, что приводит к усилению кислотных свойств этой группы и её способности к SN реакциям.
55. К оксокарбоновым кислотам относят:
– 1. винную кислоту;
+2. пировиноградную кислоту;
– 3. щавелевая кислота;
+4. ацетоуксусную кислоту;
+5. щавелевоуксусную кислоту.
Оксокарбоновыми кислотами называются гетерофункциональные органические соединения, которые содержат в своей структуре карбоксильную и альдегидную или кетонную группы. Из перечисленных соединений к этой группе относятся: 2-оксопропановая кислота (пировиноградная), 3-оксобутановая кислота (ацетоуксусная) и 2-оксобутандиовая кислота (щавелевоуксусная).
56. Оксокарбоновым кислотам соответствует следующая информация:
– 1. содержат гидроксильную (спиртовый гидроксил) и карбоксильную функциональные группы;
+2. способны образовывать ацетали (кетали);
+3. содержат карбонильную (альдегидную или кетонную) и карбоксильную функциональные группы;
+4. являются гетерофункциональными соединениями;
+5. кислотные свойства зависят от положения функциональных групп относительно друг друга.
Оксокарбоновые кислоты – это гетерофункциональные соединения, содержащие в своей структуре карбоксильную и карбонильную (альдегидную или кетонную) функциональные группы, поэтому они вступают в реакции, характерные для классов веществ с этими группами. Так по карбонильной группе идет реакция AN в сухом HCl со спиртами с образованием полуацеталей и SN ацеталей. Обе функциональные группы в структуре оксокарбоновых кислот являются электроноакцепторами. Электроноакцепторное влияние карбонильной группы усиливает кислотные свойства карбоксильной группы. Это влияние тем сильнее, чем ближе функциональные группы расположены в структуре молекулы.
57. Оксокислоты с наиболее сильным a-СН-кислотным центром это:
– 1. 2-оксопропановая кислота;
– 2. 2-оксопентановая кислота;
+3. 3-оксобутановая кислота;
– 4. 4-оксобутановая кислота;
+5. 2-оксобутандиовая кислота.
Оксокарбоновые кислоты – это такие гетерофункциональные соединения, которые имеют в своем составе электроноакцепторные карбонильную и карбоксильную функциональные группы. В молекулах β-оксокарбоновых кислот у углерода в a-положении значительно возрастает подвижность протона и формируется активный a-СН-кислотный центр, поэтому наиболее сильный a-СН-кислотный центр имеют 3-оксобутановая и 2-оксобутандиовая кислоты.
58. Влияние оксо- группы в молекуле a-оксокарбоновой кислоты усиливает активность реакционных центров карбоксильной группы:
– 1. СН-кислотного;
+2. ОН-кислотного;
+3. электрофильного;
– 4. нуклеофильного;
– 5. основного.
Для оксокарбоновых кислот, как гетерофункциональных соединений, характерны реакции по каждой функциональной группе. При этом взаимное положение функциональных групп в структуре молекулы влияет на их реакционную способность, свойственную каждому классу соединений. Электроноакцепторное влияние оксогруппы в a-положении усиливает активность ОН-кислотного и электрофильного центров в карбоксильной группе.
59. Сложный эфир образуется в определенных условиях в результате реакции оксокарбоновых кислот с:
– 1. СН3NH2 при нагревании;
+2. С2Н5-ОН в кислой среде при нагревании;
– 3. С2Н5-ОН в щелочной среде;
– 4. С2Н5I в кислой среде;
– 5. С6Н5-ОН в кислой среде.
Для оксокарбоновых кислот как гетерофункциональных соединений характерны реакции по каждой функциональной группе. Как карбоновые кислоты они вступают в реакцию этерификации со спиртами в кислой среде при нагревании (SN реакция по электрофильному центру карбоксильной группы) с образованием сложного эфира.
60. Полуацетали и ацетали могут быть получены в реакциях оксокарбоновых кислот с:
– 1. СН3I, в нейтральной среде;
– 2. СН3ОН, в щелочной среде;
– 3. LiH, в абсолютном эфире;
+4. СН3ОН, в присутствии сухого HCl;
– 5. раствором NaOH.
Оксокарбоновые кислоты как гетерофункциональные соединения могут проявлять свойства характерные как для карбоновых кислот, так и для оксосоединений. Как оксосоединения в присутствии сухого HCl они способны образовывать со спиртом полуацетали и ацетали (AN, SN реакции).
61. Ацетоуксусный эфир можно синтезировать с помощью реакций по схеме:
Ацетоуксусный эфир можно синтезировать сложноэфирной конденсацией этилацетата в присутствии безводного этилата натрия, или металлического натрия по схемам 1 и 3, используя на стадии конденсации в качестве субстрата и реагента этиловый эфир уксусной кислоты, так как в его структуре присутствуют активные a-СН-кислотный и электрофильный центры. Под действием натрия или этилата натрия из молекул этилового эфира (при участии a-СН-кислотного центра) образуется карбанион, который способен, как нуклеофил атаковать электрофильный центр сложноэфирной группы (реакция SN).Прямой синтез ацетоуксусного эфира реакцией ацетоуксусной кислоты со спиртом непригоден из-за термической неустойчивости исходной кислоты (специфическое свойство β-оксокарбоновых кислот).
62. Реакция нуклеофильного замещения (SN) в молекуле оксопропановой кислоты происходит в результате атаки в соответствующий реакционный центр молекулы субстрата:
+1. SOCl2;
–2. NH2OH;
+3. C2H5OH, (H+);
–4.(CH3)2SO4;
–5. C2H5Br.
Для оксокарбоновых кислот как гетерофункциональных соединений характерны реакции по каждой функциональной группе. 2-Оксопропановая кислота имеет электрофильный центр на атоме углерода, карбоксильной группы, который можут атаковать нуклеофильные реагенты SOCl2 и C2H5OH в кислой среде при этом идут реакции нуклеофильного замещения (SN), характерные для карбоновых кислот. Гидроксиламин (NH2OH) как основание образует с карбоновыми кислотами соль.
63. Легко декарбоксилируются при нагревании в растворе Н2SO4:
+1. 2-оксопропановая кислота;
+2. 3-оксобутановая кислота;
–3. 2-гидроксипропановая кислота;
–4. 3-гидроксипентановая кислота;
+5. 2-оксобутандиовая кислота.
Оксокарбоновые кислоты – это гетерофункциональные соединения и для них характерны реакции как по карбоксильной группе, так и по оксогруппе. Вторая функциональная группа (оксогруппа) по своему влиянию является сильным электроноакцептором, поэтому она способствует протеканию при нагревании характерной для α- и β- оксокарбоновых кислот реакции декарбоксилирования. α- и β-Гидроксикарбоновые кислоты в данных условиях претерпевают другие превращения.
64. Кето-енольная таутомерия характерна для:
–1. a-гидроксикарбоновых кислот;
–2. β-оксокарбоновых кислот;
+3. сложных эфиров β-оксокарбоновых кислот;
–4. сложных эфиров γ-оксокарбоновых кислот;
–5. сложных эфиров γ-гидроксикарбоновых кислот.
Для сложных эфиров β-оксокарбоновых кислот характерно явление кето-енольной таутомерии. Это связано с тем, что в молекуле располагаются рядом основный (на атоме кислорода оксогруппы) и сильный кислотный (a-СН-кислотный) центры. При этом переход протона от СН-кислотного центра на основный приводит к образованию енольной группы (гидроксильной группы рядом с двойной связью). Такое явление обратимой изомеризации кетона в енол с установлением химического равновесия этих таутомеров называется кето-енольной таутомерией.
65. Сложноэфирная конденсация с образованием ацетоуксусного эфира протекает в условиях:
–1. нагревания с H2SO4 сложного эфира этановой кислоты;
+2. превращений сложного эфира этановой кислоты в присутствии этилата натрия;
–3. превращений сложного эфира этановой кислоты в присутствии соли гидроксиламина и щелочи;
–4. превращений сложного эфира пропановой кислоты в присутствии натрия металлического;
–5. взаимодействия сложного эфира метановой кислоты и ацетона с этилатом натрия.
Для получения сложных эфиров β-оксокислот в качестве основного способа синтеза используются сложноэфирная конденсация. Электроноакцепторное влияние сложноэфирной группы увеличивает подвижность протона в a-положении. После отщепления протона формируется карбанион, который реагирует с другой молекулой сложного эфира по её электрофильному центру (SN реакция), с образованием продукта конденсации.
66. Продуктами кетонного расщепления одной молекулы ацетоуксусного эфира являются:
–1. этанол и две молекулы ацетата натрия;
+2. этанол, СО2 и ацетон;
–3. две молекулы этановой кислоты;
–4. СО2, пропан и этанол;
–5. две молеулы этановой кислоты, этанол.
Этил-3-оксобутаноат, называемый обычно ацетоуксусным эфиром, широко применяется в органическом синтезе. На основе оцетоуксусного эфира получают метилкетоны (кетонное расщепление) и карбоновые кислоты (кислотное расщепление). Кетонное расщепление на завершающем этапе синтеза осуществляется гидролизом алкилацетоуксусного эфира действием разбавленных водных растворов кислот и щелочей с последующим декарбоксилированием полученной алкилацетоуксусной кислоты. Незамещенной ацетоуксусный эфир в этих условиях образует в качестве конечных продуктов этанол, СО2, ацетон. При действии разбавленных растворов щелочей или кислот ацетоуксусный эфир гидролизуется с последующим декарбоксилированием ацетоуксусной кислоты. Этот вид расщепления называется кетонным расщеплением с образованием СО2, этилового спирта и кетона-ацетона (ответ 2).
67. Какие из приведенных реакций характеризуют кислотные свойства ацетоуксусного эфира в енольной форме:
–1. с бромной водой;
+2. с раствором NaOH;
+3. с раствором FeCl3;
–4. с раствором HCl;
–5. с этиловым спиртом.
Структурные особенности ацетоуксусного эфира определяют две изомерные формы его существования – это кетонную и енольную, которые находятся в равновесии друг с другом. Кислотные свойства кетонной формы определяются наличием a-СН-кислотного центра, а енольной наличием ОН-кислотного центра. Ацетоуксусный эфир как ОН-кислота в енольной форме взаимодействует с растворами щелочей и образует комплекс с FeCl3.
68. Какой фрагмент молекулы ацетоуксусного эфира в оксо- или енольной форме обуславливает фиолетово-красное окрашивание в реакции с хлоридом железа (III):
–1. сложноэфирная группа;
–2. оксогруппа;
+3. енольный гидроксил;
–4. двойная углерод-углеродная связь;
–5. все варианты ответа неверные.
Ацетоуксусный эфир существует в двух изомерных формах, обратимо переходящих друг в друга – кетонной и енольной. Поэтому для ацетоуксусного эфира характерны реакции кетона, сложного эфира, енольного гидроксила и двойной связи. Реакция с хлоридом железа (III) является качественной на енольный гидроксил.
69. Реакции ацетоуксусного эфира с бромной водой и хлоридом железа (III) позволяют доказать:
–1. р-π-сопряжение;
+2. кето-енольную таутомерию ацетоуксусного эфира;
–3. π-π-сопряжение в молекуле;
–4. сложно-эфирную группу;
–5. лактим-лактамную таутомерию соединения.
Особенностью ацетоуксусного эфира является то, что он представляет собой смесь двух изомеров: кетонной (92,5%) и енольной (7,5%) форм, которые находятся в равновесии друг с другом. При добавлении к ацетоуксусному эфиру раствора FeCl3 можно наблюдать появление фиолетового окрашивания, что свидетельствует о взаимодействии его енольного гидроксила с этим соединением. Прибавляя затем по каплям бромную воду, енольную форму (реакцией двойной связи енола с бромом) переводят в бромпроизводное, о чем свидетельствует исчезновение фиолетового окрашивания.
70. Реакцию с образованием 2,4-динитрофенилгидразона дают:
–1. гидроксикарбоновые кислоты;
+2. оксокарбоновые кислоты;
–3. аминокарбоновые кислоты;
–4. дикарбоновые кислоты;
–5. дигидроксикарбоновые кислоты.
Оксокарбоновые кислоты имеют в своей структуре функциональную группу кетонов, поэтому они взаимодействуют с 2,4-динитрофенилгидразином с образованием 2,4-динитрфенилгидразона (реакция AN-E). Это характерная реакция оксосоединений, содержащих альдегидную или кетонную функциональную группу.
УГЛЕВОДЫ.
1. Углеводы классифицируют на:
–1. нуклеотиды;
+2. моносахариды;
+3. олигосахариды (ди-, три- и т.д.);
– 4. полинуклеотиды;
+5. полисахариды.
Углеводы иначе называют «сахариды», «сахара». По сложности строения их молекул и отношению к гидролизу различают моносахариды, олигосахариды (ди-, три- и т.д.) и полисахариды. Нуклеотиды включают в состав остаток молекулы моносахарида, но имеют более сложное строение и поэтому к классу углеводов не относятся.
2. D-глюкоза может быть классифицирована как:
+1. моносахарид;
–2. полисахарид;
–3. альдопентоза;
– 4. кетогексоза;
+5. альдогексоза.
D-глюкоза относится к классу моносахаридов, потому что имеет простейшее строение и не подвергается гидролизу с образованием более простых углеводов. D-глюкоза является «альдогексозой», поскольку «оксогруппа» в составе ее открытой формы относится к классу альдегидов, а общее количество атомов углерода в углеродной цепи – шесть.
3. D-фруктоза может быть классифицирована как:
–1. дисахарид;
+2. кетогексоза;
–3. альдогексоза;
–4. кетопентоза;
+5. моносахарид.
D-фруктоза относится к классу моносахаридов, потому что имеет простейшее строение и не подвергается гидролизу с образованием более простых углеводов. D-фруктоза является кетогексозой, так как «оксо»-группа в составе ее открытой формы относится к классу «кетонов», а общее количество атомов углерода в углеродной цепи – шесть.
4. Мальтоза может быть классифицирована как:
–1. моносахарид;
– 2. невосстанавливающий дисахарид;
+3. олигосахарид;
+4. восстанавливающий дисахарид;
–5. полисахарид.
Мальтоза относится к классу олигосахаридов, а также дисахаридов, так как ее молекула построена из остатков 2-х молекул моносахаридов. Мальтоза является восстанавливающим дисахаридом, так как 2 остатка D-глюкопиранозы в ее составе связаны между собой a(1→4) гликозидной связью. При этом остается свободным полуацетальный гидроксил во 2-м остатке моносахарида, который способен к образованию открытой формы с альдегидной группой, обладающей восстанавливающими свойствами.
5. Сахароза может быть классифицирована как:
–1. моносахарид;
+2. олигосахарид;
–3. восстанавливающий дисахарид;
+4. невосстанавливающий дисахарид;
–5. полисахарид.
Сахароза относится к классу олигосахаридов (дисахаридов), так как в составе ее молекулы находятся остатки 2-х моносахаридов и она подвергается гидролизу с образованием 2-х молекул моносахаридов. Сахароза является невосстанавливающим дисахаридом, так как остатки a-D-глюкопиранозы и b-D-фруктофуранозы в ее составе связаны между собой (1→2)-гликозидной связью. При этом не остается свободным полуацетальный гидроксил; не образуется открытая форма. Циклическая форма, в которой существует сахароза, не обладает восстанавливающими свойствами.
6. Целлюлоза может быть классифицирована как:
–1. моносахарид;
–2. олигосахарид;
+3. гомополисахарид;
–4. гетерополисахарид;
–5. восстанавливающий дисахарид.
Молекула целлюлозы построена из большого количества (2500=12000) остатков одного моносахарида – D-глюкопиранозы.
7. Моносахаридами являются:
– 1. лактоза;
+2. D-манноза;
+3. D-рибоза;
+4. D-фруктоза;
–5. инулин.
Молекулы D-маннозы, D-рибозы, D-фруктозы имеют простейшее строение и не подвергаются гидролитическому расщеплению с образованием более простых углеводов.
8. Дисахаридами являются:
+1. сахароза;
–2. D-фруктоза;
–3. D-глюкоза;
+4. целлобиоза;
– 5. целлюлоза.
Молекулы сахарозы и целлобиозы построены из 2-х остатков моносахаридов, подвергаются гидролизу и в результате гидролитического расщепления образуют 2 молекулы моносахаридов.
9. Гомополисахаридами являются:
+1. крахмал;
+2. гликоген;
–3. лактоза;
–4. мальтоза;
+5. целлюлоза.
Молекулы крахмала, гликогена, целлюлозы построены из большого (200-12000) количества остатков молекул одного моносахарида – D-глюкопиранозы.
10. Восстанавливающими дисахаридами являются:
– 1. D-глюкоза;
+2. лактоза;
–3. сахароза;
–4. гликоген;
+5. мальтоза.
Лактоза, мальтоза являются дисахаридами, так как их молекулы построены из 2-х остатков молекул моносахаридов, гидролизуются с образованием 2-х молекул моносахаридов. Данные дисахариды являются восстанавливающими, так как 2 остатка моносахаридов в их составе связаны между собой (1→4)-гликозидной связью. При этом остается свободным полуацетальный гидроксил, который обуславливает образование открытой формы с альдегидной группой, проявляющей восстанавливающие свойства.
11. К невосстанавливающим дисахаридам следует отнести:
–1. целлюлоза;
–2. целлобиоза;
– 3. мальтоза;
– 4. лактоза;
+5. сахароза.
Сахароза является дисахаридом, так как ее молекула построена из 2-х остатков молекул моносахаридов, гидролизуется с образованием 2-х молекул моносахаридов. Данный дисахарид является невосстанавливающим, так как остатки a-D-глюкопиранозы и β-D-фруктофуранозы в его молекуле связаны между собой (1→2)-гликозидной связью между аномерными атомами углерода. При этом не остается свободного полуацетального гидроксила. Поэтому сахароза не способна к образованию открытой формы, обладающей восстанавливающими свойствами.
12. D-глюкоза имеет D-конфигурацию заместителей у атомов углерода с порядковым номером в составе молекулы:
– 1. первый;
+2. второй;
–3. третий;
+4. четвертый;
+5. пятый.
У D-глюкозы в стандартной проекционной формуле Фишера гидроксигруппы расположены справа у 2,4,5 атомов углерода. Такое расположение функциональных групп соответствует D-конфигурации данных хиральных центров.
13. D-галактоза имеет D-конфигурацию заместителей у атомов углерода с порядковым номером в составе молекулы:
+ 1. второй;
–2. третий;
–3. четвертый;
+ 4. пятый;
–5. шестой.
У D-галактозы в стандартной проекционной формуле Фишера гидроксильные группы расположены справа у второго и пятого атомов углерода. Такое расположение функциональных групп соответствует D-конфигурации данных хиральных центров.
14. Принадлежность моносахарида к D-или L-стереохимическому ряду определяется конфигурацией заместителей у атома углерода в составе молекулы:
–1. первый;
–2. второй;
+ 3. асимметрический атом углерода с максимальным порядковым номером;
–4. последний атом углерода;
–5. асимметрический атом углерода с минимальным порядковым номером.
Принадлежность моносахарида к D- или L-стереохимическому ряду согласно принятым правилам определяется конфигурацией асимметрического атома углерода с максимальным порядковым номером.
15. Молекулы D-глюкозы и L-глюкозы являются:
+1. энантиомерами;
–2. диастереомерами;
–3. аномерами;
–4. эпимерами;
–5. структурными изомерами.
Молекулы D-глюкозы и L-глюкозы являются энантиомерами, так как имеют одинаковое структурное строение, но противоположную конфигурацию всех асимметрических атомов углерода, то есть относятся друг от друга как предмет и несовместимое с ним зеркальное отражение.
16. Молекулы D-глюкозы и D-галактозы являются:
–1. энантиомерами;
+2. диастереомерами;
–3. аномерами;
+4. эпимерами;
–5. структурными изомерами.
Молекулы D-глюкозы и D-галактозы – диастереомеры, так как различаются только пространственным строением, но не являются энантиомерами, то есть не отражают зеркально конфигурацию друг друга. Данные молекулы являются эпимерами, так как различаются конфигурацией только одного (4-го) атома углерода.
17. Молекулы D-глюкозы и D-фруктозы являются:
–1. энантиомерами;
–2. диастереомерами;
– 3. аномерами;
– 4. эпимерами;
+5. структурными изомерами.
Молекулы D-глюкозы и D-фруктозы являются структурными изомерами, так как имеют разное структурное строение: D-глюкоза – альдогексоза, а D-фруктоза - кетогексоза.
18. Число таутомерных форм, которые возможны для D-рибозы:
– 1. две;
– 2. три;
– 3. четыре;
+4. пять;
–5. возможна только открытая форма молекулы.
Установлено, что любой из моносахаридов классов пентоз и гексоз образует в растворе 2 фуранозные, 2 пиранозные (циклические) формы, которые обратимо взаимопревращаются друг в друга через открытую (оксо-) форму в процессе цикло-оксотаутомерии – всего 5 таутомерных форм.
19. Таутомерное равновесие в растворе D-глюкозы образуют ее таутомерные формы:
– 1. одна открытая и две пиранозные;
– 2. одна открытая и две фуранозные;
– 3. две пиранозные и две фуранозные;
+ 4. одна открытая, две пиранозные и две фуранозные;
– 5. одна открытая, одна пиранозная и одна фуранозная.
Открытая форма D-глюкозы относится к классам альдегидов и спиртов. Поэтому она способна к обратимой внутримолекулярной реакции нуклеофильного присоединения (AN). В результате реакции образуются устойчивые пяти- и шестичленные циклические полуацетали: соответственно фуранозная и пиранозная таутомерные формы. Электрофильный реакционный центр в альдегидной группе имеет плоское строение и одинаково доступен для атаки нуклеофильным реагентом (-ОН) с обоих сторон плоскости. Поэтому образуется по 2 аномера каждой из циклических форм.
20. Открытая форма D-глюкозы по химической природе является:
–1. кетоном и многоатомным спиртом;
– 2. полуацеталем и многоатомным спиртом;
+3. многоатомным спиртом и альдегидом;
–4. ацеталем и многоатомным спиртом;
–5. карбоновой кислотой и спиртом.
По химической природе функциональные группы в составе открытой формы D-глюкозы относятся к классам: оксо-группа – альдегид; гидроксильные группы – многоатомный спирт.
21. Открытая форма D-фруктозы по химической природе является:
+ 1. кетоном и многоатомным спиртом;
–2. альдегидом;
– 3. полуацеталем;
– 4. ацеталем;
–5. альдегидом и многоатомным спиртом.
По химической природе функциональные группы в составе открытой формы D-фруктозы относят к классам: оксо-группа – кетон; гидроксильные группы – многоатомный спирт.
22. Циклические формы D-галактозы имеют химическую природу:
– 1. альдегида и многоатомного спирта;
– 2. кетона и многоатомного спирта;
–3. ацеталя и многоатомного спирта;
+4. полуацеталя и многоатомного спирта;
–5. карбоновой кислоты.
Функциональные группы в составе циклических форм D-галактозы по химической природе относят к следующим классам: гидроксильные – многоатомный спирт; полуацетальная (гидроксильная группа и группа простого эфира, связанные с одним атомом углерода) – полуацеталь.
23. Аномерами среди перечисленных циклических форм D-маннозы и D-фруктозы являются:
– 1. a-D-маннопираноза;
+2. a-D-маннофураноза;
+ 3. b-D-маннофураноза;
– 4. b-D-фруктофураноза;
– 5. a-D-фруктопираноза.
Следует выбрать a-D-маннофуранозу (2) и β-D-маннофуранозу (3), поскольку аномерами называют диастереомеры, которые различаются конфигурацией только аномерного атома углерода. Конфигурации других асимметрических атомов углерода одинаковы.
24. Конфигурация аномерного атома в молекуле a-аномера одинакова с конфигурацией:
–1. аномерного атома в молекуле b-аномера;
–2. любого хирального центра в молекуле моносахарида;
+3. «концевого» хирального центра, который определяет принадлежность моносахарида к D- или L-стереохимическому ряду;
–4. второго атома углерода в молекуле моносахарида;
–5. среди перечисленных вариантов нет подходящего.
Согласно принятым правилам, конфигурация аномерного центра у a-аномера одинакова с конфигурацией «стереохимического ключа» – «концевого» хирального центра (асимметрического атома углерода), определяющего принадлежность к D- или L- стереохимическому ряду. Конфигурация аномерного центра у β-аномера противоположна.
25. Явлением мутаротации называют:
–1. существование моносахаридов в виде равновесной смеси таутомеров;
– 2. обратимые взаимные превращения открытой и циклических форм моносахаридов;
3. обратимое превращение a-аномера в b-аномера через открытую форму молекулы;
+4. изменение во времени угла вращения плоскости поляризации света, то есть оптической активности, раствора углевода;
– 5. обратимые превращения пиранозных форм в фуранозные через открытую форму молекулы моносахарида.
Согласно определению мутаротация – это изменение во времени угла вращения плоскости поляризации света свежеприготовленного раствора углевода. Причиной мутаротации является существование в растворе моносахарида в равновесной смеси его таутомеров: a- и β- аномеров циклических (пиранозных и фуранозных) форм и открытой формы.
26. К дезоксисахарам следует отнести:
– 1. D-рибоза;
–2. D-глюкозамин;
–3. D-сорбит;
+4. 2-дезокси-D-рибоза;
–5. D-галактуроновая кислота.
В названии 2-дезокси-D-рибозы, в отличие от других моносахаридов, имеется приставка «дезокси»-, которая означает отсутствие атома кислорода. Поэтому в молекуле 2-дезокси-D-рибозы гидроксильная группа у С2 заменена на атом водорода.
27. К аминосахарам следует отнести:
– 1. D-рибоза;
+ 2. D-глюкозамин;
– 3. D-сорбит;
– 4. 2-дезокси-D-рибоза;
– 5. D-галактуроновая кислота.
В названии D-глюкозамина, в отличие от других моносахаридов, присутствует название класса – амин, а в молекуле одна из гидроксильная группа у С2 заменена на аминогруппу с сохранением конфигурации хирального центра.
28. Только гликозид образуется в результате реакции моносахарида с:
–1. CH3CH2I (NaOH);
+ 2. CH3CH2OH (HCl);
3. CH3COCl;
–4. Ag (NH3)2OH при нагревании;
–5. Cu (OH)2 (NaOH) без нагревания.
Дата добавления: 2015-11-26 | Просмотры: 1914 | Нарушение авторских прав
|