Номер 1, страница 186 - гдз по химии 10 класс учебник Рудзитис, Фельдман

1*. Поясните, какие соединения относят к гетероциклическим. Приведите примеры и напишите их формулы и названия.

1*. Гетероциклическими соединениями (или гетероциклами) называют органические циклические соединения, в состав цикла которых, помимо атомов углерода, входит один или несколько атомов других химических элементов. Эти атомы называют гетероатомами. Наиболее распространенными гетероатомами являются азот (N), кислород (O) и сера (S).

Свойства гетероциклических соединений зависят от размера цикла, типа и количества гетероатомов, а также от степени ненасыщенности (т.е. наличия двойных связей). Они могут быть ароматическими (как бензол, но с гетероатомом) или неароматическими (насыщенными или ненасыщенными). Гетероциклы являются структурными фрагментами многих важнейших природных соединений: алкалоидов, витаминов, антибиотиков, нуклеиновых кислот (ДНК, РНК), пигментов (хлорофилл, гемоглобин).

Примеры гетероциклических соединений:

1. Пиррол

   Формула: $C_4H_5N$.

   Описание: пятичленный ароматический гетероцикл, содержащий один атом азота. Структура представляет собой плоский пятиугольный цикл, состоящий из четырех атомов углерода и одного атома азота, с двумя сопряженными двойными связями.

2. Фуран

   Формула: $C_4H_4O$.

   Описание: пятичленный ароматический гетероцикл с одним атомом кислорода. Структура аналогична пирролу, но гетероатом — кислород.

3. Тиофен

   Формула: $C_4H_4S$.

   Описание: пятичленный ароматический гетероцикл с одним атомом серы. Структура аналогична пирролу и фурану, но с гетероатомом серой.

4. Пиридин

   Формула: $C_5H_5N$.

   Описание: шестичленный ароматический гетероцикл, содержащий один атом азота. Является гетероциклическим аналогом бензола, где одна группа CH заменена на атом азота. Структура — плоский шестиугольный цикл с тремя сопряженными двойными связями.

5. Пиримидин

   Формула: $C_4H_4N_2$.

   Описание: шестичленный ароматический гетероцикл с двумя атомами азота, расположенными в позициях 1 и 3. Является структурной основой для таких азотистых оснований, как цитозин, тимин и урацил.

6. Пурин

   Формула: $C_5H_4N_4$.

   Описание: конденсированная (состоящая из двух колец) гетероциклическая система. Состоит из шестичленного пиримидинового и пятичленного имидазольного колец, соединенных вместе. Является структурной основой для аденина и гуанина.

Ответ: Гетероциклическими соединениями называют органические соединения, содержащие циклы, в состав которых входят не только атомы углерода, но и атомы других элементов (гетероатомы), таких как азот, кислород, сера. Примерами являются пиррол ($C_4H_5N$), фуран ($C_4H_4O$), тиофен ($C_4H_4S$), пиридин ($C_5H_5N$), которые представляют собой ароматические пяти- и шестичленные кольца с одним или несколькими гетероатомами.