Cурагчийн код - ICHO 2017 · болон c-d -үүдийн агшилт-суналтын тэг цэг дээрх хэлбэлзлийн энерги (zpe) -ийг (кЖ

Cурагчийн код MNG-1

Онолын даалгавар, Албан ёсны Монгол хэл дээрх орчуулга, 49дэх ОУХО 2017, Тайланд 1

Шалгалтын материал унших: Тэмцээн эхлэхээс өмнө сурагчид

15 минут материалтай уншиж танилцана. Энэ хугацаанд бичих

эсвэл тооцоо хийж болохгүй ба хэрэв хийвэл таны ажлыг

хүчингүйд тооцно. Тодруулах зүйл байвал Англи хэл дээрх

материалыг авч үзэж болно.



Онолын Даалгавар

"Химиэр Дэлхийг Холбох нь" 49 дэх Олон Улсын Химийн Олимпиад

Нахон Патом, ТАЙЛАНД



Ерөнхий Зааварчилгаа.

Хуудас: Энэхүү онолын даалгавар нь 54 хуудастай. Нийт 11 бодлоготой.

Унших: Тэмцээн эхлэхээс өмнө сурагчид 15 минут материалтай уншиж танилцана.

Энэ хугацаанд бичих эсвэл тооцоо хийж болохгүй ба хэрэв хийвэл таны ажлыг

хүчингүйд тооцно. Тодруулах зүйл байвал Англи хэл дээрх материалыг авч үзэж

болно.

Хугацаа: Тэмцээнийг нийт 5 цагт хийж гүйцэтгэнэ.

Эхлэх/Дуусах: “Start” дохио өгөхөөр сурагчид ажлаа эхлэх ба “Stop” дохио өгөхөд

хийж байгаа ажлаа тэр даруйд зогсооно.

• Хэрэв “Stop” дохио өгснөөс 1 минут дотор ажлаа зогсоохгүй бол таны ажлыг

хүчингүйд тооцно.

• “Stop” дохионы дараа өөрийн ажлаа дугтуйнд хийгээд өөрийн ажлын байран

дээрээ хүлээж байгаарай. Шалгагч багш таны материалыг хураан авах болно.

Хариултын хуудас: Бүх хариулт болон бодолтуудыг хариултын хуудас дахь зохих

нүдэнд бөглөөрэй. Балаар бичигдсэн зүйлсийг л тооцно.

• Таньд өгсөн балаар бичээрэй.

• Хариултын хуудасны арыг ноорог болгож болох ба тэдгээрийг оноонд

тооцохгүй.

Тооны машин: Тооцоог 49 дэх ОУХО-аас тарааж өгсөн тооны машинаар

гүйцэтгээрэй.

Тусламж: Хэрэв таньд тусламж (юм идэх, уух эсвэл бие засах) шаардлагатай бол

ширээн дээр байгаа IChO -ийн улбар шар тугийг өргөөрэй.



Агуулга

Бодлогын

№. Нэр Хуудас

Нийт

онооны %

1 Гетероген катализатораар пропен гарган авах 5 6%

2 Кинетик изотопын нөлөө (KIE) ба тэг цэг дээрх

хэлбэлзлийн энерги (ZPE) 9 6%

3 Химийн урвалын термодинамик 15 6%

4 Электрохими 19 5%

5 Хөрсөн дэх фосфат болон силикат 25 5%

6 Төмөр 30 6%

7 Химийн нэгдлийн бүтцийн таавар 35 6%

8 Цахиурын гидроксидын гадаргуу 41 5%

9 Үл мэдэгдэх нэгдэлд 45 6%

10 Алкалойдын нийлбэр синтез 48 7%

11 Твист ба хираль шинж 53 2%



Бодлого 1 A B C

Нийт A1 A2 A3

Нийт 4 1 2 7 6 20

Оноо

Бодлого 1: Гетероген катализатораар пропен гарган авах

Пропен буюу пропилен нь Тайланд болон дэлхий дээрх хамгийн чухал химийн

нэгдлүүдийн нэг юм. Үүний нэг жишээ нь пропеныг полипропилен (PP)-ий үйлдвэрлэлд

ашигладаг.

A Хэсэг.

Гетероген катализаторын орчинд пропаныг шууд дегидрогенжуулж пропеныг

гарган авдаг. Гэхдээ энэ урвалын төрхөөс болоод эдийн засгийн хувьд явуулах

боломжгүй. Дараах асуултуудад товч тодорхой хариулт өгөөрэй. Нэмэлт мэдээлэлүүд:

Hbond(C=C) = 1.77Hbond(C-C), Hbond(H-H) = 1.05Hbond(C-H), болон Hbond(C-H) = 1.19Hbond(C-

C), энд Hbond тухайн холбооны дундаж холбооны энтальпи юм.

1-A1) Пропаны шууд дегидрогенжуулалтын энтальпийн өөрчлөлтийг ол. Тооцоогоо

хийгээд хариултаа Hbond(C-C) хэлбэрээр харуулаарай.

Тооцоо:

Бодлого 1

Нийт онооны 6%



1-A2) Тогтмол температурт даралтыг ихэсгэснээр пропены тоо хэмжээг ихэсгэх

боломжгүй юм. Энэхүү үзэгдлийг аль зарчим нь тайлбарладаг вэ? Зөв нэг хариултыг “✓”

гэж тэмдэглээрэй.

⃝ Бойлын хууль

⃝ Чарльзын хууль

⃝ Дальтоны хууль

⃝ Раулын хууль

⃝ Лe-Шатальен зарчим

1-A3) Эхлээд, систем тэнцвэрт оршиж байна. 1-А1 асуултын адил пропаныг шууд

дегидрогенжуулах системийн термодинамикийн үзүүлэлтүүдийн тэмдэгийг зөв

илэрхийлсэн хариултуудыг “✓” гэж тэмдэглэж сонгоно уу.

H S G T*

⃝ - + + бага

⃝ - + - өндөр

⃝ - - + бага ⃝ - - - өндөр

⃝ + + + бага

⃝ + + - өндөр

⃝ + - + бага

⃝ + - - өндөр ⃝ Дээрх хариулт бүгд буруу

* адил парциал даралтад анхны температуртай харьцуулахад

B Хэсэг.

Молекул байдалтай хүчилтөрөгчийн хий дотор ванадийн оксид мэтийн хатуу

катализаторыг ашиглан исэлдэх дегидрогенжуулалтаар (oxidative dehydrogenation

(ODH)) их хэмжээний пропеныг гаргах боломжтой. Энэ төрлийн урвал нь одоогоор

зөвхөн судлагдаж байгаа ч шууд дегидрогенжуулалтыг халж үйлдвэрт пропеныг гаргах

ирээдүйтэй арга юм.

1-B) Урвал дахь пропан зарцуулалтын нийт хурд нь

283

8

OoxHCred

HC

pk

p

pk

p

1r

3 байна.

Энд, kred болон kox -ууд нь пропанаар металлын оксид катализаторын ангижрах хурдны

тогтмол болон молекул байдалтай хүчилтөрөгчөөр катализаторын исэлдэх урвалын

хурдны тогтмол. Мөн p нь стандарт даралт, 1 бар. Катализаторын исэлдэх хурд нь

пропаны исэлдэлтээс 100,000 дахин хурдан болохыг зарим туршилтаар тогтоосон. 600 K



дэх туршилтын хурд нь p

pkr

HC

obsHC3

3

8

8 (энд, kobs -ажиглагдсан хурдны тогтмол ба 0.062

моль с-1-тэй тэнцүү). Хэрэв катализатортай реактор дундуур нийт даралтыг нь 1 бар-т

тохируулан пропан, хүчилтөрөгчөөс тогтсон хийг тасралтгүй нэвтрүүлэх ба пропаны

парциал даралт 0.10 бар байхад kred болон kox-г тооцоолно уу. Пропены парциал даралтыг

тооцохгүй.

Тооцоо:

C Хэсэг.

Металлын оксидын катализаторын гадаргуу дээр атом байдалтай хүчилтөрөгч

байдаг нь ODH -д идэвхитэй орон зай болж өгдөг. red* нь ангижирсан орон зай болон

O(s) нь катализаторын гадаргуу дээрх хүчилөтрөгчийн атом. Катализатортай ODH -ийн

механизмыг дараах байдлаар бичиж болно:

C3H8(g) + O(s) 1k C3H6(g) + H2O(g) + red* (1)

C3H6(g) + 9O(s) 2k 3CO2(g) + 3H2O(g) + 9red* (2)

O2(g) + 2red* 3k 2O(s) (3)

Өгөгдсөн ттозайн орон идэвхитэй нийт

ттозайн орон ангижирсан , дээр үзүүлсэн 3 шатанд хурдны

хуулийг бичвэл:

)1(8311 HCpkr ,

)1(6322 HCpkr ,

болон 233 Opkr .



1-C) Гадаргуу дээрх хүчилтөрөгчийн атомын тоо урвалын бүх хугацаанд тогтмол гэж

үзвэл -г k1, k2, k3, 83HCp ,

63HCp , болон 2Op -үүдээс хамааруулан тооцоол.

Тооцоо:



Бодлого 2 A

Нийт A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8

Нийт 2 2 7 3 3 1 5 1 24

Оноо

Бодлого 2: Кинетик изотопын нөлөө (KIE) ба тэг цэг дээрх хэлбэлзлийн энерги

(ZPE)

ZPE болон KIE тооцоолох

Кинетик изотопын нөлөө (KIE) гэж нэг атом нь изотопоор солигдоход урвалын

хурдны тогтмолд өөрчлөлт үүсдэгтэй холбоотой үзэгдэл юм. KIE-г урвалд устөрөгчтэй

холбогдсон тодорхой нэг холбоо тасарсан эсэхийг батлахын тулд ашигладаг. C-H болон

C-D холбооны (D = H12 ) идэвхижилийн хурдны зөрүүг тооцоолохын тулд хармоник

осциляторын загварыг ашигладаг.

Хармоник осциляторын загварт хэлбэлзлийн давтамж ()-ийг дараах байдлаар

илэрхийлнэ:

k

2

1 ,

Энд, k хүчний тогтмол, массын бууралт.

Молекулын хэлбэлзлийн энергиүдийг дараах байдлаар тооцоолно:

2

1hnEn

,

Энд, n хэлбэлзлийн квантын тоо, боломжит утгууд нь 0, 1, 2, ... байна. Хамгийн бага

энергийн түвшин дэх энерги (n= 0 дэх En)-г тэг цэг дээрх хэлбэлзлийн энерги (ZPE).

гэнэ.

2-A1) Атомын массын нэгж дэх C-H (CH) болон C-D (CD) -ийн массын бууралтыг

тооцоолно уу. Дейтеригийн масс устөрөгчийнхээс хоёр дахин их гэж үзээрэй.

Тооцоо:

[2-A1) -д CH болон CD -г тооцоолж чадаагүй бол цаашдын тооцоондоо CH = 1.008

болон CD = 2.016 -г ашиглаарай. Энд өгсөн тоон утга нь бодит утгатай ойролцоо биш

гэдгийг анхаарна уу.]

Бодлого 2




2-A2) C-H -ийн агшилт-суналтын хүчний тогтмол (k) нь C-D-ийнхтэй адилхан ба C-H

агшилт-суналтын давтамж нь 2900 cм-1 бол харгалзах C-D агшилт-суналтын давтамжийг

(cм-1) тооцоолно уу.

Тооцоо:



2-A3) 2-A2) асуулт дахь C-H болон C-D агшилт-суналтын давтамж дээр үндэслэн C-H

болон C-D -үүдийн агшилт-суналтын тэг цэг дээрх хэлбэлзлийн энерги (ZPE) -ийг (кЖ

моль-1) тооцоолно уу.

Тооцоо:

[2-A3-д ZPE -ийн утгуудыг тооцоолж чадаагүй бол цаашдын тооцоондоо ZPECH = 7.23

кЖ/моль болон ZPECD = 2.15 кЖ/моль -ийг ашиглаарай. Энд өгсөн тоон утга нь бодит

утгатай ойролцоо биш гэдгийг анхаарна уу.]

Кинетик изотопын нөлөө (KIE)

Тэг цэг дээрх хэлбэлзлийн энергийн зөрүүнээс болоод протонжсон нэгдэл болон

түүнд харгалзах дейтержсэн нэгдлүүд ялгаатай хурдаар урвалд ордог.

C-H болон C-D холбооны диссоциацийн урвалуудын хувьд шилжилтийн хоёр

төлөвт, мөн бүтээгдэхүүний хоёуланд нь энергиүд адилхан байдаг. C-H болон C-D

холбоонуудын ZPE -үүдийн зөрүүгээр изотопын нөлөөг тодорхойлдог.



2-A4) C-D холбоо болон C-H холбоонуудын холбооны диссоциацийн энергийн зөрүү (

CHBDECDBDE )-г кЖ моль-1 -иор илэрхийлж тооцоол.

Тооцоо:

2-A5) C-H/C-D холбооны тасралын идэвхжилийн энерги (Ea) нь ойролцоогоор холбооны

диссоциацийн энергитэй тэнцүү, C-H болон С-D холбооны тасралын Аррениусын

фактор нь хоорондоо адилхан. 25 oC -т C-H/C-D холбооны таслралын харьцангуй

хурдны тогтмол (kCH/kCD) -ыг тооцоол.

Тооцоо:



Урвалын механизмыг судлахад KIE -г ашиглах нь

Дейтержээгүй болон дейтержсэн дифенилметанолын исэлдэлтийг илүүдэл

хромын хүчилд судалсан.

2-A6) C0 нь дейтержээгүй дифенилметанолын эсвэл дейтержсэн дифенилметанолын

анхны концентраци, Ct -г t хугацаан дахь концентраци гэж үзье. Туршилтаар хоёр график

(Зураг 2a ба Зураг 2b) гарах ба эдгээрээс нэгдүгээр эрэмбийн урвалын тогтмолыг

тодорхойлж болно.

Зураг 2a Зураг 2b

Аль зураг нь дейтэржээгүй дифенилметанолын исэлдэлт, аль нь дейтержсэн

дифенилметанолын исэлдэлтийн зураг вэ?

Хариулт бүрээс тохирох хариултын дугуйг “✓” гэж тэмдэглээрэй.

Дейтержээгүй дифенилметанолын исэлдэлт: ⃝ Зураг 2a ⃝ Зураг 2b

Дейтержсэн дифенилметанолын исэлдэлт: ⃝ Зураг 2a ⃝ Зураг 2b

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

0.80

0.90

1.00

0 100 200 300 400 500

ln (

C0/C

t)

Time / min

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

0.80

0.90

1.00

0 15 30 45 60 75 90

ln (

C0/C

t)

Time / min



2-A7) 2-A6 асуулт дахь графикийг ашиглан урвалын kCH, kCD (мин-1) болон kCH/kCD

тооцоолно уу.

Тооцоо:

2-A8) Механизмыг дараах байдалтай гэж үзжээ:

Асуулт 2-A6 болон 2-A7 -уудыг авч үзэж аль үе шат нь хурдыг тодорхойлогч шат вэ?

Онгорхой дугуйнуудын нэгийг нь “✓” сонгож хариулна уу.

⃝ (1) шат

⃝ (2) шат

⃝ (3) шат



Бодлого 3 A B Нийт

A1 A2 A3

Нийт 7 3 8 6 24

Оноо

Бодлого 3: Химийн урвалын термодинамик

A Хэсэг.

Худалдаанд гаргадаг метанолыг цайрын оксид/зэсийн оксидын катализатор

дээгүүр нүүрстөрөгчийн монооксид болон устөрөгчийн холимогийг ашиглан гаргаж

авдаг:

CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g).

Тасалгааны температур (298 K) болон 1 бар стандарт даралт дахь энэхүү гурван хий тус

бүрийн үүсэхийн стандарт энтальпи (Hfo) болон абсолют энтропи(So)-г дор өгсөн байна.

Хий Hfo (кЖ моль-1) So (Ж K-1 моль-1)

CO(g) -111 198

H2(g) 0 131

CH3OH(g) -201 240

3-A1) 298 K -д урвалын Ho, So, Go, болон Kp -г тооцоол.

Тооцоо:

Ho = ………..……… кЖ

So = ………….…….. Ж K-1

Go = ………..………. кЖ

Kp = ….…………….

3-A1-д 298 K-д Kp-г тооцоолж чадаагүй бол цаашид Kp = 9 × 105 -г ашиглаарай.

Бодлого 3




3-A2) Худалдаанд гаргахад ашигладаг реакторыг 600 K-д ажиллуулдаг. Энэ температурт

Kp -г тооцоол. Ho болон So нь температураас хамаардаггүй гэж үзээрэй.

Тооцоо:

Kp = ………………………..

3-A2-д 600 K-д Kp -г тооцоолж чадаагүй бол цаашид Kp = 1.0×10-2 ашиглаарай.



3-A3) Үйлдвэрт метанолыг гаргахдаа реакторт нэг моль СО тутамд 2.00 моль Н2 -өөс

тогтсон хийг нэвтрүүлдэгт үндэслэнэ. Реактораас гарах хий дэх метанолын молийн

фракц 0.18 байсан. Тэнцвэр тогтсон гэж үзээд 600 K гэсэн өндөр температурт реакторт

байх нийт даралтыг тооцоолно уу.

Тооцоо:

Нийт даралт = ………………………. бар.



B Хэсэг.

3-B) Дараах 300 K дахь хаалттай системийг авч үзье. Систем эзлэхүүнийг тооцох

шаардлагагүй хаагддаг хавхлагаар тусгаарлагдсан 2 хэсгээс тогтоно. Адил Р даралтад А

хэсэгт 0.100 моль аргон хий болон В хэсэгт 0.200 моль азотын хий агуулна. Хоёр хэсгийн

эзлэхүүнүүд, VA болон VB ба доторх хийнүүд нь идеал хий шиг байдаг.

Хавхлагыг аажуухан онгойлгож, системд тэнцвэр тогтохыг хүлээсэн. Хоёр хийнүүд

идеал хийн холимогийг үүсгэнэ гэж үзсэн. 300 K-д Гиббсийн чөлөөт энергийн өөрчлөлт

G -ийг тооцоол.

Тооцоо:

G = ………..………. Ж



Бодлого 4

(5%)

A Нийт

A1 A2 A3 A4

Нийт 4 1 5 6 16

Оноо

Бодлого 4: Электрохими

A Хэсэг. Гальванийн элемент

Туршилтыг 30.00ºC-т гүйцэтгэсэн. Электрохимийн үүр нь устөрөгчийн хийн даралт дор

буфер уусмалд дүрсэн металл цагаан алтан электродоос тогтсон устөрөгчийн хагас үүр

[Pt(s)│H2(g)│H+(aq)] -ээс тогтоно. Энэхүү устөрөгчийн хагас-үүр нь концентраци нь үл

мэдэх M2+(aq) -ын уусмалд дүрэгдсэн металл (M)-ын ялтсан хагас үүртэй холбогдсон.

Зураг 1-т үзүүлсэнчлэн хоёр хагас-үүрүүд хоорондоо давсан гүүрээр холбогдсон.

Анхаар: Хүснэгт 1-д стандарт исэлдэн-ангижрах потенциалыг өгсөн байгаа.

Зураг 1. Гальванийн элемент

Бодлого 4




Хүснэгт 1. Стандарт исэлдэн-ангижрах потенциал (298-308 K)

Хагас урвал E๐ (В)

Ba2+(aq) + 2e- Ba(s) -2.912

Sr2+(aq) + 2e- Sr(s) -2.899

Ca2+(aq) + 2e- Ca(s) -2.868

Er2+(aq) + 2e- Er(s) -2.000

Ti2+(aq) + 2e- Ti(s) -1.630

Mn2+(aq) + 2e- Mn(s) -1.185

V2+(aq) + 2e- V(s) -1.175

Cr2+(aq) + 2e- Cr(s) -0.913

Fe2+(aq) + 2e- Fe(s) -0.447

Cd2+(aq) + 2e- Cd(s) -0.403

Co2+(aq) + 2e- Co(s) -0.280

Ni2+(aq) + 2e- Ni(s) -0.257

Sn2+(aq) + 2e- Sn(s) -0.138

Pb2+(aq) + 2e- Pb(s) -0.126

2H+(aq) + 2e- H2(g) 0.000

Sn4+(aq) + 2e- Sn2+(aq) +0.151

Cu2+(aq) + e- Cu+(aq) +0.153

Ge2+(aq) +2e- Ge(s) +0.240

VO2+(aq) + 2H+(aq) +e- V3+(aq) + H2O(l) +0.337

Cu2+(aq) + 2e- Cu(s) +0.340

Tc2+(aq) + 2e- Tc(s) +0.400

Ru2+(aq) + 2e- Ru(s) +0.455

I2(s) + 2e- 2I-(aq) +0.535

UO22+(aq) + 4H+(aq)+ 2e- U4+(aq) + 2H2O(l) +0.612

PtCl42-(aq) + 2e- Pt(s) + 4Cl-(aq) +0.755

Fe3+(aq) + e- Fe2+(aq) +0.770

Hg22+(aq) + 2e- 2Hg(l) +0.797

Hg2+(aq) + 2e- Hg(l) +0.851

2Hg2+(aq) + 2e- Hg22+(aq) +0.920

Pt2+(aq) + 2e- Pt(s) +1.180

MnO2(s) + 4H+(aq) + 2e- Mn2+(aq) + 2H2O(l) +1.224

Cr2O72-(aq)+ 14H+(aq) + 6e- 2Cr3+ (aq) + 7H2O (l) +1.360

Co3+(aq) + e- Co2+(aq) +1.920

S2O82-(aq) + 2e- 2SO4

2-(aq) +2.010



4-A1) 30.00๐C -т бүх гальванийн элементэд явагдах урвалын харьцаа (Q) нь 2.18 x 10-4,

цахилгаан хөдөлгөгч хүч +0.450 В байсан. Стандарт исэлдэн-ангижрах потенциал (E๐)-

ыг тооцоолж, “M” металлыг тодорхойл.

QRTGG o ln болохыг анхаарна уу.

Тооцоо:

M -ын стандарт исэлдэн-ангижрах потенциал ……....………..………В

(Хариултыг таслалын ард 3 оронгоор илэрхийл)

Тиймээс, “M” ялтас бол …………..……… металл.

4-A2) Гальванийн элементэд өөрөө аяндаа явагдах исэлдэн ангижрах урвалын

тэгшитгэлийг бичиж тэнцүүлнэ үү.



4-A3) Үүр дэх (Зураг 1) M2+(aq) уусмалын үл мэдэх металлын концентрацийг

иодометрийн титрлэлтийн аргаар тодорхойлж болно. M2+(aq) уусмалаас 25.00 cм3 -г авч

шувтан колбонд хийж дээр нь илүүдэл KI нэмсэн. Эквивалент цэг хүрэхэд 0.800 моль

дм-3 -ийн натрийн тиосульфатын уусмалаас 25.05 cм3 зарцуулагджээ. Энэ титрлэлтээр

явагдсан бүх исэлдэн ангижрах урвалуудыг бичиж тэнцүүлж, уусмал дахь M2+(aq) -ын

концентрацийг тооцоол.

Тооцоо:

Уусмал дахь M2+(aq) концентраци……….………моль дм-3

(Хариултыг таслалын ард 3 ороноор илэрхийлнэ үү)

Хэрэв хариултыг тооцоолж чадаагүй бол цаашид M2+ концентрацийг 0.950 моль дм-3 гэж

авч үзээрэй.



4-A4) Зураг 1-д, хэрвээ устөрөгчийн хагас-үүр 0.360 бар устөрөгчийн хий дор, цагаан

алтан электрод 0.050 моль сүүний хүчил (HC3H5O3) болон 0.025 моль натрийн лактат

(C3H5O3Na) -аас тогтсон 500 cм3 буфер уусмалд дүрэгдсэн үед гальванийн элементийн

цахилгаан хөдөлгөгч хүч +0.534 В гэж хэмжигджээ. Буфер уусмалын рН болон 30.00๐C

-т сүүний хүчлийн диссоциацийн тогтмол (Ka)-ыг тооцоолно уу.

Буфер уусмалын рН-ийн тооцоо:

Буфер уусмалын рН ……………………………………

(Таслалын ард 2 орноор илэрхийлнэ үү)

Хэрэв тооцоог хийж чадаагүй бол цаашид буфер уусмалын рН -ийг 3.46 гэж авч үзээрэй.



Сүүний хүчлийн диссоциацийн тогтмол (Ka) -ын тооцоо:

Сүүний хүчлийн диссоциацийн тогтмол…………………………………

(таслалын ард 2 орноор илэрхийлнэ үү)



Бодлого

5

A B

C D

Нийт

A1 A2 C1 C2

Нийт 1 1 3 1 2 2 10

Оноо

Бодлого 5: Хөрсөн дэх фосфат болон силикат

Хөрсөн дэх фосфорын тархалт болон хөдөлгөөнт чанарыг шаталсан экстракциар

тодорхойлдог. Хөрсөн дэх органик бус фосфорын фракцийг тодорхойлохдоо шаталсан

экстракцид хүчил эсвэл суурьлаг урвалжуудыг ашиглан явуулдаг. Хөрсний дээжийг

экстракцлаж дараах шинжилгээг хийсэн:

A Хэсэг. Нийт фосфат (PO43-) болон силикат (SiO4

4-) тодорхойлох

5.00 г хөрсний дээжийг задалж нийт фосфор болон цахиурыг уусгаад эцсийн

эзэлхүүнийг 50.0 cм3 болгосон. Усан ханданд нийт фосфор болон силикатын анализыг

хийсэн. Концентрациуд нь фосфорынх 5.16 мг дм-3, цахиурынх 5.35 мг дм-3 байсан.

5-A1) 1.00 г хөрсөн дэх PO43- -ын массыг мг-аар илэрхийл.

Тооцоо:

1 г хөрсөн дэх PO43- = мг (таслалын ард 3 орноор илэрхийл)

5-A2) 1.00 г хөрсөн дэх SiO44- -ын массыг мг -аар илэрхийл.

Тооцоо

1 г хөрсөн дэх SiO44- = мг (таслалын ард 3 орноор илэрхийл)

Бодлого 5




B Хэсэг. Хүчиллэг усан ханд дахь боломжит PO43- -ын хэмжээг тодорхойлсон нь

Фосфатыг молибден-хөх аргаар тодорхойлдог. 1 моль фосфатаас 1 моль

молибден-хөх нэгдэл үүсдэг. Энэ аргаар хүчиллэг усан хандан дахь фосфатыг 800 нм-т

шингээлт (A) болон нэвтрүүлэлт (T) -ийг хэмжиж тодорхойлдог. Молибден-хөх

нэгдлийн молийн шингээлт нь 6720 дм3 моль-1 см-1 ба бүх хэмжилтүүдийг 1.00-см

зузаантай кюветэд хийсэн.

Нэвтрүүлэлт болон шингээлтийн хамаарлыг дараах тэгшитгэлээр илэрхийлнэ:

T = I / Io

A = log (Io / I)

энд, I – нэвтэрсэн гэрлийн эрчим, Io – туссан гэрлийн эрчим.

5-B1) Өндөр концентрацтай фосфат агуулсан дээжинд анализ хийхэд 7.5 x 10-5моль дм-3

молибден-хөх нэгдлийг харьцуулах уусмал болгож тэг шингээлтийг хэмждэг. Дээжийн

уусмалын нэвтрүүлэлтийг хэмжихэд 0.55 байсан. Дээж уусмал дахь фосфатын

концентраци (моль дм-3) -г тооцоол.

Тооцоо:

Дээж уусмал дахь фосфатын концентраци = моль дм-3



C Хэсэг. Суурьлаг ханданд PO43- болон SiO4

4- тодорхойлох нь

Суурьлаг уусмалд фосфат болон силикат ионууд нь хоёулаа молибдаттай урвалд орж

шар өнгийн молибдофосфат болон молибдосиликатыг үүсгэдэг. Эдгээрийг дараа нь

аскорбины хүчлээр ангижруулж молибден-хөх нэгдлийг үүсгэдэг. Хоёр комплекс 800

нм-т хамгийн их шингээлт өгдөг. Фосфатын анализад силикат саад болохоос сэргийлж

дарсны хүчлийг нэмдэг.

Дарсны хүчилтэй болон хүчилгүй фосфатын стандарт хоёр бүлэг уусмал бэлтгэсэн. Мөн

дарсны хүчил нэмээгүй силикатын стандарт уусмал бэлтгэсэн. Эдгээрээс шугаман

хамааралтай жиших муруй гарган авсан ба тэгшитгэл нь:

Нөхцөл Шулууны тэгшитгэл

Дарсны хүчилтэй болон хүчилгүй фосфат y = 6720x1

Дарсны хүчилгүй силикат y = 868x2

y - 800 нм дэх шингээлт,

x1 - фосфатын концентраци, моль дм-3,

x2 - силикатын концентраци, моль дм-3

Сууриар боловсруулсан дээж уусмалын 800 нм-т хэмжсэн шингээлтийн утгууд дарсны

хүчил нэмсэн үед 0.267 байсан ба харин дарсны хүчил нэмээгүй үед 0.510 байсан.

5-C1) Сууриар хандалсан хөрсний ханд дахь фосфатын концентраци (моль дм-3) болон

харгалзах фосфорын агуулга (мг дм-3)-ыг тооцоол.

Тооцоо:

PO43- -ын концентраци= моль дм-3

(таслалын ард 2 орноор илэрхийл)

P концентраци = мг дм-3




5-C2) Сууриар хандалсан хөрсний ханд дахь силикатын концентраци (моль дм-3) болон

харгалзах цахиурын агуулга (мг дм-3)-ыг тооцоол.

Тооцоо:

SiO44- -ын концентраци = моль дм-3


Si -ын концентраци = мг дм-3




D Хэсэг. Аммонийн фосфомолибдатыг урьдчилан концентрацжуулах

100 cм3 аммонийн фосфомолибдат ((NH4)3PMo12O40) -ын усан уусмалыг 5.0 см3

органик уусгагчаар хандалсан. Органик-усны тархалтын коэффициент (Kow) – органик фаз

дахь нэгдлийн концентраци (co)-ийг усан фаз дахь концентраци (cw)-д харьцуулсантай

тэнцүү. Аммонийн фосфомолибдатын Kow нь 5.0. Органик фаз дахь аммонийн

фосфомолибдатын молийн шингээлт нь 5000 дм3 моль-1 см-1.

5-D) Хэрвээ органик фаз дахь шингээлт нь 0.200 бол анхны усан дээжин дэх фосфорын

масс (мг)-ыг олно уу. Кюветын зузаан 1.00 см байсан.

Тооцоо

анхны усан уусмал дахь нийт P-ын агуулга = мг



Бодлого 6

(6%)

A B C Нийт

A1 A2 B1 B2 B3 C1 C2

Нийт 3 8 4 3.5 5 2 4 29.5

Оноо

Бодлого 6: Төмөр

Төмөр (Fe) нь дэлхийн цардаст тархалтаараа дөрөвдүгээрт ордог элемент бөгөөд 5000

жилийн өмнөөс хүн төрөлхтөн хэрэглэж эхэлжээ.

A хэсэг.

Цэвэр төмөр нь хялбар исэлддэг тул хэрэглээ нь хязгаарлагдмал. X элементийг төмрийн

исэлдэлт тэсвэрлэх чанарыг нэмэгдүүлэх зорилгоор төмрийн хайлшид хэрэглэгддэг

элемент.

6-A1) X элементийн тухай дараах мэдээлэл өгөгджээ:

(1) 1-р ионжилтоор n1= 4 – l1 квантын тоотой электрон салдаг.

(2) 2-р ионжилтоор n2= 5 – l2 квантын тоотой электрон салдаг.

(3) X элементийн атом масс Fe –өөс бага.

X ямар элемент вэ?

(Хариултаа үелэх систем дэх тэмдэгийг ашиглан бичээрэй)

Бодлого 6




6-A2) Fe ба X нь хоёулаа төвдөө төвтэй куб бүтцээр талстждаг. Fe -ын атомуудаар битүү

бөмбөрцөг хийвэл нэгж үүр дэх Fe-ын атомуудын эзлэхүүн 1.59x10-23 cм3. X -ийн нэгж

үүрийн эзлэхүүн 0.0252 нм3. R = (|𝑅𝑋−𝑅𝐹𝑒|

𝑅𝐹𝑒)×100 нь 15-тай тэнцүү буюу бага үед бүрэн

хатуу уусмалын хэлбэрт шилжинэ. RX ба RFe нь X ба Fe-ийн атомын радиус. Х ба Fe нь

бүрэн хатуу уусмалд шилжих үү? Хариултаа тооцоогоор батална уу. Тооцоо хийгээгүй

бол оноо өгөхгүй. Бөмбөрцгийн эзлэхүүн 4/3r3.

Хариулт (тохирох нүдэнд ✓ гэж тэмдэглээрэй)

Тийм (R 15) Үгүй (R > 15)

Тооцоо

RFe =...…………...…..нм RX =………………….нм R = ……………..…..



B хэсэг.

Төмөр нь байгалийн усанд Fe(HCO3)2 хэлбэртэй байдаг бөгөөд Fe2+ ба HCO3- гэж

иончлогддог. Уснаас Fe(HCO3)2 зайлуулахын тулд исэлдүүлж уусдаггүй комплекс

Fe(OH)3-д шилжүүлж шүүлтүүрийн цаасаар шүүж салгадаг.

6-B1) Fe2+ -ийг суурилаг уусмал дахь KMnO4 –аар исэлдүүлж Fe(OH)3 ба MnO2 тунадас

үүсгэдэг. Суурийн уусмал дахь энэ урвалыг ионы тэгшитгэлээр бичиж тэнцүүлнэ үү.

Энэ нөхцөлд HCO3 ион нь CO3

2 ионд шилждэг. Суурийн уусмал дахь энэ урвалыг

ионы тэгшитгэлээр бичиж тэнцүүлнэ үү.

6-B2) 2-оос олон атомаас тогтсон ковалент нэгдэл А нь хүчтэй исэлдүүлэгч бөгөөд

диатомт галоген (Q2) ба NaQO2 хоорондын урвалаар гарган авдаг.

1Q2 + xNaQO2yA + zNaQ x+y+z≤ 7 үед

x, y ба z нь стехиометрийн коэффициентууд. Устөрөгч болон галогенаас тогтсон бинар

нэгдлүүд дундаа HQ нь хамгийн бага температурт буцалдаг. Хэрэв А нь чөлөөт хос

электронтой бол Q –г тогтоож A нэгдлийн бүх атом дээрх илрэхүй цэнэг нь тэг байх

Льюисийн бүтцийг дүрсэлнэ үү.

(Хариултаа үелэх систем дэх тэмдгийг ашиглан бичээрэй)



6-B3) D нэгдэл нь байгалийн уснаас Fe(HCO3)2-г зайлуулахад хэрэглэдэг тогтворгүй

исэлдүүлэгч юм. Энэ нь G, Z элементүүд болон устөрөгчөөс тогтсон ба Z элементийн

исэлдэхүйн хэм нь +1. Энэ нэгдэлд устөрөгч нь цахилгаан сөрөг чанар ихтэй элементтэй

нь холбогдсон байдаг. G ба Z элементийн зарим мэдээллийг дор үзүүлэв.

(1) G нь хэвийн төлөвтөө диатомт молекул G2 үүсгэдэг.

(2) Z нь Е элементээс нэг протоноор цөөн. Е нь стандарт нөхцөлд хий

байдалтай. Z2 нь ууршимтгай хатуу бодис.

(3) ЕG3 пирамид хэлбэртэй.

G ба Z элементүүдийг тогтоож D нэгдлийн бүтцийг дүрсэлнэ үү.

(Хариултаа үелэх систем дэх тэмдэгийг ашиглан бичээрэй)

G = …….………….…… Z = ……………….…..

D молекулын бүтэц

Q = ……………........

A нэгдлийн Льюисийн бүтэц:

A нэгдлийн молекулын геометр ямар байх вэ? (Тохирох нүдэнд ✓ гэж тэмдэглэнэ

үү.)

шугаман нугарсан цагираг тетраэдр

хавтгайн тригональ бусад



C Хэсэг. 59Fe нь цөсөн дэх төмрийн метаболизмыг судлахад хэрэглэдэг радиоидэвхит изотоп юм.

Энэ изотоп нь 59Co үүсгэн дараах замаар задардаг:

𝐹𝑒2659 𝐶𝑜27

59 + a + b (1)

6-C1) Тэгшитгэл (1) дэх a ба b аль нь вэ? (Тохирох нүдэнд ✓ гэж тэмдэглээрэй.)

протон нейтрон вета позитрон альфа гамма

6-C2) 59Fe изотопын хагас задралын үе (t1/2)-ээс n дахин их хугацаа болох 178 хоног

өнгөрөхөд 59Co ба 59Fe молийн харьцаа 15:1 болсон. Тэгшитгэл (1)-г үндэслэн, n бүхэл

тоо гэвэл 59Fe –ийн хагас задралын үе хэдэн хоног байх вэ? Хариултаа тооцоогоор

батална уу.

Тооцоо:

59Fe хагас задралын үе =……………………. өдөр (таслалын ард 1 орны нарийвчлалтай)



Бодлого 7

(6%)

A Нийт

A1 A2 A3 A4 A5

Нийт 4.5 1.5 6 6 2 20

Оноо

Бодлого 7: Химийн нэгдлийн бүтцийн таавар

Титаны комплексууд хавдрын эсрэг үйлчилгээтэй. Комплексийн идэвхид изомер,

хэмжээ гэх мэт олон хүчин зүйлс нөлөөлдөг. Энэ даалгавар нь титаны зарим

комплексийн синтезийн тухай юм.

7-A1) 2 эквивалент 2-гуравдагч-бутилфенол, 2 эквивалент шоргоолжны альдегид болон

N,N'-диметилэтилен-1,2-диаминыг хүчиллэг орчинд 75C-т урвалд оруулахад

C26H40N2O2 гэсэн ерөнхий томьёонд захирагдах гурван гол бүтээгдэхүүн дор үзүүлсэн

тэгшитгэлийн дагуу үүсчээ. Бүтээгдэхүүн бүрийн бүтцийг дүрсэлнэ үү. OH

But

+ 2 CH H

OH3C

NH

HN

CH3+

H+

275 oC, 24 h

+ 2 H2OC26H40N2O2

Бүтээгдэхүүн 1:


Бодлого 7


цаг




7-A2) Хэрэв 2-гуравдагч-бутилфенолын оронд эх бодисоор 2,4-ди-гуравдагч-

бутилфенолыг ижил стехиометрийн харьцаагаар авч 7-A1) урвал явуулахад зөвхөн ганц

X бүтээгдэхүүн үүсдэг. X нэгдлийн бүтцийг дүрсэлнэ үү.



7-A2) –д гарган авсан X ба диэтилийн эфир дэх Ti(OiPr)4 [iPr = изопропил]-ыг инертийн

хийн орчинд урвал явуулахад тасалгааны температурт улбар шар өнгөтэй Y хатуу талст

Ti-комплекс (6 координацын тоотой) мөн изопропанол тус тус үүсдэг.

(тэгшитгэл 1)

X, Ti(OiPr)4, ба Y нэгллүүдийн UV-Vis спектрийг хэмжихэд зөвхөн Y нэгдэл = 370 нм-

т шингээлт өгсөн. Тус бүр 0.50 моль дм-3 концентрацитай X болон Ti(OiPr)4 -уудыг янз

бүрийн эзлэхүүнээр авч, уусгагчаар бензолыг нэмээд = 370 нм-т шингээлтийг хэмжсэн

дүнг дор үзүүлэв:

X нэгдлийн

эзлэхүүн

(cм3)

Ti(OiPr)4 нэгдлийн

эзлэхүүн

(cм3)

Бензолын эзлэхүүн

(cм3)

Шингээлт

0 1.20 1.80 0.05

0.20 1.00 1.80 0.25

0.30 0.90 1.80 0.38

0.50 0.70 1.80 0.59

0.78 0.42 1.80 0.48

0.90 0.30 1.80 0.38

1.10 0.10 1.80 0.17

1.20 0 1.80 0.02

7-A3) Дараах хүснэгтийн хоосон нүдэнд тооцоог хийж тохирох дүнг бөглөнө үү.

мольPr)Ti(O +моль

моль

4

iX

X Шингээлт

0.05

0.25

0.38

0.59

0.48

0.38

0.17

0.02

(таслалын ард 2 орны нарийвчлалтайгаар бичих)



Шингээлт, мольPr)Ti(O +моль

моль

4

iX

X

хоорондын хамаарлын графикийг байгуулна уу.

мольPr)Ti(O +моль

моль

4

iX

X

Y бүтээгдэхүүний гарцыг ихэсгэх мольPr)Ti(O +моль

моль

4

iX

X

харьцаа нь Y-ийн томьёо

дахь X стехиометрийг илэрхийлнэ.

Y комплекс дахь Ti:X молийн харьцаа ямар байх вэ?

Y комплекс дахь Ti:X молийн харьцаа ................................................

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

0.80

0.90

1.00

0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00

Ши

нгэ

элт



7-A4) Ti-ы комплекс Y -ийн координацийн тоо нь зургаа. Y нэгдлийн IR спектрт 3200–

3600 cм-1 мужид өргөн пик илрээгүй. Y нь гурван диастереомертэй. N атомын

стереохимийг тооцолгүйгээр гурван диастереомерийн бүтцийг дүрсэлнэ үү.

Анхаар: Лигандын бүтцийг бүрэн дүрслэх шаардлагагүй. Зөвхөн донор атомыг тогтоож

титантай координацилах лигандын ерөнхий бүтцийг дараах байдлаар дүрслээрэй:

Жишээлбэл: -г гэж дүрсэлж болно.

**Хэрэв 7-A2)-д X бүтцийг тогтоож чадаагүй бол дараах лигандын тэмдэглэгээгээр Х-

ийг төлөөлүүлээрэй. (A ба Z нь донор атом):

Диастереомер 1:





7-A5) Тодорхой нөхцөлд тэгшитгэл 1 нь Y-ийн зөвхөн ганц диастереомер үүсгэнэ. Y

нэгдлийн бүтцэд молекул доторх хөдөлгөөн байхгүй ба CDCl3 дахь Y нэгдлийн 1H ЦСР

спектрт гуравдагч-бутил бүлэгт харгалзах 1.25, 1.30, 1.66, ба 1.72-т дөрвөн синглет

үзүүлсэн. Y нэгдлийн тохирох нэг л диастереомерийн бүтцийг дүрсэлнэ үү.

(Лигандын бүтцийг бүтэн дүрслэх албагүй. Координацийн холбоонд оролцох донор

атомыг тогтоож лигандтай харилцан үйлчлэлийг 7-A4)-т дүрсэлсэнтэй ижлээр

дүрслээрэй)



Бодлого 8 A Нийт

(5%) A1 A2 A3 A4 A5

Нийт 6 5.5 3 4 1.5 20

Оноо

Бодлого 8: Цахиурын гидроксидын гадаргуу

Цахиурын гидроксид нь аморф болон талст гэсэн янз бүрийн хэлбэртэй байдаг.

Цахиурын гидроксидыг дор үзүүлсэнчлэн тетраметоксисилан (TMOS) болон

тетраэтоксисилан (TEOS) зэрэг цахиурын алкоксид ашиглан золь-гелийн аргаар гарган

авдаг:

a. Гидролиз

b. Усны конденсаци

c. Спиртийн конденсаци

Бодлого 8




Нийлмэл цахиурын гидроксидод бүх цахиурын атомууд нь гурван хэмжээст хатуу

сүлжээг үүсгэн дөрвөн хүчилтөрөгчийн атомтай тетраэдр холбоо үүсгэсэн байдаг.

Цахиурын гидроксид дэх цахиурын хүрээллийг дор үзүүлэв:

8-A1) Цахиурын гидроксидын гадаргуу дээр (дээр үзүүлсэнтэй адил) гурван

цахиурын атомын хүрээлэл ажиглагддаг. Цахиурын энэхүү гурван хүрээлэлийн бүтцийг

доорх хүснэгтэд зурна уу.

Цахиурын гидроксидыг усан дахь металл ионыг шингээгч (адсорбент) болгож

ашигладаг. Метал-цахиурын гидроксидын комплексийн бүтцийг дараах байдлаар

дүрсэлж болно:

I

II

8-A2) Cu2+ -г шингээсний дараа цахиурын гидроксидын цагаан өнгө сул цэнхэр

өнгөтэй болдог. max = 550 нм -т үзэгдэх гэрлийн спектр нь өргөн шингээлтийн пиктэй.

Хэрвээ Cu2+ нь цахиурын гидроксидтой холбогдож II -той адил бүтэц үүсгэдэг бол Cu2+

ионы d-орбиталын үл холбох мужийн диаграм, комплекс дахь d орбиталын хуваагдлын

(label) дээрх үүсгэх хэлбэрийг дүрсэлж, үзэгдэх мужид өгсөн шингээлтэд харгалзах

электроны шилжилтүүдийг тодорхойл.

The splitting diagram буюу хуваагдлын диаграм:

Харгалзах электроны шилжилт/-үүд (бага энергитэй d-орбитал болон их энергитэй d-

орбитал)

x

y

z



8-A3) Эхний үеийн шилжилтийн металлудын ион нь цахиурын гидроксидтой Cu2+-той

адилхан комплекс ион үүсгэдэг бол аль металл(ууд)-ын ион(ууд) нь Cu2+-тэй адилхан

электроны шилжилтийг үзүүлэх вэ? Металлын ион(ууд) нь +2 эсвэл +3 исэлдэхүйн

төлөвт байна. Силанол бүлэг (Si-OH) болон ус нь сул лигандын орчин үүсгэдгийг

санаарай.

Гэхдээ цахиурын гидроксид нь янз бүрийн металлын ионтой санамсаргүйгээр

холбогддог. Сонгомол чанарыг нь ихэсгэхийн тулд янз бүрийн органик молекулууд

болох 3-аминопропилтриметоксисилан болон 3-меркаптопропилтриметоксисилан

суулгаж гадаргууг нь өөрчилдөг.

8-A4) Хэрвээ силика-SH -д Hg2+ нь зөвхөн хүхрийн холбох орон зайд холбогддог бол

[Hg(silica-SH)2]2+-ийн симметр комплекс үүсдэг. [Hg(silica-SH)2]

2+-ийн бүтцийг

дүрсэлнэ үү. Холбооны тэнхлэгийн чиглэлийг тодорхойлж харгалзах d-орбиталын

хуваагдлыг зурна уу. (Силика-SH -ийн бүрэн бүтцийн оронд R-SH -ийг ашиглаж болно.)

Бүтэц: d-орбиталын хуваагдлын диаграм:



8-A5) Дараах өгүүлбэрүүдийн үнэн эсвэл худлыг тодорхойлно уу.

a) [Hg(силика-SH)x]2+ -д d-d шилжилт байгаа

Үнэн Худал

b) [Cu(силика-NH2)x]2+ нь зэс(II) амины комплекстэй адилхан геометртэй тул

адилхан өнгөтэй байна гэж үзэж болно.

Үнэн Худал

c) Үзэгдэх гэрлийн спектрт, [Cu(силика-NH2)x]2+ -ын max нь [Cu(силика-

OH)x]2+ ээс маш их байна.

Үнэн Худал



Бодлого 9 A

Нийт A1 A2 A3

Нийт 6 6 11 23

Оноо

Бодлого 9: Үл мэдэгдэх нэгдэлд

9-A1) Органик нэгдэл A нь хираль, зөвхөн гурван элементээс тогтсон, Mr= 149

(бүхэлтгэсэн тоо).

A нэгдлийн 1H ЦСР спектрт гурван төрлийн ароматик протон илэрсэн ба 13C ЦСР

спектрт найман сигнал илэрсний дөрөв нь 120-140 ppm мужид байрлаж байна.

Карбонильт нэгдлийг эхлээд метиламинаар, дараа нь NaBH3CN үйлчилж A

нэгдлийг гарган авдаг. A нэгдлийн боломжит бүх бүтцийн томьёог дүрсэлнэ үү.

Стереохими шаардлагагүй ба стереомерүүдийг тооцохгүй.

Бодлого 9




9-A2) A нэгдлийн байрлалын нэг изомерийг (A1, A2 юмуу A3 бүтэц) B юмуу C ба D

нэгдлээс дор үзүүлсэн схемийн дагуу синтезлэдэг. A нэгдлийн байрлалын нэг изомер

болон B-F нэгдлүүдийн бүтцийг дүрсэлнэ үү.

Friedel-Crafts

acylation

B E

F

H+, H2O

1. CH3NH2

Correspond to one correct structure from A1-A3

2. NaBH3CN

(MW = 118)

(MW = 134)

PCC

+

C

D

PCC =N

H

O

Cr

O

OCl

Pyridinium Chlorochromate

AlCl3

Mr

Mr

Пиридин хлорохромат

Фридель-

Крафтсын

ацилжих

урвал

А1-А3-аас тохирох нэг

томьёо



9-A3) A1-A3 бүтцүүдийн нэгнийх нь (R)-хэлбэр нь A нэгдэл болно. Вициналь диолууд

болох X ба Y –ээс дор үзүүлсэн схемийн дагуу синтезлэж болно. Эдгээр диолууд

байгууллын изомерүүд ба A нэгдлээс нэг нүүрстөрөгчийн атомаар дутуу. G-N, X, Y ба

A нэгдлийн (R)-хэлбэрийн бүтцийг дүрсэлнэ үү. Бүх бүтцийн стереохимийг дүрслэх

шаардлагатай.

1 eq. PivCl, Et3N

(S)-diol (MW = 152)

X G

K

H

PPh3

(R,R)-aziridine

1.

base

2. LiAlH4 then workup

1. SOCl2, Et3N

2. NaN3, acetone, H2O, heat

(1S,2S)-diol (MW = 152)

Y

(1R,2S)-azido alcohol

L

N

M

A

First Synthesis:

Second Synthesis:

(cyclic amine)

NaBH4

EtOH,heat

(S)-form (R)-epoxide (MW = 134)

IJ

(cyclic ether)

O

OCl

ring opening byhydrogenolysis

O

Cl

O

S

O

ClH3CPivCl = MsCl =

1 eq. MsCl, Et3N

1 eq. MsCl, Et3N

(R)-formof A1, A2 or A3

excess CH3NH2,heat

hydrolysis andcyclization

Эхний синтез

экв. экв.

Mr Гидролиз ба

цагирагжих

экв.

диол

халаах

илүүдэл

халаах

хэлбэр эпоксид

(цагираг энгийн эфир)

суурь

Mr

Mr

дараа нь

хэлбэр А1, А2 юмуу А3-ын (R)-хэлбэр гидрогенжилтээр

цагираг задрах Хоёрдугаар синтез:

ацетон

халаалт

диол азидо спирт азиридин

(цагираг амин)



Бодлого 10

(6%)

A B Нийт

A1 B1 B2

Нийт 20.5 4 5.5 30

Оноо

Бодлого 10: Алкалойдын нийлбэр синтез

Алкалойд нь азот-агуулсан байгалийн нэгдэл. Тэдгээрийн нарийн нийлмэл бүтэц,

биологийн идэвхи нь судлаачдын анхаарал татсаар байна. Тэдгээрийн төлөөлөгчид

болох сауристолактам ба панкратистатиныг авч үзэх болно.

A хэсэг.

Сауристолактам нь олон төрлийн хавдрын эсрэг үйлчлэлтэй. Синтезийн дараах схемийн

дагуу гарган авдаг. (300 MHz давтамжид бичсэн CDCl3 уусгагчийн орчин дахь 1H-ЦСР

спектр өгөгдсөн)

Бодлого 10




10-A1) A-G нэгдлүүдийн бүтцийг дүрсэлнэ үү. Хариултын хуудасны хоосон нүдэнд

бичнэ үү.

2-метокси-4-метил фенол

Энэ бүтээгдэхүүн хоёр ароматик цагирагтай: нэг нь 1H-ЦСР спектрт хоёр синглет бүхий 4

халагдсан цагираг ба нөгөөх нь монохалагдсан цагираг

IR спектрт 1725-1700см-1 мужид хурц, 3300-2500 см-1 мужид өргөн

пиктэй

кат.

рефлакс

пиридин

Молекулын 1H-ЦСР спектр: s-синглет

Ароматик мужаас гадна 0-6 ppm муж дахь 1Н-ЦСР спектр:

IR спектрийн 1750-1735 см-1 мужид хүчтэй шингээлт өгдөг

илүүдэл

дараа нь усаар ангижруулах/салгах

кат.

Сауристолактам

Молекулын 1Н-ЦСР спектрийн сигналууд: Молекулын 1Н-ЦСР спектрийн сигналууд:

ба протон нь D2O –тэй солилцох боломжтой



A-G нэгдлүүдийн бүтэц:

A B

C D

E F

G



B хэсэг

Хавайн унаган ургамал болох аалзан сараана цэцгээс ялгасан панкратистатин нь

вирусын эсрэг үйлчилгээтэйгээс гадна хавдрын эсрэг үйлчилгээтэй болох нь эсийн

болон эдийн түвшинд судалгаагаар батлагдсан.

NH

O

O

OH O

HO OH

OH

OH

H

Pancratistatin

Панкратистатиныг X1 ба X2 –оос синтезлэдэг. Синтезийн завсрын бүтээгдэхүүнийг

дараах схемээр үзүүлэв.

10-B1) A ба B нэгдлийн бүтцийг дүрсэлнэ үү.

панкратистатин

бензол

рефлакс

А нэгдлийн (Е)-изомер

кат.

В нэгдэл Х1 завсарын бүтээгдэхүүн



10-B2) E нэгдлийн 3D сандал бүтэц ба F нэгдлийн стереохимийг тогтоохын тулд

завсарын бүтээгдэхүүн X1 (нэг энантиомерийг нь зурагт үзүүлсэн) дейтеригээр

тэмдэглэсэн. Y нь (1H) байх уу, (2H) байх уу?

конфигураци

Х1 завсрын бүтээгдэхүүний нэг энантиомер

Е нэгдэл

бензол, рефлакс

F нэгдэл

рефлакс цаг

Х2 завсрын бүтээгдэхүүн



Бодлого 11 A

Нийт A1 A2

Нийт 10 2 12

Оноо

Бодлого 11: Твист ба хираль чанар

транс-Циклооктен нь хираль хавтгайтай ч рацемат хольц үүсгэх боломж багатай.

транс-Циклооктеныг эргүүлэхэд давхар холбоо нь цагирагт нэгдүүлэх урвалын

гайхалтай идэвхитэй болдог.

2011 онд Фокс болон түүний хамтрагчид транс-циклооктены уламжлалын фотохимийн

синтезийг хөгжүүлсэн байна. Энэ процесс нь стерео хяналтгүй бөгөөд дараах схемийн

дагуу явагддаг.

Бодлого 11


цис-шахсан бицикло 2

Гидрид ангижруулах

фотоизомержих

цис-транс

цис-изомерээс транс-изомерийг салгах



11-A1) Нэгдэл 2-ын ангижрилтаар үүсч болох нэгдэл 3-ын боломжит бүх изомерийг

дүрсэлнэ үү. R,S конфигурацийг тогтоох шаардлагагүй.

11-A2) Нэгдэл 3 -ын стереоизомерүүдийн нэг нь нэгдэл 4-д хувирдаг бол нэгдэл 4 нь

хичнээн стереоизомер байх боломжтой вэ?

нэгдэл 4 -ийн боломжит стереоизомерийн тоо =

Хэрэв нэгдэл 4 нь нэгээс олон стереоизомертэй бол хроматографиар ялгах

боломжтой юу?

тийм үгүй

Documents

Cурагчийн код - ICHO 2017 · болон c-d -үүдийн агшилт-суналтын тэг цэг дээрх хэлбэлзлийн энерги (zpe) -ийг (кЖ