Org-keemia-kys-vast-II-osa (0)

Org-keemia-kys-vast-II-osa.vp



Orgaanilise keemia õpiku küsimuste vastused II osa 8. KARBONÜÜLÜHENDID (LK 15–16) 1. Butaani ja propanooni (atsetooni) molekulid omavahel vesiniksidemeid ei moodusta, sellest
nende madal keemistemperatuur. Atsetooni molekulid hoiavad enam kokku polaarsuse tõttu,
seepärast ka selline keemistemperatuur. Butaan kui hüdrofoobne aine vees praktiliselt ei lahustu. Atsetoon, eriti aga propanool moodustavad veega vesiniksidemeid, pealegi nende suhteliselt väikesed molekulid sobituvad
hästi vee struktuuriga. 2. Aldehüüde saadakse primaarsete alkoholide oksüdeerimise teel, samal viisil saadakse ketoone
sekundaarsetest alkoholidest. 3. Tsitraal: 3,7-dimetüülokta-2,6-dienaal
Geraniool: 3,7-dimetüülokta-2,6-dieen-1-ool
Linalool: 3,7-dimetüülokta-1,6-dieen-2-ool 5. 6. 1 CH 3 CH 2 CHO + CH 3 OH CH 3 CH 2 C H OH OCH 3 CH 3 CH 2 CHO + O H 2 CH 3 C CH 3 O + CH 2 OH CH 3 CH 3 C OH CH 3 OCH 2 CH3 a) b) c) CH 3 CH 2 C H OH OH CH 3 Li + CH 3 C CH 3 O CH 3 C OLi CH 3 CH 3 CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 Li + CH 3 OH CH 3 CH 2 CH 2 CH 3 + CH 3 OLi CH 2 C CH 3 O CH 3 + CH 2 SH CH 3 CH 2 C OH CH 3 SCH 2 CH3 CH 3 CH 3 CH 2 C O H + CH 3 CH 2 C H OH CN HCN d+ d+ d+ d+ d+ d+ d+ d+ d- d- d- d- d- d- d- d- C. D. E. F.


7. Reaktsioon on mitmeastmeline, kuid summaarse võrrandi järgi astub karbonüülse hapniku aato-
mi asemele lämmastiku aatom koos oma asendusrühmaga. Dialküül- või trialküülamiin ei saa nii-
viisi reageerida, kuna nendes pole lämmastiku aatomi juures kahte vesinikku. 8. 9. 10. 2 NH 2 CH 3 C CH 3 O + + C H O CH 3 CH 2 CH 2 NH 2 + + CH 3 C CH 3 N C H N CH 2 CH 2 CH 3 O H 2 O H 2 a) b) NH NH 2 + CH 3 CH 2 CH 2 C O H CH 3 CH 2 CH 2 C N H NH + O H 2 NH 2 OH + CH 3 C CH 3 O CH 3 C N CH 3 OH + O H 2 CH 3 CH 2 C O H + CH 3 OH CH 3 CH 2 C OCH 3 H OCH 3 CH 3 C CH 3 O + CH 2 CH 2 OH CH 2 OH CH 3 C CH 3 O O C H 2 CH 2 CH 2 OH CH 2 CH 2 CH 2 C O H 2 + O H 2 + O H 2 a) b) c) C H 2 C H O OH C H 2 CH 2


9. KARBOKSÜÜLHAPPED (LK 26–27) 1. Tugevam hape tõrjub nõrgema happe tema soolast välja. Tuleb leida sobiv ilming, mis teeb selle
nähtavaks. Süsihappest tugevama happe lisamine karbonaadile või selle lahusele tekitab „kihi-
semise”, s.o süsinikdioksiidi eraldumise. Vees mittelahustuvat karboksüülhapet võib töödelda
leelise lahusega. Hape hakkab lahustuma soola moodustumise tõttu. 2. 3. 2CH 3COOH  +  Zn ® (CH3COO)2 Zn  +  H2 2CH 3COOH  +  CaO ® (CH3COO)2Ca  + H2O 2CH 3COOH  +  Na2CO3 ® 2CH3COONa  +  CO2 +  H2O CH 3COOH  +  CH3CH2OK ® CH3COOK  +  CH3CH2OH 4. Vaata ülesanne 1. 5. Tihedus. Alkoholide tihedus praktiliselt ei muutu, hapete tihedus pisut langeb selles reas. Kuna
karboksüülrühmad on omavahel seotud vesiniksidemetega, siis pikemad süsivesinikahelad ei
lase molekulidel tihedamalt asetuda. Lahustuvus vees. Nii alkoholidel kui hapetel hüdrofoobse süsivesinikahela pikenemine toob kaa-
sa lahustuvuse dramaatilise kahanemise. Keemistemperatuurid kasvavad nii alkoholide kui ka hapete reas üsna monotoonselt. Seda kasvu
ei saa panna üksnes molekulmassi kasvamise arvele, sest ka süsivesinikahelate omavaheline
vastasmõju kasvab (vt õpik I osa lk 34 küsimus 3). Sulamistemperatuurid muutuvad mõlemas reas, kuid tähelepanuväärne on sõltuvus süsiniku
aatomite arvust. See on seotud molekulide võimaliku pakkimisega kristallvõres. Nii on
karboksüülhapete korral paarisarvulise süsiniku aatomite arvuga ühenditel suhteliselt kõrgem
sulamistemperatuur kui naaberliikmetel selles reas. 3 C 6H5OH + H2O C 6H5O - + H 3O + CH 3COO - + H 3O + H 2CO3 + H2O HCO 3 - + H 3O + S ü steemi ener gia Lähteained                              Saadused CH 3COOH + H2O


6. 7. a) butaanhape (võihape),    b) 2-metüülpropaanhape (isovõihape),
c) kaaliumetanaat (kaaliumatsetaat), d) propaandihape (maloonhape),
e) kaltsiumetaandiaat (kaltsiumoksalaat), f) naatriumbensoaat,
g) butaandihape (merivaikhape), h) tsüklopentaan-1,3-dikarboksüülhape,
i) okt-3-eenhape, j) 2-klorobut-3-eenhape, k) 2-etüül-6-hüdroksüheksaanhape 8. 9. 4 CH 3 CH 2 CH COOH Cl + NaOH + HCl OH NaCl CH 3 CH 2 CH COOH Cl + NH 3 + NaOH + NaCl CH 3 CH 2 CH COONH 4 NH 3 Cl + O H 2 CH 3 CH 2 CH COONH 4 NH 2 + NH 3 CH 3 CH 2 CH COONa OH a) b) t° + HCl CH 3 CH 2 CH COONa OH CH 3 CH 2 CH COOH + CH 3 CH 2 CH COONH 4 NH 3 Cl CH 3 CH 2 CH COONH 4 NH 2 CH 3 CH 2 CH COOH NH 2 OH O HCOOH HOOC CH CH 2 COOH OH HOOC CH CH COOH OH F 3C COOH C O O H C O O Mg a) c) b) H d) e) f) OH CHO C C C C C H 2 OH O H OH OH OH H H H H CH 3 CH 2 OH 2 + 2CO 2 CH 3 CH COOH OH 2 (C 6 H12 O6 )


10. 11. Sest aminoäädikhape on lahuses peamiselt kaksikiooni kujul (vt lk 25), mis on summaarselt
neutraalne ja seepärast elektriväljas ei liigu. 12. Eetrilahuses etaanhape ei  dissotsieeru, seepärast ei juhi lahus elektrit. 10. ESTRID JA AMIIDID (LK 38–39) 1. Happelisel hüdrolüüsil moodustuvad:
a) etaanhape ja butaan-1-ool, b) butaanhape ja propaan-2-ool, c) pentaanhape ja ammooniumi-
sool, d) butaanhape ja ammooniumisool, e) propaanhape ja etüülamiin. Aluselisel hüdrolüüsil (näiteks reaktsioon NaOH-ga) moodustuvad:
a) naatriumetanaat ja butaan-1-ool, b) naatriumbutanaat ja propaan-2-ool, c) naatriumpentanaat
ja ammoniaak, d) naatriumbutanaat, ammoniaak ja vesi, e) naatriumpropanaat ja etüülamiin. 5 COOH C C C COOH H H H N H 2 H H - + NaOH COO C C C COOH H H H N H 3 H H - + COO C C C COONa H H H N H 3 H H COOH C C C COONa H H H N H 2 H H C O CH 3 CH 2 CH 2 O CH 2 CH 3 CH 2 CH 2 CH 3 C O O CH CH 3 CH 3 CH 3 CH 2 CH 2 C O ONH 4 CH 2 CH 2 CH 3 CH 2 C O NH 2 CH 3 CH 2 C O NH CH2 CH3 a) d) b) c) e)


2. Nimetused:
a) metüülheksanaat, b) N-isopropüülpropaanamiid, c) etüül-2-aminobutanaat, d) butüületanaat,
e) dimetüülpropaandiaat, f) pentaan-1,5-dikarboksüülhappepoolamiid (4-karbamoüülbutaanhape). Valmistatakse näiteks  järgmistest ühenditest:
a) metanool ja heksaanhape, b) isopropüülamiin ja propaanhappekloriid, c) etanool ja
2-aminobutaanhape, d) butaan-1-ool ja etaanhape, e) metanool ja propaan-1,3-dikarboksüül-
hape, f) ammoniaak ja 4-halokarbonüülbutaanhape Aluselisel hüdrolüüsil (näiteks reaktsioon NaOH-ga) moodustuvad:
a) metanool ja naatriumheksanaat,  b) isopropüülamiin ja naatriumpropanaat,  c) etanool ja
naatrium-2-aminobutanaat, d) butaan-1-ool ja naatriumetanaat, e) metanool ja naatrium-
propaan-1,3-diaat, f) ammoniaak ja naatriumpentaan-1,5-diaat. 3. a) tsükliline ester ehk laktoon, hüdrolüüsil moodustub 4-hüdroksübutaanhape; b) eeter, ei
hüdrolüüsu; c) tsükliline amiid ehk laktaam, hüdrolüüsil moodustub 5-aminopentaanhape;
d) tsükliline aldool, tasakaalulisel reaktsioonil moodustub 4-hüdroksübutanaal; e) eeter, ei
hüdrolüüsu;  f) eeter ja sekundaarne amiin samaaegselt. 4. Võrdle reaktsioonivõrrandeid: Happelise hüdrolüüsi korral katalüüsib sama katalüsaator ka pöördreaktsiooni, s.o estri moo-
dustumist. Leeliselise hüdrolüüsi saadused ei ole võimelised omavahel reageerima. 5. Hape on katalüsaator mõlemal juhul, kuid amiidi hüdrolüüsil ta seotakse saadusega ning seepä-
rast hape kulub nii nagu reagent. Leelis on küll ka üksiti katalüsaator, kuid kuna ta seotakse mõ-
lemal juhul, kulub ta reaktsiooni käigus nii nagu reagent. 6. Estrite ja amiidide hüdrolüüsil on happeline katalüsaator vajalik estri elektrofiilsuse suurenda-
miseks, et vee kui nõrga nukleofiili rünnak oleks tulemuslik (vt lk 33). Estri sünteesimisel peab
katalüsaator tagama karboksüülhappe elektrofiilsuse alkoholi kui nukleofiili rünnaku tarvis.
Katalüsaatoritena kasutatakse happeid, eelkõige väävelhapet. 7. Kui hinnapiiranguid ei ole, võib suurendada karboksüülhappe või alkoholi osa reaktsioonise-
gus, kuid see tõstab saagist vaid vähemuses oleva reagendi suhtes. Tõhusamad moodused on estri pidev eemaldamine (välja destilleerimine) reaktsioonisegust või reaktsioonil moodustuva vee sidumine. Kui kõik teised ained on palju kõrgemal keevad,
saab vett ka pideva destilleerimisega kõrvaldada. 6 + O H 2 R C OH O + R’OH R C OR’ O + H 3 O + + H 3 O + + NaOH R C ONa O + R’OH R C OR’ O


8. Väga tugeva nukleofiili korral elektrofiilne (happeline) katalüüs ei ole vajalik. Reaktsioonil
amiidiga ei ole happelist katalüüsi võimalik rakendada, kuna amiin moodustab happega soola
ega ole siis enam nukleofiilne reagent. 9. Saadus Lähteaine R’OH H 2O R 2’NH X H 2O,  H + R 2’NH R’OH,  H + X R 2’NH 10. 11. Estrirühm on hüdrofiilne, kuna ta siiski moodustab veega nõrku vesiniksidemeid ning on ka
polaarne. Seepärast madalamad estrid lahustuvad vees suhteliselt hästi. Süsivesinikahelate
pikenedes lahustuvus kahaneb kiiresti. Estrid sobivad vähepolaarsete ainete, nagu värvide,
polümeeride jms lahustamiseks. 7 R C OR’ O R C OH O R C NR 2’ O R C Cl O R C OR’ O R C OH O CH 3 CH 2 C O O + NH 3 CH 3 CH 2 C O NH 2 + OH CH 3 C O OH + CH 3 C O O N H CH 3 CH 3 NH CH 3 CH 3 2 CH 3 CH 2 C O O + CH 3 OH CH 3 CH 2 C O OCH 3 + Cl C Cl O + CH 3 CH 2 OH 2 CH 2 O C O O CH 2 CH 3 CH 3 + 2HCl - + a) b) c) d) OH


10.4. Estrid ja amiidid (lk 51–52) 1. a) metanool ja butaandihape, b) 2-metoksüetanool ja etaanhape, c) propaanhape ja diglüüm ehk
dietüleenglükool (HOCH 2CH2OCH2CH2OH),  d) etaanhape ja glütserool 2. Nimetus metüülsalitsülaat tähendab salitsüülhappe metüülestrit, seega salitsüülhape on Aspiriin ehk atsetüülsalitsüülhape on ester, milles salitsüülhape osaleb oma fenoolse hüdroksüül-
rühma kaudu. Atsetüülrühm on järelikult Sellele vastab etaanhape ehk äädikhape, ladinakeelse nimetusega acidum aceticum. Sealt ongi
pärit eesliide atsetüül-. 3. 4. 5. Tsüklamaat on väävelhappe amiid ja samuti naatriumisool ehk naatrium N-tsükloheksüül-
amidosulfaat. 8 COOH OH CH 3 C O CH 2 O S O O CH 2 O CH 3 CH 3 + 2H 2 O CH 3 CH 2 OH 2 + H 2 SO4 P O O O O + 3H 2 O OH + H 3 PO4 3 a) b) P O H 3 CO OCH 3 O NO 2 + 3H 2 O NO 2 O H + H 3 PO4 CH 3 OH 2 + CH CCl 3 OH + 2H 2 O CH 3 OH 2 P O O H OH CH CCl 3 OH + a) b) P O H 3 CO OCH 3 NH S ONa O O sool amiini jääk väävelhappe jääk


OH OH ..... ..... ..... ..... CHO ..... + OHC ..... [O] [O] ..... ..... O ..... ..... O O [O] ..... ..... ..... ..... 6. Küllastunud rasvhapetest moodustunud rasv (alumisel pildil) on kindlasti tahke. Teine rasv on
tõenäoliselt vedel. Küllastunud ja küllastumata rasvade keemilisi omadusi: a) happeline hüdrolüüs b) leeline hüdrolüüs (seebistamine) c) ümberesterdamine d) halogeenimine (puudutab kaksiksidemeid küllastumata rasvhapete jääkides) e) oksüdeerimine (puudutab kaksiksidemeid ja nendevahelisi süsiniktsentreid) 7. Keemiliselt võib eristada järgmiselt: a) oleaat reageerib joodiga, palmitaat ei reageeri; b) vaha hüdrolüüsimisel saadakse pika süsinikahelaga karboksüülhapped ja alkoholid, mis ei lahustu vees. Mistahes rasva hüdrolüüsil vabaneb glütserool; c) taimeõli on küllastumata rasv, talle on iseloomulikud punktides a ja b märgitud reaktsioo- nid. Mineraalõli on süsivesinike segu; d) lisades nende vesilahusele nt kaltsiumkloriidi lahust, tekib palmitaadist lahustumatu sool. 8. Palun loe teksti lk 47 ja kindlasti ka täiendavat selgitust. 10. Pindaktiivsed, s.o detergendiks sobivad ained on b, c ja e, sest neil on pikk hüdrofoobne süsi-
vesinikahel ja väga polaarne (soola tüüpi) hüdrofiilne rühm. 9 C H 2 OOCR 1 C H C H 2 OOCR 2 OOCR 3 + 3H 2 O H + + R 1 COOH + R 2 COOH + R 3 COOH C H 2 OH C H C H 2 OH OH + 3NaOH + R 1 COONa + R 2 COONa + R 3 COONa C H 2 OOCR 1 C H C H 2 OOCR 2 OOCR 3 C H 2 OH C H C H 2 OH OH + 3CH 3 OH + R 1 COOCH3 + R 2 COOCH3 + R 3 COOCH C H 2 OOCR 1 C H C H 2 OOCR 2 OOCR 3 C H 2 OH C H C H 2 OH OH I I + I 2 ..... ..... ..... .....


11. POLÜMEERID (LK 71–72) 3. 4. 5. Polüpropeen on suure molekulmassiga alkaan. Alkaanid oksüdeeruvad raskesti, kuid põlevad
küll. Alkaanide iseloomulikud reaktsioonid on radikaalreaktsioonid, kuid need lähevad edukalt
vedelas, eriti gaasifaasis, polüpropeen on aga tahke. 6. Polüisopreen on kõrgmolekulaarne alkeen. Tema kaksiksidemeid saab halogeenida (tehnikas te-
hakse seda kloori või vesinikkloriidiga) ja oksüdeerida (hapniku, peroksiidi või väävliga – vt
kautšuki vulkaniseerimine lk 63). 7. 10 CH 2 CH Cl n CH 2 CH Cl ( )n CH 2 CH CH 2 CH CN CH 2 CH CN CH 2 CH CN O CH C O O NH (CH 2)10 C O N H C C O O NH 2 N H 2 COOH HOOC CH 3 CH 3 akrüülnitriil metüülstüreen ja stüreen ja propeen 2-hüdroksüpropaanhape ehk piimhape 11-aminoundekaanhape ja 1,4-diaminobenseen ja benseen-1,4-dikarboksüülhape C. D. E. F. A. B. CH 2 C CH 2 C CH 2 CH CH 2 CH CH 2 CH CH 3 CH 2 CH CH 3 CH 3 OH CH C OH O CH 3 O NH (CH 2)10 C OH O 2 N H ehk tereftaalhape


( ) COOCH 3 H 3COOC COO OOC CH 2 CH2 ( ) n Tegelikult ei ole lähteaineks süsihape, vaid selle klooranhüdriid, fosgeen  (COCl 2). 8. Lavsaani võiks valmistada benseen-1,4-dikarboksüül- happe ehk tereftaalhappe ning etaandiooli polüesterdamisega. Tehniliselt on osutunud otstar- bekamaks kasutada dimetüülftalaadi ümberesterdamist etaan- diooliga ja sellega kaasnevat polükondensatsiooni: 9. 10. Peame meeles, et nailon on polüamiid. Nailonesemeid on soovitav pesta mõõdukal temperatuuril
(30...50 °C) neutraalsete pesemisvahenditega. Leeliseline seep ei ole hea, sest kõrgemal tempera-
tuuril toob see kaasa nailonkiu osalise hüdrolüüsi. Triikimiseks soovitatakse temperatuuri
110...150 °C, kuid seda ei tohi ületada, sest nailon hakkab siis sulama. Nailonesemete puhastamiseks sobivad õige mitmed lahustid, kuid sellega peab olema ette- vaatlik, sest näiteks atsetoon lahustab nailonit. 11 H 2CO3 ja CH 3 CH 3 2,2-bis(4’-hüdroksüfenüül)-propaan ehk bisfenool A ja süsihape G. O C C O O CH 3 CH 3 HO C OH COO OOC CH 3 CH 3 n + CH 2 CH2 OH O H n ( )n + OH CH 3 n COO OOC CH 2 CH 2 N (CH 2 )6 N C (CH 2 )4 O C N (CH 2 )6 C H [ ] n nailon-6,6 nailon-6 H O O H


CH 2OH O Glc COOH OH 12. SAHHARIIDID (LK 71–72) 2. Värvust, lahustuvust ja maitset võid ise uurida. Oksüdeerijad Redutseerijad Happed Leelised Sahharoos võivad lagundada ei toimi hüdrolüüsub mono- sahhariidideks; konts happed võivad dehüdraatida ei toimi Glükoos aldehüüdrühm oksüdeerub karboksüülrühmaks aldehüüdrühm redutseerub alkoholrühmaks ei toimi ei toimi Eristamisest: glükoos peaks kergesti andma hõbepeeglireaktsiooni või teisi värvusreaktsioone,
mis on tingitud glükoosi redutseerivatest omadustest. Tuleb tähele panna seda, et pikemal soo-
jendamisel reagendi lahuses võib sahharoos teatud määral hüdrolüüsuda ning moodustuv glü-
koos võib anda positiivse hõbepeeglireaktsiooni. 3. C 12H22O11 + H2O ® 2C6H12O6. On suurem hüdrolüüsireaktsioonis osalenud vee massi võrra. 4. Pidades silmas sihtsaadusena salitsüülhapet                   , pidid vanad kreeklased salitsiini hüdrolüüsima ja siis oksüdeerima (või vastupidi). Glükosiidid ehk atsetaalid hüdrolüüsuvad hapekatalüütiliselt. Arvatavasti kasutati katalüsaato-
riks äädikat (etaanhappe lahust). Oksüdeerijana tuleb arvesse vaid õhuhapnik. Tugevamaid ok-
südeerijaid kreeklastel polnud ja pealegi oksüdeeriksid need selle ühendi lõhustades fenooli.
Seepärast võib oletada, et pajukoore kestval lahtises nõus keetmisel äädikaga saadi salitsüül-
hapet sisaldav lahus. 5. Tselluloos on ehitatud β-glükoosi jääkidest. See annab polümeeriahelale sellise kuju, et ahelad saavad omavahel moodustada hulgaliselt vesiniksidemeid. Seetõttu on tselluloos kui materjal
tugev ning ka keemiliselt üpris püsiv. Nii ongi tselluloos struktuurne polüsahhariid bioloogili-
ses tähenduses. Amülopektiin (ja kõik tärklised ning glükogeen) on ehitatud α-glükoosi jääkidest, mistõttu need ained hüdrolüüsuvad suhteliselt kergesti. Nii täidavadki tärklised ja glükogeen organismi-
des energeetiliste varuainete rolli. 12


6. Lavsaan on polüester (vt lk 64), tema ahelas pole vabu hüdroksüülrühmi. Tselluloosi (lk 82) ahe-
la igas lülis on kolm hüdroksüülrühma. Taimse kiu moodustumisel seotakse osa neist rühmadest
vesiniksidemetesse, kuid vabaks jääb neid suur hulk, mis seovad vee molekule. Seepärast ima-
vad puuvillased või linased riided niiskust, on mugavad ning hügieenilised. 7. Tärklis ja tselluloos on glükosiidid (lk 76) ehk üldises tähenduses atsetaalid (vt täiendav selgitus
lk 10). Atsetaalid hüdrolüüsuvad hapekatalüütiliselt, leelised neid ei lammuta. Kanges leelise lahuses muutuvad hüdroksüülrühmad alkoholaadisarnasteks rühmadeks (vt õpiku I osa lk 75), mistõttu vähempüsivad vesiniksidemed katkevad. 8. Kontsentreeritud lämmastikhappega soojendamine on üsna karm töötlemine, mis lõpuks viib
ainete täieliku oksüdeerumiseni. Siiski, puuvill kui sahhariid esialgu söestub (seejuures eraldub
vesi, mida me ei tarvitse näha). Lavsaan ise muidugi ei lahustu, aga tema hüdrolüüsisaadused
lahustuvad nii happe kui ka leelise lahuses. Puuvill ei reageeri leelisega (vt eelmine ülesanne).
Polüeteen ja polüvinüülkloriid on hapete ja leeliste suhtes püsivad. 9. Jäta meelde, et agari tüüpi tarretid (tarrendite või tarretiste valmistamiseks kasutatavad ained)
on polüsahhariidid, aga ž elatiin on valguline aine, mida saadakse kollageeni (lk 104) lõhusta-
misel.
P.S. TRÜKIVIGA: peab olema „estagar” 13 O O O O O O O OH O O H O H3O + + O O O H O OH O O NaO O ONa NaOH ..... .....


13. VALGUD (LK 108–109) 1. Happeline: asparagiinhape
Aluselised: lüsiin, histidiin
Neutraalsed: isoleutsiin, seriin, glutamiin 2. Hüdroksüülrühma sisaldavad seriin, treoniin ja türosiin;
kõige rohkem lämmastikku sisaldab arginiin – 32%. 3. Esitatud on tripeptiid, mille vesilahus on neutraalne;
koosneb isoleutsiini, metioniini ja glütsiini jääkidest;
peptiidi moodustumisel eraldub kaks vee molekuli. 4. Aspartaami täielikul hüdrolüüsil moodustuvad asparagiinhape ja fenüülalaniin.
Aspartaami molekuli laeng on happelises keskkonnas positiivne, aluselises negatiivne. 5. Hüdrofoobsem on peptiid A, vees peaks paremini lahustuma B. Nii ioonseid kui ka vesiniksi- demeid moodustab rohkem B. 6. Lihtvalgud koosnevad süsiniku, vesiniku, hapniku, lämmastiku ja väävli aatomitest. 7. Tärklis hüdrolüüsub vaid hapete toimel, tema astmelisel hüdrolüüsil moodustub vahepeal iga-
suguseid hargnenud polüsahhariide ja oligosahhariide. Valgud hüdrolüüsuvad nii hapete kui ka leeliste toimel, astmelisel hüdrolüüsil moodustuvad vahepeal mitmesugused oligopeptiidid (vrdl lk 101). 14 CH CH C N CH C H 3 C H 3 C N CH C NH 2 O H CH 3 O H CH 2 O OH N CH C O OH H CH 2 CH CH 3 CH 3 A. B. CH 3 CH CH C N CH OH NH 2 O H CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 NH 2 C N CH C O H OH O C O O H CH 2 CH 2


8. Temperatuuri kõrgenemine lõhub hüdrofoobseid vastasmõjusid ja vesiniksidemeid; keskkonna
happelisemaks ja aluselisemaks muutumine lõhub ioonseid sidemeid ja ka vesiniksidemeid; re-
dutseerivate ainete lisamine lõhub kovalentset  S—S-sidet. 9. Villavalk on pigem nõrgalt aluseline ning sisaldab vähe asendamatuid aminohappeid.
Nailon ei sisalda asendusrühmi (vt lk 66), mis võiksid moodustada vesiniksidemeid vee moleku-
lidega; villas on neid aga hulgaliselt (võrdle ül 6 lk 87). 10. Ensüümi põhiline koostisosa on valk, mis igal juhul lammutatakse seedimise käigus. Küll aga on
enamikus ensüümides valguga seotud mingi koensüüm. Koensüümid jäävad enamasti alles ning
võivad minna uuesti ensüümi koostisesse. Enamus vitamiine on tegelikult koensüümid või
ained, mis organismis muudetakse koensüümiks. 11. Peale toiteväärtuse andmete tasub tähele panna väidet, et kanade sööt sisaldas rapsi- ja linaõli.
See kajastub omega-rasvhapete soodsalt kõrges sisalduses. Mis on omega-rasvhapped (vt ka lk 46)? Kui asendaja või sideme asukohta molekulis tähista- takse kreeka tähtedega (vt ka lk 25), siis täht ωmärgib viimast aatomit süsinikahelas sõltumata selle ahela pikkusest ( ω on kreeka tähestiku viimane täht). Küllastumata rasvhapete hulgas on füsioloogiliselt tähtsad need, mille kaksikside asub ahela tagumisest otsast lugedes kolmanda
või kuuenda süsiniku juures. Neid nimetatakse siis vastavalt omega-3 ja omega-6 rasvhapeteks
(omega-3 hape on niikuinii ka omega-6 hape). Tasub tähele panna ka järgmist tootja väidet, et kanade sööt ei sisalda konservante ega medi- kamente. Kui see on tõsi, siis tarbija jaoks kindlasti oluline info. Kolesteroolisisaldus on näidatud
kolesteroolikartlike tarbijate jaoks. Kahjuks pole alati toiduainete pakenditel nii üksikasjalikku
infot. 14. Sirge juukse kiududes on polüpeptiidahelad seotud peamiselt disulfiidsillakestega. Lokivedelik
(tioglükoolhappe ja ammoniaagi vesilahus) lõhub need sillakesed redutseerivalt nõnda, et
tsüsteiini jääkide tioolrühmad vabanevad (vt võrrandit ülesande tekstis: vesinikradikaalid ahk
atomaarne vesinik ongi see redutseerija). Juuste koolutamisel satuvad kohakuti teised tioolrühmad. Kui lokid on paigas, fikseeritakse nad oksüdeeriva kinnitusainega (vesinikperoksiidi lahus), mis tekitab disulfiidsillakesed uutes
kohtades ja nii ongi lokid tehtud. 15


CH 3 CH CH 3 C CH 3 2 CH 3 CH 2 CH 2 CH CH 3 Lämmastikuühendid Amiinid Ammooniumiühendid Amiidid alifaatsed Nitroühendid aromaatsed Heterotsüklilised ühendid prim sec tert 14.1.–14.3. ÜLDISTAV OSA (LK 130) 1. Viimased omakorda halogeeni järgi jne 2. jne 3. pentaan-1-üül- (pentüül-) n-pentüül- pentaan-2-üül- (1-metüülbutüül-) sec-pentüül- pentaan-3-üül- (1-etüülpropüül-) sec-pentüül- 3-metüülbutaan-1-üül- isopentüül- 1,2-dimetüülpropüül- sec-isopentüül- 1,1-dimetüülpropüül- neopentüül- 2,2-dimetüülpropüül- tert-pentüül- 4. Tsükloheksanool on sekundaarne alkohol. 16 Halogeeniühendid Halogenoalkaanid Halogenoareenid Karboksüülhappe halogeniidid atsüklilised tsüklilised CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3 CH 2 CH 2 CH CH 3 CH 3 CH 2 CH 2 CH CH 3 CH 3 CH CH 3 CH CH 3 CH 3 CH CH 3 C CH 3 2


5. Põhiline erinevus seisneb tähistamise alguses: kreeka tähtedega märgitakse asendid alates
funktsionaalrühmale järgnevast süsiniku aatomist. 6. a) sekundaarne halogeniid, b) primaarne alkohol, c) tertsiaarne alkaan, d) sekundaarne amiin,
e) tertsiaarne alkohol, f) primaarne amiin 7. a) 2-etüül-4-propüülfenool, b) 1-fenüül-2-metüülbuta-1,3-dieen, c) 3-nitroaniliin,
d) 4-klorometüülklorobenseen, e) 1-bromo-2-etoksüpropaan, f) 4-nitrofenüülpropanaat 8. 9. a) 2,3-dimetüülpentaan, b) 3-metüülbutaan-2-ool, c) 3-hüdroksübutaanhape,
d) 2-amino-3-metüülbutaanhape, e) 4-aminobenseenkarboksüülhape 14.4–14.6. ÜLDISTAV OSA (LK 138) 1. Orgaanilise aine struktuur on määratud aatomite paigutusega molekulis ja nendevaheliste kee-
miliste sidemetega. 2. Klassikalised struktuurivalemid väljendavad molekulide tegelikku struktuuri järgmiselt: a) aatomite omavaheline seostatus  –  täpselt, kui peame silmas kovalentseid sidemeid; b) aatomite suhteline paigutus ruumis – väga ligikaudselt, kuna on tegemist lihtsustatud tasa- pinnalise projektsiooniga; c) aatomitevaheliste sidemete iseloom (kordsus) – vaid ligikaudselt või isegi valesti, kuna ope- reerib täisarvkordsete sidemetega; d) elektrontiheduse jaotus molekulis  –  ei näita üldse. Struktuurivalemeid täpsustatakse täiendavate sümbolite ja märkidega, nt aatomite osalaengute
tähistamisega (õpiku I osa lk 56, vt ka õpiku II osa lk 21). 17 CH 2 C CH 2 C CH CH 3 CH 2 CH 2 C CH 2 C O OH O H O CH 2 CH 2 OH N C H 3 C H 3 N CH 3 NH 2 a) d) b) e) c) C CH CH 2 C OH O O O H CH 2 CH 3


3. Ainete omadused: füüsikalised, keemilised ja füsioloogilised omadused. 4. Struktuuriisomeeria
Ahelaisomeeria (õpik I osa lk 54)
Asendiisomeeria (õpik I osa lk 55 ja 95)
Funktsiooniisomeeria, (nt CH 3CH2OH ja CH3OCH3 või propeen ja tsüklopropaan) Ruumiline ehk stereoisomeeria
Geomeetriline isomeeria, nt cis-trans isomeeria  (õpik I osa lk 96)
Kiraalsus (käelisus), nimetatakse ka optiliseks isomeeriaks (õpik II osa lk 77–78). 5. Struktuuriefektid orgaanilises keemias (õpik II osa lk 134–135; sulgudes teaduslik nimetus): a) sidemete delokalisatsioon (mittepolaarne resonantsiefekt); b) laengu või elektronipaari delokalisatsioon (polaarne resonantsiefekt); c) sidemete polariseeritus (induktsiooniefekt). 6. Buta-1,3-dieen; aromaatsed ühendid, nt benseen (õpik I osa lk 107–109). 7. Näiteks fenoolide ja aromaatsete amiinide omadused (õpik I osa lk 120–122). 8. Tolueen, sest metüülrühm muudab benseenitsükli nukleofiilsemaks võrreldes asendamata ben-
seeniga. 9. Süsihappest tugevamad happed: äädikhape, trinitrofenool, oblikhape. 10. Füüsikalised ja keemilised vastasmõjud on molekulide vastastikmõju põhiliigid.
Lähemalt vt õpik II osa lk 136–137. 11. Vesiniksidemed aine molekulide vahel tõstavad keemistemperatuuri kõige olulisemal määral.
Polaarsete molekulide vastasmõju suurendab samuti keemistemperatuuri võrreldes mittepolaar-
setega. Sirgetel süsivesinikahelatel on ka omavaheline vastasmõju, kuigi nõrk, mis veidi tõstab
keemistemperatuuri võrreldes hargnenud ahelaga ühenditega. 12. Eelkõige aine võime moodustada veega vesiniksidemeid, kuid peab arvestama hüdrofoobsete
molekuliosade mõju. Suured hüdrofoobsed rühmad (nt süsivesinikahelad) muudavad lahustu-
mise energeetiliselt ebasoodsaks. 13. a) vees:  etaandiool (kaks hüdroksüülrühma!) >  fenool  >  heksaan (praktiliselt lahustumatu); b) benseenis: teoreetiliselt võiks arvata, et tolueen > fenool > metanool, kuid kõik need ained segunevad benseeniga piiramatult, sealhulgas ka metanool, kuna tal on hästi väike polaarne
molekul; 18


c) metanoolis: etanool ja nitrobenseen kui väga polaarne aine segunevad piiramatult, oktaan on arusaadavalt praktiliselt lahustumatu 14. Hüdrofiilsust põhjustavad vesiniksidemeid andvad või laenguga rühmad, nt hüdroksüül-,
amino-, karboksüülrühmad jt. Hüdrofoobsust põhjustavad süsivesinikrühmad ja teised mole-
kuli osad, mis on vähepolaarsed ega saa moodustada vesiniksidemeid. 15. Pindaktiivne aine on amfifiilne (kreeka keelest, mõlemalembene, s.t nii hüdrofiilne kui ka
lipofiilne). Tema molekulis on polaarne (hüdrofiilne) ots ja hüdrofoobne (lipofiilne, rasvalembe-
ne) rühm või ahel. 16. A. Alumine kõver vastab alkaanidele, sest nende keemistemperatuurid on oluliselt madalamad. B. Madalamate alkaanide ja alkoholide korral on erinevus tingitud eeskätt vesiniksidemete rol- list alkoholides. Kõrgemate liikmete puhul pikk ja sarnane süsivesinikahel varjutab osaliselt
alkoholide vesiniksideme mõju. 14.7–14.9. ÜLDISTAV OSA (LK 145) 2. Nukleofiili reaktsioonitsentris on elektronipaar ja negatiivne laeng, sideme moodustab ta selle
elektronipaari abil. Nukleofiili tugevuse määrab elektronipaari võime liikuda moodustuvale
sidemele, s.t kõik struktuuriefektid, mis nihutavad või delokaliseerivad elektrontihedust
nukleofiili tsentrist ära, vähendavad nukleofiili tugevust. Elektrofiili reaktsioonitsentris on tühi orbitaal ja positiivne laeng. Sideme moodustab ta selle orbitaali ja nukleofiili elektronipaari arvel. Elektrofiili tugevuse määrab selle orbitaali kätte-
saadavus ja seda suurendavad need struktuuriefektid, mis nukleofiili korral vähendavad tema
tugevust. 3. a) nitreerimine – elektrofiilne asendus b) hüdraatimine – elektrofiilne liitumine c) halogeenimine – radikaaliline asendus (alkaanide korral) elektrofiilne liitumine (küllastamatud ühendid)
elektrofiilne asendus (areenid) d) hüdrolüüs – nukleofiilne asendus e) alküülimine – elektrofiilne asendus (areenide korral) 19


4. Happelisus näitab prootoni loovutamise võimet. Mida kergemini hape prootoni loovutab, seda
happelisem see hape on. Aluselisus näitab prootoni sidumise võimet. Mida tugevamini alus prootonit seob, seda aluse- lisem see alus on. Peame endale aru andma, et need käibeväljendid, „mida kergemini”, „mida tugevamini”, on küll head meelde jätta, kuid pole kaugeltki korrektsed. Tegelikult on küsimus selles, millises
suunas ja kui palju on prootoni üleandmise tasakaal nihutatud: 5. Happe tugevust tõstavad kõik struktuuriefektid, mis delokaliseerivad prootonit siduvat elekt-
ronipaari ehk teisiti öelduna, kõik struktuuriefektid, mis stabiliseerivad ( ja seega nõrgendavad)
happest moodustuvat alust (vt võrrandit eelmises ülesandes). Aluse tugevust vähendavad kõik struktuuriefektid, mis delokaliseerivad aluselisuse tsentris olevat elektronipaari. 6. Keemistemperatuur
Sulamistemperatuur
Lahustuvus vees, alkoholides jt vesiniksidemeid moodustavates lahustites
Valkude struktuur
Tselluloosi kiudude struktuur
Nukleiinhapete struktuur 7. 8. Fenool on tugevam hape, seepärast ka tugevamad vesiniksidemed. 9. Valgu sekundaarstruktuuri (heeliksi või β-struktuuri) määravad vesiniksidemed C=O ja N—H rühmade vahel, mille tugevus on kuni 1/10 tavalise kovalentse sideme omast. Valgu tertsiaarse 20 AH :B BH + A: - + + hape alus hape alus CH 3 CH 2 CH 2 N H H H CH 3 CH 2 CH 2 NH 2 a) vedel : CH 3 COOH b) lahus vees: CH 3 C O O H O H H ja - H O H c) vedel CH 2 O CH 2 CH 3 CH 3 : ei esine H-sidemeid d) O CH 3 CH 3 lahus vees: CH 3 CH 3 väga nõrk H-side CH 3 CH 2 CH 2 N H CH 3 C O O H O H O


ja kvaternaarse struktuuri moodustumises osalevad vesiniksidemed külgahelate funktsionaal-
sete rühmade vahel, mille tugevus on reeglina suurem. 10. Hapekatalüüs võib seisneda reagendi elektrofiilsuse tõstmises (estri hüdrolüüs, liitumised
alkeeniga, elektrofiilne asendus aromaatses tuumas) või hea lahkuva rühma (vähem nukleofiilse
rühma) moodustamises reagendi molekulis (nt eetri valmistamisel alkoholist). 11. 12. Glükosiidi kui atsetaali hapekatalüütiline hüdrolüüs on vastav pöördreaktsioon – samad tasa-
kaalud vaadelduna paremalt vasakule. 13. 21 ( )n + n H3O + + n H 2O C C O O O O CH 2 + n H 3O + + n H 3O + H 2O CH 3 O S O O CH 3 O + H 3O + + + H 2O + + H 3O + jne jne a) b) CH 2 + ( )n C C O O OH O CH 2 CH 2 O + H H ( )n C C O O OH O CH 2 CH 2 ( )n C C HO O O O CH 2 CH 2 CH 3 O S O OH CH 3 O H 2O CH 3 OH HO S O O CH 3 O HO S O O CH 3 O + H 3O + + OH O OH + H + H 2 O CH 3 + 2H 2 O CH 3 OH + H 3O + O O H + H O O + H 3O + + H 2 O CH 3 O O CH 3 CH CH CH 3 + CH CH 3 [ ] CH 3 CH Cl CH 3 + ZnCl 2 CH 3 CH CH 3 - ZnCl 3 + CH 3 CH CH 3 - ZnCl 3 + CH 3 CH CH CH 3 CH 3 - ZnCl 3 Cl + ZnCl 2 CH CH 3 CH 3 CH CH CH 3 CH 3