"ОБРАЗЦОВАЯ ШПАРГАЛКА":
ОТВЕТЫ НА ОТДЕЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
КОМПЬЮТЕРНОГО ТЕСТА
(материал подготовлен П.М.Зорким)
|
|
МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОЯСНЕНИЕ
Ниже приведены примеры ответов на некоторые вопросы компьютерного теста. Разумеется, эти ответы не являются единственно возможными. Чаще всего в "шпаргалке" предлагаются ответы, несколько более подробные, чем это необходимо для максимально высокой оценки.
Вероятно, "шпаргалка" будет полезна при подготовке к тесту, однако для более полного представления о материале и облегчения его запоминания мы настоятельно рекомендуем использовать и другие источники (см. список литературы). Не стоит прибегать к "зубрёжке"!
Напомним, что при написании компьютерного теста категорически запрещается пользоваться книгами, записями, шпаргалками, в том числе и "образцовой шпаргалкой".
- Какую конформацию (плоскую или неплоскую) имеют молекулы бифенила в кристаллах, относящихся к структурному классу P21/c, Z = 2(
)? Ответ обосновать.
Молекула имеет плоскую конформацию, поскольку неплоская молекула бифенила (симметрия 222) не содержит центра инверсии.
- Особенности строения кристаллического бензола.
Структурный класс Pbca, Z = 4(). В кристаллах присутствуют "ортогональные бензольные слои", образованные "ортогональными бензольными контактами" (Т-образные контакты со сдвигом; в результате сдвига симметрия контакта понижается: не 2mm, а m).
- Структурный класс и подкласс кристаллов нафталина и антрацена.
P21/c, Z = 2()
– Pl21/c P21/c, Z = 2()
Присутствующие молекулярные агломераты представляют собой "паркетные" слои, параллельное наложение которых приводит к образованию пластинчатых кристаллов.
Паркетный слой
в кристаллах
нафталина
|
|
- Система (граф) водородных связей OH...O в кристаллах карбоновых кислот CnH2n+1COOH, где CnH2n+1 – н-алкил.
- Особенности кристаллических структур фенола и о-крезола (о-метилфенола).
В обеих структурах присутствуют цепи сопряженных H-связей с винтовой осью 31, которая является в случае о-крезола точной кристаллографической осью, а в случае фенола – локальной осью псевдосимметрии. В кристаллическом орто-крезоле имеется кроме того спиральная система сопряженных "ортогональных бензольных контактов" (на рисунке они показаны стрелками); на период такой спирали приходитя девять бензольных колец.
|
фенол
|
|
о-крезол
|
|
|
- Структурный класс и особенности кристаллической структуры гексаметилбензола.
Редкий структурный класс P, Z = 1(); молекулярная структура Бравэ – все молекулы трансляционно связаны и имеют одинаковую ориентацию. Бензольные кольца образуют "скошенные" стопки, в которых бензольные кольца соприкасаются, образуя контакты типа "сэндвич" (со сдвигом); в то же время каждая молекула лежит в плоскости псевдогексагонального "слоя". Одна из первых органических кристаллических структур, изученных с помощью рентгеноструктурного анализа (Лонсдейл, 1929).
- Особенности кристаллических структур диметилглиоксимата никеля и салицилалимината никеля.
В кристаллах диметилглиоксимата никеля присутствуют цепи, содержащие специфические межмолекулярные контакты Ni...Ni; эти контакты сопряжены – возникают бесконечные цепи ...Ni...Ni...Ni... В салицилалиминате никеля молекулы образуют паркетные слои; между молекулами имеются специфические межмолекулярные контакты Ni...O.
|
Салицилалиминат никеля
|
Диметилглиоксимат никеля
|
|
- Особенности кристаллической структуры толана.
В кристаллах толана (дифенилацетилена), относящихся к структурному классу P21/c, Z=4(2), симметрически независимые молекулы преобразуются друг в друга гиперсимметрической операцией 2q (поворот на 180° со сдвигом); ось 2q параллельна плоскости YZ и образует угол w » 6° с плоскостью XZ. Аналогичными особенностями обладают почти все кристаллы этого структурного класса.
Выделены атомы,
составляющие
"приподнятый" край
каждой молекулы
|
|
- Особенности кристаллических структур 2,3- и 2,5-диметилфенола, 4-метоксифенола.
Во всех названных кристаллах имеются системы сопряженных связей OH...O, посредством которых молекулы объединяются в цепи Pc21, Z=2(1). В кристаллах 2,3-диметилфенола (а) цепи накладываются параллельно с образованием слоев Pl(YZ)21, Z=2(1); антипараллельное наложение слоев дает кристалл класса P212121, Z=4(1). В кристаллах 2,5-диметилфенола (б) аналогичные слои (содержащие аналогичные цепи) налагаются параллельно с образованием структуры, относящейся к классу P21, Z=2(1). В кристаллическом 4-метоксифеноле (в) имеются левые и правые цепи Pc21, Z=2(1), которые образуют слои с симметрией, Pl21/c, налагающиеся параллельно с образованием рацемата P21/c, Z=4(1).
- Особенности кристаллической структуры п-дихлорбензола (a-модификация).
Структурный класс нафталина P21/c, Z = 2(). Как и в нафталине, молекулы образуют "паркетные слои". На внешних поверхностях этих слоев с обеих сторон располагаются атомы Cl. При наложении слоев образуются межмолекулярные контакты Cl...Cl длиной 3.73 Е (т.е. на 0.1 Е более короткие, чем 2RCl). Таким образом возникает бесконечный в двух измерениях Cl-агрегат.
- Особенности кристаллической структуры хлорбензола.
Атомы Cl соседних молекул сближены (кратчайшие контакты Cl...Cl 3.575 и 3.599 Е); в итоге возникает бесконечный Cl-агрегат, имеющий вид стержня.
- Особенности кристаллической структуры 2-амино-4-хлорфенола.
Кристаллы состоят из слоев, имеющих следующее строение: бензольные кольца образуют ортогональный бензольный слой OBzL (агрегат ортогональных бензольных контактов), очень похожий на тот, который наблюдается в кристаллическом бензоле; атомы Cl располагаются по одну сторону этого слоя, OH- и NH2-группы – по другую. Наложение слоев происходит так, что объединяются атомы Cl двух слоев, образуя бесконечный в двух измерениях Cl-агрегат, и H-содержащие группы, образующие межслоевые H-связи. В кристалле последовательно чередуются: слой OBzL, Cl-агрегат, слой OBzL, слой связей NH2...O и OH...N, слой OBzL и т.д.
- Особенности кристаллической структуры урацила.
Молекулы попарно объединяются двумя связями NH...O в плоские центросимметричные димеры. В свою очередь, димеры связями NH...O и CH...O объединены в плоские паркетные слои так, что каждый димер связан с четырьмя ближайшими димерами (между двумя связанными димерами имеется одна связь NH...O и две связи CH...O). Структура иллюстрирует роль слабых связей CH...O: в их отсутствие слои не были бы плоскими. Граф связей NH...O (без учета связей CH...O) 
.
- Особенности кристаллической структуры уротропина C6H12N4.
Первая изученная с помощью рентгеноструктурного метода (в 1923 г.) структура органического кристалла. Уникальный для органических веществ случай кубической симметрии. Молекула в кристалле полностью сохраняет собственную симметрию 
3m. Структурный класс I3m, Z = 2(3m).
- Особенности кристаллической структуры двух полиморфных модификаций 6-метилурацила.
В обеих модификациях молекулы попарно объединены в плоские центросимметричные димеры двумя связями NH...O. В a-форме димеры объединеы связями NH...O в слои (между двумя связанными димерами имеется одна связь NH...O); граф связей NH...O . В b-форме димеры объединены связями NH...O в ленты (между двумя связанными димерами имеются две связи NH...O); граф связей NH...O 
.
При растворении этих полиморфов в растворе в первом случае присутствуют отдельные димеры, а во втором случае – обрывки лент, что объясняет существенное различие лекарственных свойств (6-метилурацил используется для заживления ран, причем b-форма предпочтительна).
