Гетероциклические углеводороды

ПЯТИЧЛЕННЫЕ ГЕТЕРОЦИКЛИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ С ОДНИМ ГЕТЕРОАТОМОМ. Пиррол, фуран, тиофен. Ароматический характер этих соединений. Кислотно-основные свойства. Особенности реакций электрофильного замещения S_E (по сравнению с бензолом). Реакции гидрирования. Тетрагидрофуран.

ШЕСТИЧЛЕННЫЕ ГЕТЕРОЦИКЛИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ. Пиридин. Строение и свойства. Реакции электрофильного S_E и нуклеофильного замещения S_N. Основность пиридина. Таутомерия производных пиридина.

П Р О И З В О Д Н Ы Е У Г Л Е В О Д О Р О Д О В

АЦИКЛИЧЕСКИЕ УГЛЕВОДОРОДЫ.

АЛКИЛГАЛОГЕНИДЫ. Изомерия. Номенклатура. Способы получения. Химические свойства. Реакции нуклеофильного замещения галогена Механизмы S_N1 и S_N2, стереохимия. Нуклеофил. Уходящая группа. Образование, стабильность и перегруппировки карбониевых ионов. Зависимость механизма реакции от структуры галогенпроизводного и от природы растворителя. Сравнение S_N1 и S_N2 реакций. Реакции отщепления галогенводородов (Е1 и Е2), стереохимия, направление элиминирования. Правило Зайцева. Конкуренция реакций замещения и отщепления в зависимости от природы реагента и условий реакции. Реактивы Гриньяра, получение, свойства.

АРОМАТИЧЕСКИЕ ГАЛОГЕНПРОИЗВОДНЫЕ (Арилгалогениды). Химические свойства. Реакции электрофильного замещения (влияние галогенов). Реакции нуклеофильного замещения у галогенарилов

СПИРТЫ. ОДНОАТОМНЫЕ ПРЕДЕЛЬНЫЕ. Изомерия. Номенклатура, Водородная связь. Химические свойства. Кислотные свойства спиртов. Реакции с участием связи О-Н: действие металлов и металлорганических соединений, образование сложных эфиров минеральных кислот. Реакции с участием С-ОН и их механизм: замещение гидроксила на галоген. Дегидратация спиртов: внутримолекулярная и межмолекулярная.. Механизм реакции. Дегидрирование и окисление спиртов.

ДВУХАТОМНЫЕ СПИРТЫ. Гликоли. Этиленгликоль. Особенности химических свойств. МНОГОАТОМНЫЕ СПИРТЫ. Глицерин. Химические свойства. Применение.

АРОМАТИЧЕСКИЕ СПИРТЫ-ФЕНОЛЫ. Номенклатура. Химические свойства. Кислотность фенолов. Реакции с участием О-Н: образование фенолятов, простых и сложных эфиров. Реакции Вильямсона. Взаимное влияние гидроксильной группы и ароматического ядра фенола. Реакции электрофильного замещения: галогенирование, сульфирование, нитрование.

ПРОСТЫЕ ЭФИРЫ. Способы получения.

АМИНЫ. Первичные, вторичные, третичные амины. Амины алифатические и ароматические. Изомерия и номенклатура. Химические свойства аминов. Основный характер аминов. Влияние природы и числа алкильных или арильных групп в амине на его основность. Алкилирование аминов. Ацилирование аминов. Свойства и применение ацильных производных. Реакции электрофильного замещения S_E в ряду ароматических аминов: галогенирование, сульфирование, нитрование. Действие азотистой кислоты на первичные, вторичные и третичные амины алифатического и ароматического ряда. Понятие о диазосоединениях.

П Р О И З В О Д Н Ы Е У Г Л Е В О Д О Р О Д О В С П О Л И В А Л Е Н Т Н О Й

Ф У Н К Ц И О Н А Л Ь Н О Й Г Р У П П О Й

КАРБОНИЛЬНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ. ПРЕДЕЛЬНЫЕ АЛЬДЕГИДЫ И КЕТОНЫ. Строение карбонильной группы. Изомерия. Номенклатура. Химические свойства. Сравнение реакционной способности альдегидов и кетонов (алифатических и ароматических). Нуклеофильное присоединение (Аd_N) по карбонильной группе: спиртов, синильной кислоты, бисульфита натрия, магнийорганических соединений. Общая схема реакций с производными аммиака: реакции с аминами, гидроксиламином, гидразинами, семикарбазидом. Восстановление карбонильных соединений до спиртов, углеводородов. Окисление альдегидов и кетонов. Реакции диспропорционирования (Канниццаро). Реакции с участием водорода α-углеродного атома. Галогенирование. Галоформная реакция. Альдольная конденсация. Механизм реакции и роль катализатора. Кротоновая конденсация.

НЕПРЕДЕЛЬНЫЕ КАРБОНИЛЬНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ. α,β-непредельные альдегиды и кетоны. Сопряжение карбонильной группы и двойной связи. Реакции присоединения электрофильных и нуклеофильных реагентов. Акролеин. Кротоновый альдегид.

КАРБОНОВЫЕ КИСЛОТЫ. МОНОКАРБОНОВЫЕ КИСЛОТЫ. Изомерия. Номенклатура. Строение карбоксильной группы. Кислотные свойства. Константа кислотности. Влияние эффекта заместителей на силу карбоновых кислот. Реакции, проходящие с разрывом О-Н связи. Соли карбоновых кислот. Реакции проходящие с разрывом С-ОН связи. Образование функциональных производных карбоновых кислот. Реакции этерификации и её механизм. Константа равновесия. Получение галогенангидридов, ангидридов и амидов. Механизм реакции нуклеофильного замещения (S_N) у кислот и их производных. Сравнение реакционной способности производных кислот в реакциях с нуклеофильными реагентами. Галогенангидриды кислот. Химические свойства. Взаимодействие с водой, аммиаком, аминами, спиртами. Реакции ацилирования.Амиды

НЕПРЕДЕЛЬНЫЕ МОНОКАРБОНОВЫЕ КИСЛОТЫ. Изомерия. Номенклатура. Взаимное влияние двойной связи и карбоксильной группы. Присоединение электрофильных реагентов.

ДИКАРБОНОВЫЕ КИСЛОТЫ. Изомерия. Номенклатура. Химические свойства. Ступени диссоциации и константы кислотности. Образование двух рядов функциональных производных. Отношение к нагреванию щавелевой, малоновой, янтарной, глутаровой и фталевой кислот. Циклические ангидриды. Фталимид, фталимид калия. Малоновый эфир. Реакции замещения с участием атомов водорода метиленовой группы. Синтез кислот с помощью малонового эфира.

НЕПРЕДЕЛЬНЫЕ ДИКАРБОНОВЫЕ КИСЛОТЫ. Малеиновая и фумаровая кислоты, их стереоизомерия. Различия в свойствах геометрических изомеров. Взаимный переход обеих форм.

Г Е Т Е Р О Ф У Н К Ц И О Н А Л Ь Н Ы Е С О Е Д И Н Е Н И Я.

ОКСОКИСЛОТЫ (АЛЬДЕГИДО И КЕТОКИСЛОТЫ) Классификация Номенклатура. Глиоксиловая и пировиноградная кислоты. Декарбоксилирование и декарбонилирование.
ОКСИАЛЬДЕГИДЫ И ОКСИКЕТОНЫ. УГЛЕВОДЫ. Глицериновый альдегид. Диоксиацетон.

ТАУТОМЕРНЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ. Кето-енольная таутомерия. Лактим-лактамная. Имино-аминная.

ПРОСТЫЕ УГЛЕВОДЫ (МОНОСАХАРИДЫ, МОНОЗЫ). Классификация. Номенклатура. Изомерия. Альдозы. Кетозы. Стереохимия моноз. D- и L-ряды альдоз и их стереохимическое отношение к глицириновому альдегиду. Вывод стереоизомерных формул моноз. Оксоциклотаутомерия. Циклические формулы Хеуорса: фуранозы и пиранозы. Конформационный анализ моносахаридов (α- и β-аномеры). Явление мутаротации. Взаимное превращение циклических и открытых форм. Гликозидный (полуацетальный) гидроксил и его особые свойства. Гликозиды и их гидролиз. Реакции нециклических форм моносахаридов: восстановление, окисление, нуклеофильное присоединение по карбонильной группе (синильной кислоты, гидроксиламина, фенилгидразина). Озазоны и озоны. Взаимное превращение альдоз и кетоз. Эпимеры. Реакции с участием гидроксильных групп в монозах (метилирование, ацетилирование). Реакции удлинения и укорочения цепи моноз. Методы установления величины цикла в монозах (исчерпывающее метилирование с последующим гидролизом и окислением). Рибоза, 2-Дезоксирибоза. Глюкоза, манноза, фруктоза.

СЛОЖНЫЕ УГЛЕВОДЫ (ПОЛИСАХАРИДЫ). Классификация. Дисахариды: восстанавливающие и невосстанавливающие. Мальтоза. Целлобиоза. Лактоза. Сахароза. Строение и свойства. Гидролиз. Мутаротация. Клетчатка (целлюлоза) и её строение. Кислотный гидролиз клетчатки. Крахмал. Основные фракции крахмала: амилоза и амилопектин. Их разделение. Строение и свойства.

АМИНОКИСЛОТЫ. Классификация. Изомерия. Номенклатура. Стереоизомерия. Отнесение конфигурации. Важнейшие химические свойства. Амфотерный характер аминокислот. Образование цвиттериона, изоэлектрическая точка. Реакции карбоксильной группы. Образование солей с основаниями, образование сложных эфиров, галогенгидридов. Реакции аминогруппы: образование солей с кислотами, алкилирование, ацилирование, взаимодействие с азотистой кислотой. Отношение к нагреванию α -, β- и γ-аминокислот. Образование дипептидов, дикетопиперазинов и лактамов. Реакции дезаминирования и декарбоксилирования.Синтез пептидов. Первичная, вторичная,третичная,четвертичная структуры белков.

НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ. Нуклеиновые основания (пиридиновые и пуриновые). Нуклеозиды: рибонуклеозиды и дезоксирибонуклеозиды. Нуклеотиды. Структуры нуклеиновых кислот. Определение первичной структуры нуклеиновых кислот.

ЛИПИДЫ. Омыляемые и неомыляемые липиды. Простые липиды (воски, жиры и масла, церамиды). Высшие жирные кислоты и их окисление. Сложные липиды (фосфолипиды, сфинголипиды, гликолипиды)

НИЗКОМОЛЕКУЛЯРНЫЕ БИОРЕГУЛЯТОРЫ (неомыляемые липиды). Терпены. Стероиды. Гормоны. ПРОСТАГЛАНДИНЫ..

Л И Т Е Р А Т У Р А

1. Сорочинская Е.И. «Биоорганическая химия». «Биологически важные классы соединений». Учебные пособия. СПб., Изд-во С-Петербургского университета, 1998.

2.Тюкавкина Н.А., Бауков Ю.И.. «Биоорганическая химия» Москва.Медицина 1985 или издание Дрофа 2005г..

3.Овчинников Ю.А.. «Биоорганическая химия» Москва.Просвещение 1987

4.Терней А. «Современная органическая химия» (в двух томах) Москва.Мир 1981

5.Моррисон Р., Бойд Р. «Органическая химия» Москва.Мир 1974

6.Петров А.А., Бальян Х.И., Трощенко А.Ф. «Органическая химия»

СПб.Иван Федоров, 2002

7. Несмеянов А.Н., Несмеянов Н.А. Начала органической химии. Т. 1, 2. М., 1974..