15. Теоретические основы биоорганической химии.

1. Номенклатура органических соединений. Основные принципы номенклатуры ИЮПАК. Заместительная и радикально-функциональная номенклатура. Принципы построения систематических названий.

2. Пространственное строение органических соединений. Конфигурация и конформация – важнейшие понятия стереохимии. Способы изображения пространствен­ного строения молекул, молекулярные модели и формулы.

3. Конфигурационные стереоизомеры. Хиральные и ахиральные молекулы. Асимметрический атом углерода как центр хиральности. Энантиомерия. Оптическая активность энантиомеров. Рацематы. Диастереомерия. s- и p-Диастереомеры.

4. Конформации. Возникновение конформаций в результате вращения вокруг s-связей; факторы, затрудняющие вращение. Энергетическая характеристика заслоненных и заторможенных конформаций открытых цепей.

5. Связь пространственного строения с биологической активностью.

6. Взаимное влияние атомов в молекулах органических соединений и способы его передачи. Индуктивный эффект. Мезомерный эффект. Электронодонорные и электроноакцепторные заместители.

7. Кислотные и основные свойства органических соединений (теории Бренстеда–Лоури). Типы органических кислот (OH-, SH-, NH- и CH-кислоты) и оснований (p-основания, n-основания). Факторы, определяющие кислотность и ос­новность: электроотрицательность и поляризуемость атома кислотного и основного центров, делокализация заряда по системе сопряженных связей, электронные эффекты заместителей, сольватационный эффект.

8. Кислотно-основные свойства (амфолиты), циклизация и хелатообразование.

16. Моно- и полифункциональные соединения.

1. Спирты. Классификация. Номенклатура. Физические свойства. Кислотные свойства: образование алкоголятов. Основные свойства: образование оксониевых солей. Нуклеофильные свойства: получение простых эфиров и сложных эфиров с неорганическими и карбоновыми кислотами. Реакции с участием электрофильного центра (образование галогенопроизводных) и СН-кислотного центра (дегидратация).

2. Многоатомные спирты. Особенности их химического поведения: хелатные комплексы, сложные эфиры многоатомных спиртов с неорганическими кислотами (нитроглицерин, фосфаты глицерина, инозита).

3. Отношение первичных, вторичных и третичных спиртов к окислению. Окисление диолов.

4. Фенолы. Классификация. Номенклатура. Кислотные свойства: образование фенолятов. Нуклеофильные свойства: получение простых и сложных эфиров фенолов. Замещение фенольного гидроксила. Реакции электрофильного замещения в ароматическом ядре фенолов: галогенирование, сульфирование, нитрование, С-алкилирование, С-ацили­рование. Окисление и восстановление фенолов.

5. Двухатомные фенолы: гидрохинон, резорцин, пирокатехин. Фенолы как антиоксиданты.

6. Амины. Классификация. Номенклатура. Кислотно-основные свойства, образование солей. Нуклеофильные свойства: алкилирование аминов, четвертичные аммониевые соли, реакции аминов с ацилирующими реагентами, защита аминогруппы. Реакции первичных, вторичных и третичных алифатических и ароматических аминов с азотистой кислотой.

7. Ароматические амины. Анилин. Влияние аминогруппы на реакционную способность ароматического кольца: галогенирование, сульфирование, нитрование.

8. Полиамины: этилендиамин, путресцин, кадаверин.

9. Альдегиды и кетоны. Номенклатура. Реакции альдегидов и кетонов с нуклеофильными реагентами: влияние строения на реакционную способность. Реакции с кислородсодержащими нуклеофилами: образование полуацеталей и ацеталей, роль кислотного катализа. Ацетальная защита карбонильной группы. Реакции с серусодержащими нуклеофилами: присоединение гидросульфита натрия. Реакции с азотсодержащими нуклеофилами: образование иминов (оснований Шиффа), оксимов, гидразонов; использование их для идентификации альдегидов и кетонов. Взаимодействие формальдегида с аммиаком (гексаметилентетрамин). Реакции с углеродсодержащими нуклеофилами: присоединение циановодорода. Реакции конденсации (альдольного и кротонового типа). Галоформное расщепление: иодоформная проба. Полимеризация альдегидов, параформ, паральдегид. Окисление и восстановление альдегидов и кетонов. Формальдегид (формалин), ацетальдегид, хлораль (хлоральгидрат), акролеин, бензальдегид, ацетон.

10. Карбоновые кислоты. Строение карбоксильной группы как р,π -сопряженной системы. Номенклатура. Кислотные свойства: образование солей. Реакции карбоновых кислот с нуклеофильными реагентами: образование сложных эфиров, ангидридов, галогенангидридов и амидов. Реакции с участием углеводородного радикала карбоновых кислот: галогенирование. Декарбоксилирование. Муравьиная, уксусная, бензойная кислоты.

11. Двухосновные карбоновые кислоты: щавелевая, малоновая, янтарная, глутаровая, фумаровая. Превращение янтарной кислоты в фумаровую как пример биологической реакции дегидрирования.

12. Мочевина. Строение молекулы. Химические свойства.