
- •Предмет и роль органической химии. Теория химического строения органических соединений а.М. Бутлерова и ее значение.
- •Явление изомерии органических соединений, ее типы.
- •Электронные представления в органической химии. Строение атома углерода. Гибридизация орбиталей (валентные состояния атома углерода). Ковалентная связь и ее виды (простая, или δ- и кратные).
- •Классификация органических реакций (по характеру химических превращений и по механизму протекания). Гомолитические (радикальные) и гетеролитические (ионные) реакции.
- •Получение.
- •1. Галогенирование
- •2. Нитрование алканов
- •Строение алкадиенов: а) молекулярное
- •Алкины. Гомологический ряд ацетиленовых углеводородов, общая формула. Изомерия, номенклатура, получение. Строение, химические свойства. Практическое использование ацетилена и винилацетилена.
- •Получение:
- •1) В промышленном масштабе для технических целей ацетилен получают высокотемпературным пиролизом метана.
- •Реакции присоединения:
- •1) Гидрирование. Гидрирование алкинов осуществляется при нагревании с теми же металлическими катализаторами (Ni, Pd или Pt), что и в случае алкенов, но с меньшей скоростью.
- •Спирты. Предельные одноатомные спирты. Классификация, изомерия, номенклатура, получение. Физические и химические свойства.
- •Химические свойства спиртов.
- •Многоатомные спирты. Классификация. Этиленгликоль и глицерин. Получение. Химические свойства, идентификация. Практическое использование.
- •Фенолы. Изомерия и номенклатура. Химические свойства. Химическая идентификация фенола. Практическое использование в синтезе высокомолекулярных органических соединений.
- •Химические свойства
- •1. Реакции с участием гидроксильной группы
- •2. Реакции с участием бензольного кольца
- •Предельные двухосновные карбоновые кислоты. Номенклатура. Химические свойства. Адипиновая и терефталевая кислоты, практическое использование в синтезе полимеров.
- •Номенклатура. Систематические названия двухосновных предельных карбоновых кислот даются по названию соответствующего алкана с добавлением суффикса -диовая и слова кислота.
- •Амины. Классификация. Изомерия, номенклатура. Способы получения. Строение аминов и химические свойства. Практическое использование.
- •Классификация По радикалу:
- •По функциональным группам
- •Имеют структуру типа rch(nh2)co2h.
- •Общие химические свойства
- •Пептид — семейство веществ, молекулы которых построены из остатков α-аминокислот, соединённых в цепь пептидными (амидными) связями —c(o)nh—.
- •Углеводы. Химическая природа. Классификация. Распространение в природе, биологическая роль и практическое значение.
- •Биологическая роль углеводов:
- •Углеводы. Моносахариды (глюкоза, фруктоза). Строение (открытая и циклическая формы). Способы получения. Химическая идентификация (восстанавливающие свойства).
- •Получение углеводов
- •В растениях углеводы образуются из двуокиси углерода и воды в процессе сложной реакции фотосинтеза, осуществляемой за счет солнечной энергии с участием зелёного пигмента растений - хлорофилла.
- •Дисахариды (мальтоза, целлобиоза, сахароза). Строение. Получение. Химические свойства. Химическая идентификация восстанавливающих дисахаридов.
- •Целлобиоза — состоит из двух остатков глюкозы.
- •Способы получения дисахаридов:
- •Химические свойства
- •Отличительные особенности полимерного состояния вещества. Физические свойства полимеров и геометрическая форма макромолекул.
- •Методы синтеза полимеров. Реакция полимеризации, основные закономерности. Реакция поликонденсации, отличительные особенности. Примеры получения полимеризационных и поликонденсационных полимеров.
- •Химические превращения полимеров. Полимераналогичные реакции и их практическое использование.
- •Химические превращения полимеров. Макромолекулярные реакции (межмолекулярные и деструктивные). Деструкция полимеров, ее виды. Стабилизация полимеров и виды стабилизаторов.
- •Волокна. Общая характеристика. Строение макромолекул и свойства. Натуральные волокна (белковые и целлюлозные). Природные источники, химический состав, свойства и применение.
- •Искусственные волокна (ацетатные, вискозное), синтетические волокна (полиамидные, полиэфирные, полиакрилонитрильные, поливинилхлоридные). Свойства и применение.
Целлобиоза — состоит из двух остатков глюкозы.
Способы получения дисахаридов:
Взаимодействие ацетогалогенозы с натриевым производным моносахарида с последующим омылением ацетильных остатков
Взаимодействие ацетогалогенозы с ацетилированной монозой, обладающей лишь одним свободным гидроксилом, в присутствии карбоната или окиси серебра
Взаимодействие ацетогалогенозы с изопропилидензамешенными сахарами или изопропил-иденангидросахарами.
Энзиматические синтезы
Химические свойства
При гидролизе расщепляются на составляющие их моносахариды за счёт разрыва гликозидных связей между ними. Эта реакция является обратной процессу образования дисахаридов из моносахаридов.
При конденсации дисахаридов образуются молекулы полисахаридов.
Возможно два варианта образования гликозидной связи:
1) за счет гликозидного гидроксила одного моносахарида и спиртового гидроксила другого моносахарида;
2) за счет гликозидных гидроксилов обоих моносахаридов.
Дисахарид, образованный первым способом, содержит свободный гликозидный гидроксил, сохраняет способность к цикло-оксо-таутомерии и обладает восстанавливающими свойствами.
В дисахариде, образованном вторым способом, нет свободного гликозидного гидроксила. Такой дисахарид не способен к цикло-оксо-таутомерии и является невосстанавливающим.
№23.
Полисахариды (крахмал и целлюлоза). Строение макромолекул и различие свойств. Продукты гидролиза крахмала, практическое использование. Целлюлоза. Практическое использование (искусственные волокна, нитроцеллюлоза).
Полисахариды — общее название класса сложных высокомолекулярных углеводов, молекулы которых состоят из десятков, сотен или тысяч мономеров — моносахаридов.
Строение макромолекул: целлюлоза - линейное строение, крахмал - разветвленное строение.
Крахмал (C6H10O5)n — полисахариды амилозы и амилопектина, мономером которых является альфа-глюкоза.
Конечным продуктом гидролиза крахмала является глюкоза, она широко применяется в пищевой промышленности в виде кристаллической глюкозы. Гидролизаты крахмала - продукты частичного гидролиза крахмала разбавленными кислотами, ферментами или и теми, и другими.
В пищевой промышленности крахмал используется для получения глюкозы, патоки, этанола. В текстильной — для обработки тканей, в бумажной — в качестве наполнителя.
Целлюлоза — (C6H10O5)n - белое твердое вещество, нерастворимое в воде, молекула имеет линейное (полимерное) строение, структурная единица — остаток β-глюкозы [С6Н7О2(OH)3]n. Полисахарид, главная составная часть клеточных оболочек всех высших растений.
Целлюлозу и её эфиры используют для получения искусственного волокна (вискозный, ацетатный, медно-аммиачный шёлк, искусственная шерсть). Хлопок, состоящий большей частью из целлюлозы, идёт на изготовление тканей. Древесная целлюлоза используется для производства бумаги, пластмасс, кино- и фотоплёнок, лаков, бездымного пороха и т.д.
Нитроцеллюлоза — волокнистая рыхлая масса белого цвета, по внешнему виду похожа на целлюлозу. Одна из важнейших характеристик — степень замещения гидроксильных групп на нитрогруппы. В практике чаще всего применяется не прямое обозначение степени замещения, а содержание азота, выраженное в процентах по массе.
№24.
Высокомолекулярные органические соединения (ВМС). Основные понятия (мономер, мономерное или элементарное звено; степень полимеризации, макромолекула, сополимеры и гомополимеры). Классификация полимеров (гомоцепные, гетероцепные). Номенклатура карбоцепных и гетероцепных полимеров.
Высокомолекулярными соединениями (полимерами) называются органические вещества, молекулы которых состоят из большого количества повторяющихся звеньев.
Мономер — это низкомолекулярное вещество, образующее полимер в реакции полимеризации.
Если при получении полимера мономер полностью входит в его состав, то повторяющееся составное звено является мономерным звеном.
Степень полимеризации — число мономерных звеньев в молекуле полимера или олигомера.
Макромолекула - совокупность большого числа атомов, соединенных между собой химическими связями.
Сополимеры - полимеры, макромолекулы которых содержат мономерные звенья нескольких типов.
Гомополимер - полипропилен, у которого макромолекулы содержат одинаковые мономерные звенья.
Классификация полимеров:
К первому классу относится обширная группа карбоцепных полимеров, макромолекулы которых имеют скелет, построенный из атомов углерода.
Ко второму классу относится не менее обширная группа гетероцепных полимеров, макромолекулы которых в основной цепи помимо атомов углерода содержат гетероатомы (например, кислород, азот, серу и др.).
Третий класс полимеров - высокомолекулярные соединения с сопряженной системой связей.
Номенклатура. Название полимера начинается с приставки «поли-», за которой в скобках следует название звена полимерной цепи. СПЗ может быть простым или состоять из нескольких подзвеньев. В качестве подзвена выбирается наибольшая группа атомов (или циклов основной цепи), которая может быть названа в соответствии с номенклатурными правилами ИЮПАК для низкомолекулярных органических соединений. Атомы и подзвенья располагаются в СПЗ в порядке убывания старшинства слева направо, путь между подзвеньями должен быть наиболее коротким. Правила старшинства состоят в следующем:
Гетероциклы по старшинству расположены в ряд: азотсодержащие > гетероциклы, содержащие, наряду с азотом, другие гетероатомы > системы с наибольшим количеством колец > системы с наибольшим циклом > цикл с наибольшим количеством гетероатомов > системы с наибольшим количество гетероатомов > системы с наибольшим ассортиментом гетероатомов. При иных равных условиях ненасыщенные циклы имеют преимущество.
Среди карбоциклических группировок главенствуют имеющие наибольшее количество циклов, далее идут системы: с наибольшим индивидуальным циклом > с наибольшим количеством общих атомов у всех циклов > с наименьшим числом, характеризующим места соединения циклов, > системы с наибольшей ненасыщенностью.
№25.