31. Простые и сложные эфиры. Получение и свойства.

Простой эфир — органическое соединение, в молекулах которых два углеводородных радикала связаны атомом кислорода, сложный эфир — органическое соединение, производные карбоновых или минеральных кислот, в которых гидроксильная группа -OH кислотной функции заменена на спиртовой остаток. Простые эфиры образуются в результате взаимодействия двух молекул спирта, путем замещения в гидроксиле одного из них водорода на радикал другого спирта.

R1-OH+HO-R2→ (-H₂O) →R1-O-R2

Сложные эфиры образуются при взаимодействия молекул спирта и кислоты, при этом в гидроксиле спирта водород замещается на остаток кислоты.

Реакция этерефикации:

R1-OH+HOOC-R2→ (-H₂O) → R1-O-COR2

R-OH+HO-NO₂→ (-H₂O) →R-O-NO₂

Сложные эфиры. Реакции этерификации и гидролиза.

Сло́жные эфи́ры — производные оксокислот , формально являющиеся продуктами замещения атомов водорода гидроксилов —OH кислотной функции на углеводородный остаток (алифатический, алкенильный, ароматический или гетероароматический); рассматриваются также как ацилпроизводные спиртов.

R1-OH+HOOC-R2→(-H2O) → R1-O-COR2

Реакции гидролиза:

R2-CO-O-R1→(+H₂O)→R1-OH+R2-COOH

R2-CO-O-R1→ (+NaOH)→R-OH+R-COONa

Омыление жира:

1)щелочью

CH₂(-O-C(O)-C₁₇H₃₅)-CH(-O-C(O)-C₁₇H₃₅)-CH₂(-O-C(O)-C₁₇H₃₅) + 3NaOH→ CH₂(OH)-CH(OH)-CH₂(OH) + 3C₁₇H₃₅COONa

2) водой

CH₂(-O-C(O)-C₁₇H₃₅)-CH(-O-C(O)-C₁₇H₃₅)-CH₂(-O-C(O)-C₁₇H₃₅) + H₂O → CH₂(OH)-CH(OH)-CH₂(OH) + 3C₁₇H₃₅COOH

32. Строение триглицерида. Омыление жира. Гидрогенизация жира. Прогоркание жира. Мыла растворимые нерастворимые.

Название дают по тем кислотам которые входят в состав

Предельные(высшие)(Тв.жиры):

C₁₇H₃₅COOH(стеариновая)

C₁₅H₃₁ COOH (пальметиновая)

Непредельные(Жидкие):

C₁₇H₃₃ COOH(олеиновая)

C₁₇H₃₁ COOH(линолевая)

C₁₇H₂₉COOH(линоленовая)

Гидролиз(Омыление жира)

Спиртовым раствором щелочи:

Омыление водным раствором при температуре и давление(автоклав):

Для получения дешевого мыла(земляничного)

C₁₅H₃₁COOH+Na₂CO₃→C₁₅H₃₁COONa+CO₂+H₂O

Омыление жира в организме(гидролиз)под действием фермента липаза который расщепляет глицерин и жирные кислоты.

Прогоркание жира.(окисление)

При повышение температуры и доступа кислорода происходит окисление жиров ,с образованием пероксидов, перекиси липидов, которые распадаются с образованием пероксидов, альдегидов, масляной кислоты. Прогоркание бывает:

1)гидролитическое (под действием ферментов, микроорганизмов- образование масляной кислоты.)

2) окислительное (в присутствии кислорода, образуются альдегиды и кетоны. Соединения, которые препятствуют окислению-антиоксидинты(вит.Е)

Мыла растворимые и нерастворимые Мыла можно разделить на две группы: растворимые и нерастворимые. Растворимые мыла представляют собой натриевые, калиевые и аммониевые соли высших жирных кислот, особенно олеиновой.

Нерастворимые мыла представляют собой соли этих кислот с тяжелыми и щелочно - земельными металлами

Свинцовое мыло(образование): 2C₁₇H₃₅COONa+(CH₃COO)2Pb(ацетат свинца)→(C₁₇H₃₅COO)2Pb↓-2CH₃COONa

(это мыло можно растворить в бензоле).

33. Фосфолипиды. Строение серинфосфатида, лецитина и кефалина.

Состоят из глицерина и двух остатков жирных кислот(одна из которых не предельная), фосфорной кислоты и аминоспиртов Это сложные жиры. Спирты(холин,аминоспирт)

Коламин

Серин

Лецитин

34. Стерины и стериды. Химическая структура холестерола.

Стерины- органические вещества из группы стероидов; содержатся в большинстве растений и животных в свободном виде (эреостерин, холестерин) либо в виде сложных эфиров с жирными кислотами; к стеринам близки гормоны коры надпочечников.

Стериды- группа органических веществ растительного и животного происхождения, включающая стерины, витамины группы D, половые гормоны, гормоны коры надпочечников (кортикостероиды), а также различные сердечные гликозиды (сапонины),

Холестерол, формула которого приведена на рисунке, присутствует в рационе всех людей и может медленно всасываться из желудочно-кишечного тракта в лимфатические сосуды кишечника. Он обладает высокой растворимостью в жирах и плохо растворим в воде. К специфическим свойствам холестерола относится его способность образовывать эфиры с жирными кислотами. Около 70% холестерола в липопротеинах плазмы крови представлено эфирами холестерола

35. Использование магнийорганических соединений для получения различных органических соединений.

Соединения магния с органическими кислотами..Ацетат магния Mg(CH₃COO)₂ - хорошо растворимое в воде соединение. Оксалат магния MgC₂O₄ - труднорастворимое соединение. В растворах оксалатов щелочных металлов или аммония оксалат магния образует комплексный ион [Mg(C₂O₄)₂]₂....

Используется реактив Гриньера

1) Получение органических кислот:

CH₃-Mg-I CH₃-CO-O-MgI → (+H₂O) → CH₃-COOH+I-Mg(OH)₂

2) CH₃-Mg-I+ CH₃-COH→CH₃-CCH₃H-OMgI →(+H₂O) →CH₃-CCH₃H- CH₃ +I-Mg-OH.

3)CH₃Br+Mg→CH₃MgBr→(+H₂O)→CH₄+MgBrOH

36. Пентозы. Строение рибозы, дезоксирибозы, ксилозы и арабинозы.

М оносахариды, содержащие в молекуле пять атомов углерода, общей формулы С₅Н₁₀О₄ Широко распространены в природе, встречаются в свободном виде, входят в состав глюкозидов, полисахаридов. Рибоза и ее производное — дезоксирибоза, являются структурными компонентами нуклеиновых кислот. Формула рибозы:

D -Дезоксирибоза C₅H₁₀O₄ — моносахарид из группы пентоз, продукт восстановления рибозы. Входит в состав дезоксирибону клеиновой кислоты.

OHC-CH₂-HCOH-HCOH-CH₂OH

D-Ксилоза OHC-HCOH-HOCH- HCOH-CH₂OH

D-арабиноза OHC- HOCH- HCOH –HCOH- CH₂OH

37. Гексозы. Строение глюкозы, галактозы, маннозы, фруктозы.

— Моносахариды, содержащие в молекуле шесть атомов углерода. Общая формула Гексоз C₆H₁₂O₆. Некоторые Гексозы образуются при распаде более сложных углеводов. Для Гексоз характерно брожение: спиртовое, молочнокислое и др.

D-глюкоза OHC-HCOH- HOCH- HCOH -HCOH -CH₂OH

D-галактоз OHC-HCOH- HOCH - HOCH – HCOH - CH₂OH

D-маноза OHC- HOCH- HOCH- HCOH -HCOH -CH₂OH

D-фруктоза CH₂OH-C=O- HOCH –HCOH- HCOH - CH₂OH CH₂OH

38. Циклическое строение моносахаридов.

39. Понятие об асимметрическом атоме углерода. Зеркальная изомерия.

Асимметрический атом —атом многовалентного элемента к которому присоединены неодинаковые атомные группы или атомы других элементов. Асимметрический атом отмечают звёздочкой. Наличие асимметрического атома в молекуле обусловливает её оптическую активность. Изомерия зависящая от различных расположениях атомов, атомных групп. Вокруг асимметрического атома С (4 разных группы)наз-ся зеркальной изомерией. Она делится на Д и Л рода(от Н к ОН по часовой стрелке –Д, от ОН к Н против часовой стрелке-Л)

40. Восстанавливающие и невосстанавливающие дисахариды.

Это дисахариды имеющие в своей структуре свободный полуацетальный гидроксил

1) Мальтоза.(солодовый сахар)-состоит из двух альфоглюкопираноз соед. альфогликозидной связью.

2).Лактоза состоит из В-галактопиранозы,и альфоглюко пиранозы соед. 1-4 В-глюкопиранозной связью.

3).Целлобиоза. Состоит из двух В- глюкопираноз соед.1-4В-гликозидной связью.

4).Пироноза. Состоит из α-глюкопиронозы и β-фруктофуранозы, α-1,2-гликозидная связь(невостанавливающий)

41. Полисахариды. Схема строения крахмала и клетчатки.

Полисахариды- углеводы, которые способны гидролизоватся с образованием простых углеводов(С6Н10О5)n. Крахмал состоит из двух частей амилазы и аминопептина.Амилаза состоит из α-глюкопираноз соед. 1-4 α-гликозидными связями. Амилопектин состоит из α-глюкопираноз соед.1-4 И 1-6 α-гликозидными связями. За счет связи 1-6 крахмал имеет разветвленную структуру,крахмал

Клетчатка или целлюлоза состоит из В-глюкопираноз соед1-4 В- гликозидными связями.

42. Химические свойства моносахаров

Моносахариды не способны подвергаться гидролизу, с образованием более простых сахаров

1.альдозы легко окисляются,.

.

2.востановление

. получится сорбит CH2OH- HCOH - HOCH HCOH –HCOH -CH2OH,

3.Образование озозона.,

43. Химические свойства полисахаров.

Полисахари́ды — общее название класса сложных высокомолекулярных углеводов, молекулы которых состоят из десятков, сотен или тысяч мономеров моносахаридов. Полисахариды необходимы для жизнедеятельности животных и растительных организмов. Они являются одним из основных источников энергии, образующеейся в результате обмена веществ организма. Они принимают участие в иммун ных процессах, обеспечивают сцепление клеток в тканях, являются основной массой органического вещества в биосфере.

Хим св-ва

1. Гидролиз(конечный продукт моносахара) Промежуточные продукты:для крахмала –дикстрины (C6H10O5)n ,дисахариды. Гидролиз целлюлозы протекает в присутствии концентрированных кислот(идет плохо),в отсутствии ферментов.

Целлюлоза взаимодействует с азотной кислотой образуя эфиры( они являются взрывчатыми веществами)

Крахмал с йодом, дает качественную реакцию.

44. Моноаминомонокарбоновые кислоты. Способы получения аминокислот.

Производные карбоновых кислот один или два атома углерода замещается на амина группу .

Способы получения :

1. Гидролиз белков:

Аминокислоты образуются при гидролизе белков. Обычно при этом получаются весьма сложные смеси аминокислот. Но существует ряд методов получения из этих сложных смесей отдельных чистых аминокислот |-NH-CH(R)-CO-NH-CH(R)-CO-|n + n H₂O→n NH₂-CH(R)-COOH

2). Из галогензамещенных кислот

2NH₃+Cl-CH₂-COOH→H₂N-CH₂-COOH+NH₄Cl

3).цеанангиддридный способ.

R-COH + HCN →R-CH(OH)-CN→(+NH3,-H2O)→R-CH(NH₂)-C≡N→(+3H₂O, -NH₃)→R-CH(NH₂)-COOH+H₂O

(аланин)

Общая формула R-CHNH2-COOH Основное значение – они входят в состав белков

45.Моноаминодикарбоновые и диаминомонокарбоновые кислоты.

Глутамин

Глутаминовая кислота

Аспарагин и асп. Кислота.

46. Циклические аминокислоты.

Незаменимые аминокислоты - кислоты, которые не синтезируются клетками животных и человека и поступают в организм в составе белков пищи. Для разных животных набор незаменимых аминокислот неодинаков. Отсутствие или недостаток незаменимых аминокислот приводит к остановке роста, падению массы, нарушениям обмена веществ и к гибели организма

триптофан

фенилаланин

тирозин

. гистидин

47. Химические свойства аминокислот.

Аминокислоты могут проявлять как кислотные свойства, обусловленные наличием в их молекулах карбоксильной группы -COOH, так и основные свойства, обусловленные аминогруппой -NH₂

1).образование амидовCOOH-CH₂ -CH(-NH₂)-COOH+NH₃→CONH₂-CH₂ -CH(-NH₂)-COOH(спарогин) +H₂O

2). Реакция на карбонильную группу образование сложных эфиров

CH2-CH(-NH2)-COOH+ HOC₂H₅→CH₂-CH(-NH₂)-CO-O-C₂H₅ + H₂O

3) амфотерными свойствами образуют соль как с кислотами так и с щелочами .

a) NH₂-CH₂-COOH+NaOH→NH₂-CH₂-COONa+H₂O

b) NH₂-CH₂-COOH+HCl→ Cl(-)

4).Получение ди- и трипептидов. Глицилглицин ( глицин + глицин):

5).образование внутренних солей

6 )окислительное дезоминирование

7)выделение воды

48. Строение белковой молекулы (первичная, вторичная, третичная, четвертичная структуры).

Молекулы белков представляют собой линейные полимеры, состоящие из α-L-аминокислот (которые являются мономерами). Белки длиной от 2 до нескольких десятков аминокислотных остатков часто называют пептидами, при большей степени полимеризации — белками, хотя это деление весьма условно. При образовании белка в результате взаимодействия α-аминогруппы (-NH₂) одной аминокислоты с α-карбоксильной группой (-COOH) другой аминокислоты образуются пептидные связи. Последовательность аминокислот в белке соответствует информации, содержащейся в гене данного белка. Эта информация представлена в виде последовательности нуклеотидов, причём одной аминокислоте соответствует в ДНК последовательность из трёх нуклеотидов — так называемый триплет или кодон. Кроме последовательности аминокислот полипептида (первичной структуры), крайне важна третичная структура белка, которая формируется в процессе сворачивания (фолдинга) в результате взаимодействия структур более низких уровней. Выделяют 4 уровня структуры белка.

Первичная структура - последовательность аминокислот в полипептидной цепи.

Вторичная структура - локальное упорядочивание фрагмента полипептидной цепи, стабилизированное водородными связями (спирали, складки).

Т ретичная структура - пространственное строение полипептидной цепи (набор пространственных координат составляющих белок атомов). Структурно состоит из элементов вторичной структуры, стабилизированных различными типами взаимодействий, в которых гидрофобные взаимодействия играют важнейшую роль. В стабилизации третичной структуры принимают участие: 1.ковалентные связи (между двумя остатками цистеина - дисульфидные мостики); 2.ионные связи между противоположно заряженными боковыми группами аминокислотных остатков; 3.водородные связи; 4.гидрофильно-гидрофобные взаимодействия. При взаимодействии с окружающими молекулами воды белковая молекула «стремится» свернуться так, чтобы неполярные боковые группы аминокислот оказались изолированы от водного раствора; на поверхности молекулы оказываются полярные гидрофильные боковые группы.

Четверичная структура - взаимное расположение нескольких полипептидных цепей в составе единого белкового комплекса. Белковые молекулы, входящие в состав белка с четвертичной структурой, образуются на рибосомах по отдельности и лишь после окончания синтеза образуют общую надмолекулярную структуру. В состав белка с четвертичной структурой могут входить как идентичные, так и различающиеся полипептидные цепочки. В стабилизации четвертичной структуры принимают участие те же типы взаимодействий, что и в стабилизации третичной. Надмолекулярные белковые комплексы могут состоять из десятков молекул.

49. Ди- и трипептиды.

– это органические вещества, молекулы которых построены из аминокислот, соединённых пептидной связью. В зависимости от числа входящих в молекулу аминокислот различают дипептиды, трипептиды и т.д., а также полипептиды. Как правило, молекулы пептидов линейны, причём один конец цепи заканчивается карбоксильной группой (-СООН), а другой – аминогруппой (—NH₂ ). Но цепь может быть и замкнута в циклическую структуру. Присоединение происходит за счет выделения воды из карбонильной группы одной а/к и аминогруппы другой. Так как белки синтезируются в виде полипептидных цепей, граница между полипептидом и простым белком условна. Пептидами являются многие важные для организмов вещества – некоторые гормоны, антибиотики, токсины.