- •Органика теория
- •1. Состав органических веществ, их многообразие. Место органической химии в системе естественных наук. Источники органических соединений.
- •2. Формирование и основные положения теории строения органических соединений (а.М. Бутлеров, а. Кекуле, а. Купер).
- •4. Основные признаки классификации органических веществ. Основные классы органических веществ.
- •5. Номенклатура органических соединений. Основные принципы построения названий органических соединений.
- •7. Типы связей в молекулах органических соединений. Σ- и π-связи. Гибридизация, понятие о молекулярных орбиталях.
- •8. Представление о механизмах реакций. Представление о промежуточных частицах: радикалы, карбокатионы, карбанионы. Классификация реагентов: радикалы, нуклеофилы, электрофилы.
- •9. Энергетический профиль реакции; энергетический барьер реакции, энергия активации, энергия переходного состояния, тепловой эффект реакции. Кинетический и термодинамический контроль.
- •10. Кислоты и основания (Бренстед, Льюис). Сопряженные кислоты и основания. Кислотно-основные равновесия. Константа кислотной ионизации и ее показатель (рКа).
- •11. Взаимное влияние атомов в молекулах, ионах, радикалах. Электронные и пространственные эффекты в органических реакциях (индуктивный эффект, эффект поля, мезомерный эффект, гиперконьюгация).
- •13. Гомологический ряд, номенклатура, электронное строение, sp3-гибридизация и физические свойства алканов.
- •14. Химические свойства алканов. Общие представления о механизме цепных радикальных реакций замещения в алканах (на примере реакции галогенирования).
- •15. Номенклатура, структурная и пространственная изомерия, электронное строение, sp2-гибридизация и физические свойства алкенов.
- •16. Химические свойства алкенов: каталитическое гидрирование, реакции электрофильного присоединения к двойной связи алкенов, их механизмы.
- •17. Химические свойства алкенов: реакции присоединения галогенов, галогеноводородов, воды. Правило Марковникова и его объяснение.
- •18. Представление о стереохимии присоединения галогенов у алкенов. Перегруппировки карбокатионов. Реакции радикального присоединения (по Харашу).
- •20. Окислительное расщепление алкенов (восстановительный и окислительный озонолиз). Гидроборирование алкенов и использование в синтезе спиртов.
- •21. Полимеризация алкенов как важнейший метод получения высокомолекулярных соединений. Полиэтилен, полипропилен. Понятие о стереорегулярных полимерах.
- •22. Аллильное хлорирование алкенов, механизм. Аллильный радикал. Окисление алкенов кислородом воздуха (пероксидное окисление).
- •23. Номенклатура, классификация, изомерия диеновых углеводородов.
- •25. Изопреновое звено в природных соединениях. Понятие об изопреноидах. Каучук. Синтетические каучуки.
- •26. Номенклатура, электронное строение, sp-гибридизация и физические свойства алкинов.
- •27. Химические свойства алкинов: каталитическое гидрирование и восстановление натрием в жидком аммиаке, использование в синтезе (z)- и (e)-алкенов.
- •28. Химические свойства алкинов: реакции электрофильного присоединения к тройной связи – галогенирование, гидрогалогенирование, гидратация (реакция Кучерова).
- •29. Кислотность ацетилена и терминальных алкинов. Димеризация, тримеризация ацетилена. Полиацетилен.
- •30. Классификация, номенклатура, структурная изомерия и пространственное строение циклоалканов.
- •32. Классификация и номенклатура аренов. Природа связей в молекуле бензола. Конденсированные ароматические углеводороды: нафталин, антрацен, фенантрен, бензпирен.
- •33. Ароматичность, критерии ароматичности. Правило Хюккеля.
- •35. Влияние заместителей в бензольном кольце на изомерный состав продуктов и скорость реакции. Активирующие и дезактивирующие заместители. Орто-, пара- и мета-ориентанты.
- •36. Реакции радикального замещения и окисления в боковой цепи. Причины устойчивости бензильных радикалов.
- •37. Классификация, номенклатура, изомерия галогенуглеводородов.
- •40. Литий- и магнийорганические соединения и их использование в органическом синтезе.
- •41. Биологическое действие галогенпроизводных, их применение в народном хозяйстве. Хлороформ, иодоформ, перфторуглеводороды, перфторполиэтилен (тефлон). Инсектициды.
- •42. Одноатомные спирты. Номенклатура, изомерия. Электронное строение. Физические свойства спиртов, роль водородной связи.
- •43. Химические свойства спиртов: кислотно-основные свойства. Алкоголяты металлов, их основные и нуклеофильные свойства.
- •44. Реакции нуклеофильного замещения с участием спиртов. Биологически важные реакции нуклеофильного замещения с участием эфиров фосфорных кислот.
- •45. Внутри- и межмолекулярная дегидратация спиртов (образование алкенов и простых эфиров). Окисление первичных и вторичных спиртов.
- •47. Фенолы. Номенклатура и изомерия. Простейшие представители: фенол, крезолы, пирокатехин, резорцин, гидрохинон, флороглюцин, пирогаллол. Электронное строение фенола. Кислотность фенолов.
- •48. Образование простых и сложных эфиров фенолов. Реакции электрофильного замещения в ряду фенолов (галогенирование, сульфирование, нитрование, алкилирование).
- •49. Карбоксилирование фенолятов щелочных металлов (реакция Кольбе). Окисление фенолов.
- •50. Хиноны и их биологическая роль. Фенольные соединения в природе. Витамин е. Флавоноиды.
- •51. Простые эфиры. Номенклатура, классификация. Расщепление кислотами. Образование гидропероксидов, их обнаружение и разложение. Циклические простые эфиры. Тетрагидрофуран. 1,4-Диоксан.
- •52. Оксираны: получение, взаимодействие с водой, аммиаком и аминами, магнийорганическими соединениями. Краун-эфиры: комплексообразование с ионами металлов, применение.
- •53. Кислотность тиолов. Нуклеофильные свойства тиолов, тиолятов и органических сульфидов. Окисление тиолов. Образование дисульфидов и их роль в биохимических процессах.
- •54. Классификация, номенклатура и изомерия аминов. Алифатические и ароматические амины, первичные, вторичные и третичные амины.
- •57. Классификация, номенклатура и изомерия карбонильных соединений.
- •58. Строение карбонильной группы в альдегидах и кетонах и реакции нуклеофильного присоединения (реактивами Гриньяра, циановодородом). Механизм реакций.
- •59. Реакции карбонильных соединений с гетеронуклеофилами: присоединение воды и спиртов, образование ацеталей. Реакции карбонильных соединений с аммиаком, аминами.
- •60. Реакции енольных форм карбонильных соединений: α-галогенирование, галоформное расщепление, изотопный обмен водорода. Альдольно-кротоновая конденсация, кислотный и основный катализ.
- •61. Взаимодействие неенолизирующихся альдегидов со щелочами (реакция Канниццаро). Реакции окисления и восстановления карбонильных соединений.
- •62. Монокарбоновые кислоты. Номенклатура. Строение карбоксильной группы и карбоксилат-иона. Кислотность карбоновых кислот.
- •63. Производные карбоновых кислот: сложные эфиры и тиоэфиры (s-эфиры карбоновых кислот), галогенангидриды, ангидриды, амиды, нитрилы, их получение и взаимопревращения.
- •64. Кислотный и щелочной гидролиз сложных эфиров и амидов.
- •65. Реакции ацилирования, этерификации, аминирования и восстановления карбоновых кислот и их производных.
- •66. Жирные кислоты, важнейшие представители (пальмитиновая, стеариновая, олеиновая, линолевая, линоленовая). Жиры, сложные липиды (фосфатидовая кислота и ее производные), мыла.
- •67. Ненасыщенные карбоновые кислоты: акриловая, метакриловая, полимеры на их основе.
- •68. Дикарбоновые кислоты. Основные представители: щавелевая, малоновая, адипиновая, фталевые кислоты. Фумаровая и малеиновая кислоты. Полиэфирные волокна на основе терефталевой и адипиновой кислот.
- •69. Классификация углеводов. Биологическая роль и распространенность углеводов.
- •72. Дисахариды и их типы (восстанавливающие и невосстанавливающие). Сахароза, лактоза, мальтоза, целлобиоза.
- •73. Полисахариды (крахмал, целлюлоза, хитин, гликоген).
- •75. Классификация аминокислот. Основные представители природных α-аминокислот, их стереохимия.
- •76. Свойства аминокислот: амфотерность, изоэлектрическая точка. Реакции по карбоксильной и аминогруппе. Отношение к нагреванию.
- •77. Пептидная связь. Синтез пептидов: активация и защита функциональных групп аминокислот. Белки, их строение и биологическая роль
- •79. Шестичленные гетероциклы с одним гетероатомом: пиридин, хинолин, изохинолин. Ароматичность пиридина и особенности проведения реакций электрофильного замещения. Пиридин как основание.
72. Дисахариды и их типы (восстанавливающие и невосстанавливающие). Сахароза, лактоза, мальтоза, целлобиоза.
Ответ. Дисахаридами называют углеводы, молекулы которых состоят из двух остатков моносахаридов одинаковой или разной природы, соединенных между собой гликозидной связью. Являясь O-гликозидами, дисахариды легко гидролизуются в кислой среде с образованием двух молекул моносахаридов. в зависимости от способа образования гликозидной связи, дисахариды разделяют на две группы — восстанавливающие и невосстанавливающие. В восстанавливающих дисахаридах гликозидная связь образуется за счет полуацетальной (гликозидной) гидроксильной группы одного и любой спиртовой гидроксильной группы (чаще у С-4) другого моносахарида. При этом в молекуле остается одна свободная полуацетальная гидроксильная группа, вследствие чего дисахарид сохраняет способность к цикло-оксо-таутомерии и, следовательно, обладает восстанавливающими свойствами. В свежеприготовленных растворах таких дисахаридов наблюдается явление мутаротации. Представителями восстанавливающих дисахаридов является мальтоза, целлобиоза, лактоза. Мальтоза (солодовый сахар). Молекула мальтозы состоит из двух остатков D-глюкопиранозы, связанных 1,4-гликозидной связью. При этом остаток глюкозы, аномерный атом углерода которого участвует в образовании гликозидной связи, находится в альфа-форме, а остаток глюкозы со свободной полуацетальной гидроксильной группой может иметь α-конфигурацию (α-мальтоза) или β-конфигурацию (β-мальтоза). Растворы мальтозы способны к мутаротации. Мальтоза является восстанавливающим дисахаридом и дает положительные реакции с реактивом Толленса и реактивом Фелинга. С участием альдегидной формы мальтоза вступает в характерные для моносахаридов реакции. При окислении в мягких условиях (под действием бромной воды) мальтоза превращается в мальтобионовую кислоту. С участием циклических форм мальтоза, подобно моносахаридам, подвергается алкилированию и ацилированию. При взаимодействии мальтозы с такими слабыми алкилирующими реагентами, как спирты (в присутствии HCl), образуются гликозиды. Реакция протекает за счет полуацетального гидроксила. При взаимодействии мальтозы с избытком сильных алкилирующих реагентов (алкилгалогенидов, диалкилсульфатов (RO)2SO2 и др.) осуществляется алкилирование по всем гидроксильным группам. Мальтоза подвергается ацилированию также при участии всех гидроксильных групп. Мальтоза содержится в небольших количествах в некоторых растениях, образуется при ферментативном гидролизе крахмала, легко растворяется в воде, водные растворы имеют сладкий вкус. В организме человека расщепляется до D-глюкозы. Целлобиоза. Молекула целлобиозы, как и мальтозы, состоит из двух остатков D-глюкопиранозы, связанных 1,4-гликозидной связью, но, в отличие от мальтозы, в молекуле целлобиозы остаток глюкозы, полуацетальный гидроксил которого участвует в образовании гликозидной связи, имеет β-конфигурацию. Остаток же глюкозы со свободной полуацетальной группой, аналогично мальтозе, может иметь α-конфигурацию (α-целлобиоза) или β-конфигурацию (β-целлобиоза). Растворы целлобиозы способны мутаротировать, целлобиоза является восстанавливающим дисахаридом и дает положительные реакции с реактивами Толленса и Фелинга. С участием альдегидной формы вступает в характерные для моносахаридов реакции. При окислении в мягких условиях образуется целлобионовая кислота, с участием циклических форм подвергается алкилированию и ацилированию. Является бесцветным кристаллическим веществом, легко растворяется в воде. она не расщепляется в организме человека и поэтому не может быть использована в качестве продукта питания. Лактоза (молочный сахар). Молекула состоит из остатков D-галактопиранозы и D-глюкопиранозы, связанных 1,4-гликозидной связью. В образовании гликозидной связи принимает участие полуацетальный гидроксил D-галактопиранозы. Растворы мутаротируют и дают положительную реакцию с реактивом Толленса и реактивом Фелинга. При окислении лактозы в мягких условиях образуется лактобионовая кислота. для лактозы характерен ряд других реакций, присущий восстанавливающим дисахаридам. Содержится в молоке, не подвергается спиртовому брожению, по сравнению с сахарозой обладает меньшей сладкостью (в 4—5 раз). При кислотном или ферментативном гидролизе лактозы образуется D-глюкоза и D-галактоза, обладает низкой гигроскопичностью, применяется в фармации при изготовлении порошков и таблеток. В молекулах невосстанавливающих дисахаридов гликозидная связь образуется за счет полуацетальных гидроксильных групп обоих моносахаридов. такие дисахариды не имеют в своем составе свободного полуацетального гидроксила, поэтому в растворах они существуют только в циклической форме, их растворы не мутаротируют и не обладают восстанавливающими свойствами. невосстанавливающие дисахариды не дают реакций по альдегидной группе и гликозидному гидроксилу, они способны лишь к образованию простых и сложных эфиров. Представителем невосстанавливающих дисахаридов является сахароза. Сахароза (тростниковый или свекловичный сахар). Молекула сахарозы состоит из остатков D-глюкозы и D-фруктозы. Представляет собой бесцветное кристаллическое вещество, хорошо растворяется в воде, имеет сладкий вкус. растворы сахарозы оптически активны. Под действием минеральных кислот при нагревании или ферментов сахароза гидролизуется с образованием смеси D-глюкозы и D-фруктозы. При этом происходит изменение знака удельного вращения, то есть характерное для сахарозы вращение плоскости поляризации вправо. В связи с изменением в процессе гидролиза сахарозы знака удельного вращения гидролиз сахарозы получил название «инверсии». Отсюда образующаяся в процессе гидролиза смесь равных количеств D-глюкозы и D-фруктозы называется инвертным сахаром. инвертный сахар является основной составной частью пчелиного меда. Причиной инверсии сахарозы является относительно большое удельное вращение D-фруктозы влево, чем D-глюкозы вправо, поэтому образующаяся при гидролизе смесь обладает левым вращением. Сахароза содержится в сахарном тростнике и сахарной свекле (17—20 %), из которых ее получают в промышленности. в фармации сахарозу используют для приготовления порошков, сиропов, микстур и др.