- •«Общая химия»
- •1. Основные понятия термодинамики. Термодинамические системы: определение, классификация
- •2. Кинетика химических реакций, классификация
- •3. Скорость химической реакции, факторы на нее влияющие
- •3. Температура. При повышении температуры на каждые 10°c скорость реакции возрастает в 2-4 раза (Правило Вант-Гоффа).
- •4. Зависимость скорости химической реакции от концентрации реагирующих веществ. Закон действующих масс
- •5. Зависимость скорости реакции от температуры. Энергия активации. Температурный коэффициент скорости и его особенности для биохимических процессов.
- •Температурный коэффициент реакции химической и ферментативной
- •6. Химическое равновесие. Обратимые и необратимые реакции. Константа химического равновесия. Прогнозирование смещения химического равновесия. Принцип Ле-Шателье-Брауна
- •7. Катализ гомогенный и гетерогенный . Особенности ферментативного катализа
- •8. Физико-химические свойства воды, определяющие её роль в природе и организме. Биологически важные свойства воды. Примеры водородных связей в биологических системах
- •9. Растворы. Коллигативные свойства растворов. Закон Рауля
- •10. Диффузия и осмос. Осмотическое давление. Закон Вант-Гоффа. Осмолярность биологических жидкостей. Осмотически-активные компоненты плазмы крови
- •11. Биологическое значение осмотического давления. Поведение эритроцитов в растворах различной концентрации. Применение в медицине растворов различной осмолярности
- •12. Коллоидно-осмотическое давление крови. Гипотеза Старлинга как один из механизмов возникновения отеков
- •13. Ионное произведение воды и водородный показатель. Методы определения pН растворов. Индикаторы и их свойства
- •15. Реакция среды в растворах слабых кислот и оснований. Константа диссоциации. Реакция среды в растворах солей. Закон разведения Оствальда
- •16. Буферные системы: определение понятия, типии буферной системы. Буферная емкость и pН буферной системы
- •17. Механизм действия буферных систем. Буферные системы крови
- •18. Типы окислительно-восстановительных (редокс) реакций в организме
- •19. Строение комплексных соединений. Классификация и номенклатура
- •1. По знаку заряда комплекса:
- •2. По принадлежности комплексного соединения к определенному классу соединений:
- •3. По природе лиганда:
- •4. По внутренней структуре комплекса:
- •20. Понятие о хелатных соединениях. Хелатообразующие лиганды, примеры
- •21. Представление о строении гемопротеидов
- •22. Сорбция. Понятия адсорбции и абсорбции. Физическая и химическая адсорбция. Зависимость величины адсорбции от различных факторов
- •23. Дисперсные системы, их классификации
- •Классификация дисперсных систем по агрегатному состоянию фаз
- •24. Грубодисперсные системы: классификация, применение в медицине
- •25. Коллоидные растворы: строение коллоидной частицы, устойчивость коллоидных систем. Факторы, влияющие на устойчивость коллоидных систем. Коагуляция
- •26. Роль дисперсных систем в организме
- •«Биоорганическая химия»
- •Классификация органических соединений по числу и типу функциональных групп. Биологически важные классы органических соединений. Примеры
- •Классификация органических соединений по радикалу. Номенклатура
- •Изомерия органических соединений. Структурная изомерия, её виды
- •II. Пространственная изомерия (стереоизомерия).
- •Пространственная изомерия. Конфигурация и конформация Термины «конфигурация» и «конформация» имеют разный смысл
- •Ассимметрический атом углерода как центр хиральности. Стереоизомерия молекул с одним центром хиральности. Оптическая активность.
- •Стереоизомеры с одним хиральным центром
Пространственная изомерия. Конфигурация и конформация Термины «конфигурация» и «конформация» имеют разный смысл
Прежде всего мы должны точно определить, что означают два термина, часто используемые при обсуждении пространственной структуры молекул: конфигурация и конформация. Эти слова - не синонимы. Под конфигурацией подразумевают пространственную организацию органической молекулы, определяемую наличием в ней 1) двойных связей, вокруг которых свободное вращение невозможно, и 2) хиральных центров с расположенными вокруг них в определенной последовательности замещающими группами. На рис. 7-1 показана конфигурация фумаровой кислоты — одного из промежуточных соединений углеводного обмена - и конфигурация ее изомера - малеиновой кислоты, встречающейся в некоторых растениях. Эти соединения представляют собой геометрические, или цистрансизомеры; они различаются расположением замещающих групп относительно двойной связи. Фумаровая кислота - это трансизомер, а малеиновая кислота - цисизомер; и в том и в другом случае мы имеем дело со строго определенным соединением, которое можно получить в чистом виде.
Рис. 1. Конфигурация стереоизомеров. Такие изомеры нельзя превратить один в другой без разрыва ковалентных связей.
На рис. 1 изображены также L- и D-изомеры аланина (см. рис. 3-8 и 5-4), в которых замещающие группы имеют две различные конфигурации относительно хирального центра. Отличительным признаком конфигурационных изомеров является то, что их нельзя превратить один в другой без разрыва одной или большего числа ковалентных связей.
Термин конформация используют для описания пространственного расположения в органической молекуле замещающих групп, способных свободно изменять свое положение в пространстве без разрыва каких бы то ни было связей благодаря свободному вращению вокруг одинарных углерод-углеродных связей. Например, для простого углеводорода этана характерна полная свобода вращения вокруг одинарной С—С-связи. Поэтому молекула этана может принимать множество различных конформаций в зависимости от угла поворота одного атома углерода относительно другого; однако все эти конформации легко переходят одна в другую в результате вращения замещающих групп вокруг С—С-связи. Заторможенная конформация этана (рис. 7-2) более устойчива по сравнению со всеми остальными и поэтому встречается чаще других, тогда как заслоненная конформация наименее устойчива. Ни одну из этих двух конформационных форм этана невозможно выделить в чистом виде, так как между ними существует равновесие и они свободно переходят одна в другую. Однако, как можно предположить, исходя из моделей, представленных на рис. 7-2, если в молекуле этана один или большее число атомов водорода, связанных с двумя атомами углерода, заменить на более крупные или электрически заряженные функциональные группы, то свобода вращения вокруг одинарной С—С-связи окажется сильно ограниченной, что существенно уменьшит число возможных конформаций молекулы этана.
Ассимметрический атом углерода как центр хиральности. Стереоизомерия молекул с одним центром хиральности. Оптическая активность.
Хиральный центр - это атом в молекуле, замещенный таким образом, что он становится несовместимым со своим зеркальным отражением. Атом углерода является центром хиральности только в том случае, когда имеет четыре различных заместителя.
Асимметрический атом — атом многовалентного элемента (напр., углерода, азота), к которому присоединены неодинаковые атомные группы или атомы других элементов.
В этих соединениях атомы углерода, помеченные звёздочкой, являются асимметрическими.
Асимметрический атом отмечают звёздочкой. Наличие асимметрического атома в молекуле обусловливает её оптическую активность. Асимметрическими могут быть атомы элементов, напр. Si, N, Р, As. Роль одного из заместителей может играть своб. электронная пара, напр. у атома Р в фосфинах (II). Наличие асимметрических атомов в молекуле - наиболее частая причина её хиральности, а следовательно, и оптической активности. Молекулы, в которых содержатся асимметрические атомы в количестве n, могут существовать в виде 2n пространств, изомеров, молекулы с одним асимметричным атомом - в виде пары оптических изомеров - энантиомеров.
Хиральность (др.-греч. χειρ — рука) — свойство молекулы не совмещаться в пространстве со своим зеркальным отражением[1]. Термин основан на древнегреческом названии наиболее узнаваемого хирального предмета — руки. Так, левая и правая руки являются зеркальными отражениями, но не могут быть совмещены друг с другом в пространстве. Подобным образом, свойством хиральности обладают молекулы, в которых отсутствуют зеркально-поворотные оси симметрии Sn, что эквивалентно наличию в молекуле элементов хиральности (центра, оси, плоскости хиральности и др.). Такие зеркально-симметричные формы химических соединений называются энантиомерами.