Модуль 1

Тема 1. Класифікація, номенклатура та ізомерія біоорганічних сполук. Природа хімічного зв’язку.

Актуальність теми: на сьогоднішній день налічується декілька міліонів біоорганічних сполук. Щоб орієнтуватися в цей кількості, міжнародною спілкою теоретичної та прикладної хімії (ІЮПАК) прийнято систему правил, що дозволяє дати однозначну індивідуальну назву кожній сполуці. Така номенклатура називається міжнародною (МН), або системною.

Проте поряд з МН, використовується також тривіальна номенклатура, особливо для найменування таких природних сполук як амінокислоти, вуглеводи, деякі продукти обміну речовин та лікарські засоби.

В другій половині ХІХ століття російський вчений О.М. Бутлеров (1828-1886) створив теорію будови органічних сполук та пояснив явище їх ізомерії. В послідуючому розробляються головні положення квантової механіки і на їх основі розкривається теоретично будова атому вуглецю, електронна будова простих, подвійних та потрійних ковалентних зв’язків та його валентних станів.

Конкретні цілі:

1. Засвоїти теоретичні положення класифікації міжнародної та тривіальної номенклатури та ізомерії біоорганічних сполук.

2. Повторити схематичне зображення розподілу електронів на атомних орбіталях атому вуглецю.

3. Засвоїти основні засади ізомерії органічних речовин.

4. Інтерпретувати явища електронегативності та взаємного впливу атомів.

Оpiєнтувальна каpтка для самостiйного вивчення студентами навчальної лiтеpатуpи пpи пiдготовцi до заняття.

Зміст і послідовність дій	Вказівки до навчальних дій
1. Правила техніки безпеки в хімічній лабораторії.
2. Класифікація органічних сполук.	2.1. Ациклічні, карбоциклічні (аліциклічні та ароматичні) та гетероциклічні сполуки. Будова їх представників. 2.2. Класи органічних сполук та функціональні групи що їм відповідають. 2.3. Старшинство функціональних груп та їх назва.
3. Номенклатура біоорганічних сполук.	3.1. Тривіальна номенклатура. 3.2. Міжнародна номенклатура (МН). 3.3. Радикально-функціональна номенклатура.
4. Ізомерія органічних сполук.	4.1. Ізомерія будови (структурна ізомерія). 4.2. Просторова ізомерія (стереоізомерія) 4.3. Конфігураційна ізомерія: оптичні, геометричні та конформаційні ізомери.
5. Електронна структура та валентні стани атому вуглецю.	5.1. Схематичне зображення розподілу електронів на атомних орбіталях атому вуглецю. 5.2. Перший валентний стан атому вуглецю (sp3-гібридизація). 5.3. Другий та третій валентні стани атому вуглецю (sp2- та sp-гібридизація).
6. Взаємний вплив атомів в органічних сполуках.	6.1. σ- та π-зв’язки в органічних сполуках. 6.2. Електронегативність атомів. 6.3. Розподіл електронної густини в органічних молекулах: індуктивний ефект; мезомерний ефект.

Тема 2.Класифікація хімічних реакцій. Реакційна здатність алканів, алкенів, аренів, спиртів, фенолів, амінів.

Актуальність теми: в організмі людини протікає безліч реакцій в яких можуть брати участь похідні алканів, алкенів, аренів, спиртів, фенолів та амінів. Ці реакції можна класифікувати:

• за механізмом – іонні та радикальні;

• за спрямованістю: приєднання, відщеплення, заміщення, перегрупірування, окислення та відновлення;

• за кількістю молекул, що беруть участь в реакції.

В свою чергу рекції приєднання та заміщення можуть протікати за іонним (електрофільним та нуклеофільним), або радикальним механізмом. Одна й таж реакція, в залежності від умов, може протікати за різним механізмом.

Конкретні цілі:

1. Вивчити реакційну здатність аліфатичних та ароматичних сполук, а також їх гідрокси- та амінопохідних.

2. Інтерпретувати залежність реакційної здатності біоорганічних сполук від природи хімічного зв'язку та взаємного впливу атомів в молекулі.