Теоретические основы биоорганической химии
1. Номенклатура органических соединений. Основные принципы номенклатуры ИЮПАК. Заместительная и радикально-функциональная номенклатура. Принципы построения систематических названий.
2. Пространственное строение органических соединений. Конфигурация и конформация – важнейшие понятия стереохимии. Способы изображения пространственного строения молекул, молекулярные модели и формулы.
3. Конфигурационные стереоизомеры. Хиральные и ахиральные молекулы. Асимметрический атом углерода как центр хиральности. Энантиомерия. Оптическая активность энантиомеров. Рацематы. Диастереомерия. s- и p-Диастереомеры.
4. Конформации. Возникновение конформаций в результате вращения вокруг s-связей; факторы, затрудняющие вращение. Энергетическая характеристика заслоненных и заторможенных конформаций открытых цепей.
5. Связь пространственного строения с биологической активностью.
Поверхностные явления. Адсорбция
Природа поверхностной энергии как причина поверхностных явлений. Поверхностное натяжение. Энергетическое и силовое выражение поверхностного натяжения. Методы определения поверхностного натяжения.
Адсорбция, основные термины (адсорбент, адсорбтив, адсорбат, десорбция).
Деление адсорбции в зависимости от природы действующих сил на химическую и физическую.
Уравнение адсорбции Гиббса, его анализ. Поверхностно-активные, поверхностно-инактивные и поверхностно-неактивные вещества. Изотерма адсорбции, предельная адсорбция Г.
Поверхностная активность (g) как характеристика поведения вещества при адсорбции.
Правило Дюкло-Траубе.
Ориентация молекул ПАВ в поверхностном слое (принцип независимости поверхностного действия Ленгмюра).
Адсорбция на твёрдых поверхностях. Удельная адсорбция. Факторы определяющие количество поглощённого газа или пара на твёрдом адсорбенте: свободная поверхностная энергия адсорбента, сродство адсорбтива к адсорбенту, концентрация адсорбата и взаимосвязь межмолекулярного взаимодействия в адсорбтиве и величиной адсорбции этого вещества.
Теория мономолекулярной адсорбции Ленгмюра. Уравнение Ленгмюра, его анализ.
Адсорбция на границе твердое тело – жидкость, её особенности. Факторы её определяющие: величина удельной поверхности и сродство адсорбента к адсорбтиву, природа растворителя, природа поглощаемого вещества («подобное взаимодействует с подобным», правило Шилова, правило Ребиндера), влияние концентрации растворённого вещества на процесс адсорбции, влияние температуры. Использование адсорбции из растворов в медицинской практике.
Уравнение Фрейндлиха как уравнение для аналитического выражения изотермы адсорбции.
Адсорбция растворённого в жидкости вещества на твёрдом адсорбенте, молекулярная адсорбция и ионная адсорбция.
Молекулярная адсорбция на твёрдом адсорбенте, факторы, влияющие на неё.
Ионная адсорбция на твёрдом адсорбенте, её особенности.
Факторы, влияющие на ионную адсорбцию: химическая природа адсорбента, химическая природа ионов (лиотропные ряды Гофмейстера, влияние заряда иона на адсорбцию, правило Панетта – Фаянса).
Ионообменная адсорбция, её особенности. Вещества иониты. Их деление на катиониты, аниониты и амфолиты. Деление ионитов по химической природе каркаса (неорганические, минерально-органические). Использование ионитов.
Хроматография. Понятия о адсорбционной, распределительной, ионообменной хроматографии. Хемосорбционная хроматография. Молекулярно-ситовая хроматография (или гельфильтрация). Деление хроматографии по технике эксперимента: колоночная, бумажная и тонкослойная хроматография.