Київський національний університет імені тараса шевченка інститут високих технологій icon

Київський національний університет імені тараса шевченка інститут високих технологій



Схожі
КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ІМЕНІ ТАРАСА ШЕВЧЕНКА


Інститут високих технологій


Затверджено

Вченою Радою Інституту високих технологій

Київського національного університету

імені Тараса Шевченка

Протокол № 9 від 16 травня 2012р.


Голова Вченої Ради О.В.Третяк


П Р О Г Р А М И


вступних іспитів до аспірантури

зі спеціальності


02.00.03 - органічна хімія


Київ – 2012


Упорядники: 02.00.03 - І.В. Комаров, О.М.Шиванюк, С.В.Рябухін;

1. Загальні положення

1.1. Предмет органічної хімії. Унікальні властивості Карбону, що є причиною розгляду його сполук в окремій галузі хімії. Різноманітність класів і безмежне число органічних сполук.

Джерела органічної сировини. Методи вилучення, очищення та ідентифікації органічних сполук. Принципи кількісного елеме­нтного аналізу, визначення молекулярної формули сполуки.

Органічні речовини і життя. Значення органічних речовин у практичній діяльності людини.

1.2. Основні поняття органічної хімії. Гомологічні ряди. Формування та основні положення теорії будови органічних сполук. Валентність і координаційне число. Основні типи структурних фрагментів органічних молекул: прості й кратні зв'язки, карбонові ланцюги і цикли, радикали та функціональні групи. Ряди і класи органічних сполук.

Типи хімічних формул: емпіричні, структурні, скорочені, брутто-формули, формули просторової будови. Структурні фор­мули як засіб відображення будови органічних сполук. Структур­на ізомерія та її різновиди. Просторова ізомерія. Молекулярні мо­делі. Комп'ютерні програми для візуалізації хімічних структур

(PCMODEL, HyperChem).

Номенклатура в органічній хімії як засіб позначення хімічних сполук і реакцій. Номенклатура тривіальна, замісна, радикально-функціональна, систематична (номенклатура IUPAC). Значення теорії будови для розвитку органічного синтезу. Комп'ютерні програми для побудови систематичних назв органічних сполук (AUTONOM, NAME).

1.3. Електронні уявлення в органічній хімії. Прояв характеристичності та адитивності властивостей атомів і зв'язків. Атомні орбіталі. Гібридні атомні й молекулярні орбіталі. Взаємний вплив атомів у молекулі. Кон'югація (спряження) як взаємодія зв'язків і атомів. Основні поняття електронної і просторової будови молекул. Хімічний зв'язок як прояв єдиної взаємодії атомів у молекулі. Перекривання орбіталей. Довжина та направленість зв'язку. Наближені математичні методи оцінки електронної будови молекул."метод молекулярних орбіталей (МО ЛКАО), метод валентних зв'язків (ВЗ), теорія резонансу тощо. Молекулярні орбіталі, способи їх зображення: с- і я-зв'язки; локалізовані й делокалізовані МО.

Дві групи характеристик електронної будови: енергетичні та зв'язані з розподілом електронної густини. Енергетичні характе­ристики: енергія зв'язку, потенціал іонізації, спорідненість до електрона, енергія граничних МО, повна енергія утворення моле­кули, потенціальна поверхня молекули. Характеристики, пов'яза­ні з розподілом електронної густини: полярність зв'язку, ефектив­ний заряд на атомі, дипольний момент окремих зв'язків і молекули в цілому, спінова густина. Індуктивний і мезомерний ефекти, спо­соби їх позначення. Теорія резонансу як важливий етап у форму­ванні теоретичних уявлень в органічній хімії. Енергія резонансу.

  1. Будова і реакційна здатність органічних сполук. Хімічна рі­вновага. Проміжні частинки, перехідний стан (активований ком­плекс) і механізм реакції. Класифікація реакцій за їх наслідком (за­міщення, приєднання, елімінування, перегрупування), за типом розриву зв'язку (гомолітичні й гетеролітичні реакції), за природою реактантів (електрофільні, нуклеофільні, радикальні), за числом молекул на стадії, що визначає швидкість реакції (мономолекуляр­ні, бімолекулярні). Кінетичний і термодинамічний;контроль. Орбі­тальний і зарядний контроль. Електрофільні, нуклеофільні та ради­кальні реагенти. Гомогенний, гетерогенний і міжфазовий каталіз. Статичний і динамічний підходи у вивченні електронної будови та реакційної здатності молекул. Статичний підхід: індекси реакцій­ної здатності, ефективний заряд, вільна валентність, енергія грани­чних МО; молекулярні діаграми. Динамічний підхід: урахування реактантів (реагенту, субстрату, середовища) та їх взаємного впли­ву; енергетичний профіль реакції; енергетичний бар'єр реакції, енер­гія активації, енергія перехідного стану, тепловий ефект реакції.

  2. Фізичні й фізико-хімічні методи дослідження в органічній хімії. Коливальна спектроскопія: природа ІЧ спектрів, групові характеристичні частоти. Електронна спектроскопія: природа спектрів, типи переходів, поняття про хромофори й ауксохроми. Спектри протонного магнітного резонансу: їхня природа, основні характеристики (хімічне зміщення, інтенсивність, мультиплет-ність сигналів), зв'язок із будовою молекул. Мас-спектрометрія: основні принципи, види органічних іонів, молекулярний іон. ізо­топний склад спектрів. Поняття про метод дипольних моментів. Хроматографія як метод аналізу та очищення органічних сполук.

1.6. Найважливіші джерела інформації про органічні сполуки і органічні реакції. Довідник Бейльштейна, "Словарь органических соединений", довідники з фізичних і хімічних властивостей органічних сполук. Покажчики синтезів і збірники препаративних методик. Оглядова література з органічних реакцій і спектральних характеристик органічних сполук. Наукові журнали з хімії. Реферативні журнали: "Реферативный журнал "Химия"" (РЖХим),"Chemical Abstracts" (США), "Chemisches Zentrabla" (Німеччина). Інформаційні служби і банки даних. Використання комп'ютерів для збереження і пошуку хімічної інформації.

1.7. Органічний синтез: мета, планування і шляхи реалізації.

Мета:

  • одержання відомих речовин з практично корисними власти­востями (барвники, ліки, парфуми, харчові добавки, інсектициди, гербіциди, репеленти, атрактанти, рідкі кристали, мономери, реа­ктиви, розчинники тощо);

  • синтез аналогів природних речовин з вищою ефективністю дії;

  • встановлення в ряду аналогів зв'язку хімічної будови з фі­зичними і хімічними властивостями та фізіологічною дією, про­гнозований синтез нових структур з наперед заданими властивостями;

  • зустрічний синтез для доказу структур невідомих сполук;

  • розуміння причин аномалій, що виникають при проведенні запланованих реакцій;

  • створення ключових, проблемних структур;

  • планомірне заповнення банку структур.

Стратегія і логіка органічного синтезу:

  • синтез за літературними даними;

  • синтез за аналогією.

Планування ланцюга перетворень:

  • евристичний підхід;

  • формально-логічний підхід.

Практична реалізація плану синтезу, поняття синтону:

  • створення карбонового скелету;

  • введення функціональних груп;

  • активізація реакційних центрів і захист функціональних груп;

  • взаємоперетворення функцій, класи еквівалентності функці­ональних груп за Тернером і Корі;

  • забезпечення потрібної стереохімії цільового продукту;

♦ конструктивні зв'язки й трансформація цільової сполуки;

♦ лінійний і конвергентний шляхи синтезу. Побудова дерева синтезу:

♦ комп'ютерний синтез.

^ Оптимізація і практична реалізація плану синтезу. Суб'єктивні критерії вибору схеми:

  • доступність, індивідуальність і належна реакційна здатність вихідних і проміжних речовин, наявність апаратури, економічні аргументи,

  • витрати часу і реагентів (кількість стадій - довжина схеми, виходи на стадіях, відтворюваність стадій - фактор ризику,

♦ урахування небезпечних властивостей реагентів (токсичність, вогне- і вибухонебезпечність).

Об'єктивні критерії:

  • належна реакційна здатність вихідних і проміжних речовин;

  • можливість побічних процесів;

  • урахування впливу наявних функціональних груп,

  • термодинамічна можливість процесу (подолання енергетич­ного бар'єра), виконання правил збереження орбітальної симетрії (Вудварда - Хоффмана).]Органічний синтез: наука і мистецтво.

2, Вуглеводні

2.1. Алкани. Гомологічний ряд, номенклатура та ізомерія алка-нів, алкільні радикали. Природні джерела. Нафта, газ та їх переро­бка. Електронна й просторова будова алканів, довжини зв'язків і валентні кути. Поворотна ізомерія, конформації та їхні відносні енергії, формули Ньюмена. Бар'єр обертання. Фізичні властивості алканів і їх залежність від довжини карбонового ланцюга й ступеня його розгалуженості. Теплота утворення. Енергія атомізації. Спек­тральні характеристики алканів: спектри УФ, ПМР та 13С-ЯМР.

Методи синтезу: гідрування ненасичених вуглеводнів, віднов­лення різних класів органічних сполук, реакція Вюрца, декарбок-силювання і електроліз солей карбонових кислот (анодна реакція Кольбе), гідроліз магній- і літійорганічних сполук.

Хімічні властивості алканів. Гомолітичний тип розриву зв'язку. Вільні радикали, якісне трактування їхньої електронної будови;

фактори, що визначають відносну стабільність вільних радикалів. Первинний, вторинний, третинний радикали. Загальні уявлення про механізм ланцюгових вільнорадикальних реакцій заміщення в алканах: галогенування, сульфохлорування, нітрування. Окиснен-ня, дегідрування, крекінг, піроліз алканів. [Гетеролітичний тип розриву зв'язків в алканах. Карбокатіони, їх електронна будова і фактори, що визначають відносну стабільність, основні шляхи пе­ретворення карбокатіонів. Реакції алканів в надкислих системах]. Сполуки включення (клатрати). Біологічно активні алкани. Понят­тя про феромони комах. Основні шляхи використання алканів: мо­торне паливо, пальне, розчинники в органічному синтезі.

2.2. Циклоалкани. Класифікація і номенклатура, структурна ізомерія. Методи синтезу насичених циклів: з дигалогенатканів за реакцією Вюрца, взаємодія діазометану з алкенами, синтези на основі малонового естеру та похідних дикарбонових кислот, діє новий синтез. Гідрування ароматичних вуглеводнів. [Розширення
і звуження циклів (Дем'янов)]. Просторова будова циклоалканів. Конформації циклогексану та його похідних: крісло, човен (ванна), твіст-форма; екваторіальні й аксіальні зв'язки, геометрична ізомерія похідних циклогексану. Особливості просторової і електронної будови циклопропанового кільця. [Поняття про просторову будову інших циклоалканів.] Відносна стійкість циклів заданими теплот згоряння і взаємоперетворень циклів різних розмірів, її аналіз на підставі уявлень про різні типи напруг. Хімічнівластивості циклобутану, циклопентану і циклогексану. Особливі властивості циклопропану. Використання циклопропану в медицині. [Загальні уявлення про середні цикли і макроцикли. Трансанулярні реакції.]

2.2.1. [Поліциклічні насичені вуглеводні. Номенклатура і типи біциклічних систем: сполуки з ізольованими циклами, спірани, конденсовані й місткові системи. Декаліни та їхня просторова будова. Уявлення про природні моно- і поліциклічні системи тер­пенів і стероїдів: ментол, борнеол, камфора, холестерин. Рідкі кристали. Статеві гормони. Каркасні сполуки: тетраедран, кубан, адамантан, додекаедран, футболан.]

2.3. Алкени. Номенклатура, ^ 2,,Е-(цис-, транс-) ізомерія. Електронна будова і геометрична ізомерія алкенів. Фізичні властивості і спектральні характеристики алкенів: спектри ПМР і С-ЯМР, розпізнавання геометричних ізомерів за спектрами.

Способи утворення подвійного зв'язку: дегідрування алканів, часткове гідрування алкінів, дегідрогалогенування і правило Зай­цева, дегалогенування, дегідратація спиртів, термічний розклад четвертинних амонієвих основ (реакція Гофмана) та оксидів амі­нів (реакція Коупа), перетворення карбонільної групи на групу С=С (реакція Віттіга).

Поняття про механізми хімічних перетворень алкенів. Гідру­вання в присутності каталізаторів (Сабатьє, Сандеран), гомогенне гідрування. Приєднання електрофільних реагентів до зв'язку С=С: кислот, галогеноводнів, води, галогенів. Правило Марковникова та його інтерпретація. Обернення орієнтації приєднання бромово-дшс (за Карашем) як наслідок зміни механізму реакції (пе-роксидний ефект). Приєднання галогенів: утворення галонієвих йонів. Стереохімія електрофільного приєднання. Радикальні реа­кції алкенів. [Координація алкенів з перехідними металами. Уяв­лення про природу зв'язку алкен-метал. Основні стадії реакції ка­талітичного гідрування. Прояв відносної стабільності структур­них і геометричних ізомерів алкенів. Оксосинтез. Приєднання карбенів.] Гідроборування (реакція Брауна) і його використання для одержання продуктів гідрування і гідратації зв'язку С=С. Окисні перетворення алкенів: епоксидування (реакції Прилєжаєва і Шарплесса), цис- і транс-гідроксилювання (реакція Вагнера), розщеплення зв'язку С=С, озоноліз. Полімеризація: катіонна, ві-льнорадикальна і координаційна. Теломеризація. Реакції алкенів за алільним положенням: галогенування, окиснення, окисний амоноліз. Алільна я-електронна система, я,я-кон'югація, якісний опис у термінах теорії МО і характер розподілу електронної гус­тини в алільному катіоні, радикалі та аніоні.

2.4. Алкадієни. Номенклатура, класифікація та ізомерія. Елек­тронна будова: кон'югація кратних зв'язків (я,я-кон'югація), уяв­лення про делокалізовані я-МО кон'югованих дієнів. Найважли­віші 1,3-дієни і способи їх одержання за реакціями дегідрування, дегідрохлорування, дегідратації. Хімічні властивості 1,3-дієнів: каталітичне гідрування, електрофільне приєднання галогенів і галогеноводнів; орієнтація в цих реакціях за умов кінетичного й термодинамічного контролю. Дієновий синтез. [Поняття про пра­вила Вудворда - Хоффмана; уявлення про дозволені і заборонені за симетрією реакції циклоприєднання з позицій розгляду граничних МО реагентів.] Полімеризація та циклоолігомеризація 1,3-дієнів.

Різновиди лінійної полімеризації та її технічне значення. Природний і синтетичний каучук. Гутаперча. Синтез 1,3-бутадієну з етилового спирту (Лебедєв), ізопрену з ацетону і ацетилену (Фаворський). Ву­лканізація каучуку. Поняття про ізопреноіди.

Полієни. Каротиноїди. Поліацетилен. Кумулени: електронна і просторова будова. Стереохімія кумуленів.

2.5. Алкіни. Номенклатура та ізомерія алкінів. Опис потрійно го зв'язку виходячи з уявлень про sр-гібридизацію. Фізичні властивості й основні спектральні характеристики алкінів. Способи утворення потрійного зв'язку. Карбідний і піролітичний методи одержання ацетилену.

Хімічні властивості алкінів: каталітичне гідрування, віднов­лення натрієм у рідкому амоніаку, реакція Кучерова, приєднання спиртів, карбонових кислот, галогеноводнів, ціановодню; реакції Фаворського і Реппе на основі ацетилену. Оксосинтез з викорис­танням алкінів. Нуклеофільне приєднання до потрійного зв'язку. Перетворення ацетилену на вінілацетилен, промислове значення цієї реакції. Циклоолігомеризація алкінів; алкіни як дієнофіли. [Окисні перетворення алкінів. Кислотні властивості термінальних ацетиленів, ацетиленіди металів, реактиви Йоцича. Застосування алкінів і ацетиленідів металів в органічному синтезі. Карбін.]2.6. Ароматичні вуглеводні (арени). Бензен і його гомологи: толуен, ксилени, кумен; номенклатура, ізомерія. Сучасна символіка бензену та його похідних. Формули Кекуле, Армстронга, Ладенбурга, Дьюара. Фізичні властивості й основні спектральні характеристики бензену та його гомологів. Спектри ПМР та 13СЯМР, ефект кільцевих я-електронних струмів. Дипольні моменти.
Джерела ароматичних вуглеводнів: кам'яновугільна смола, продукти переробки нафти.

Електронна будова бензенового кільця і хімічні властивості бензену: відносна стійкість до окиснення, схильність до реакцій заміщення, термохімія гідрування і згоряння бензену, його утво­рення в реакції диспропорціонування циклогексену і циклогекса-дієну ("необоротний каталіз" Зелінського), ізомеризація дьюарів-ського бензену. Поняття про ароматичність, правило Хюкеля. Не-бензоїдні ароматичні системи: циклопропенілій- і тропілій-катіони; циклопентадієнілій-аніон, азулен, анулени. Гідрування бензену, відновлення натрієм у рідкому амоніаку до дигідробен-зену (Берч). Реакції ароматичного електрофільного заміщення:

сульфування, нітрування, галогенування, алкілювання, ацилюва-ня. Реакція Фріделя - Крафтса. Значення цих реакцій для переро­бки ароматичних вуглеводнів, уявлення про їхній механізм та його експериментальне обґрунтування. Синтетичне використання елек­трофільного ароматичного заміщення. Вплив замісників у бензено-вому кільці на ізомерний склад продуктів і швидкість реакції. Пра­вила орієнтації та їх теоретичне обгрунтування. [Реакції радикаль­ного заміщення і приєднання, л-комплексоутворення аренів з пере­хідними металами.]

  1. Алкілбензени. Способи одержання з використанням реа­кцій алкілювання і ацилювання бензену, реакція Вюрца - Фіттита. Хімічні властивості. Реакції електрофільного заміщення в бензе-новому кільці й особливості орієнтації в цих реакціях. Протону-вання поліалкілбензенів, утворення стабільних аренонієвих йонів. Дезалкілювання, диспропорціонування, ізомеризація алкілбензе-нів. Реакції радикального заміщення в бічному ланцюзі, бензиль-на я-електронна система. Окиснення бічного ланцюга. Стирен, фенілацетилен.

  2. Дифеніл і трифенілметан, їх одержання і властивості. Кислотні властивості вуглеводнів, шкала С-Н кислотності, карба-ніони, їх електронна будова і фактори, що визначають відносну стабільність. Ди- і трифенілметанові барвники. Стильбен, толан.

  3. Дифеніл, способи його одержання, будова. Уявлення про вплив замісників на легкість взаємного обертання і ступінь копла-нарності бензенових кілець. [Залежність кон'югації тс-електронних систем від ступеня копланарності бензенових ядер та її прояв в електронних спектрах похідних дифенілу. Ароматичність дифені­лу, реакції електрофільного заміщення, орієнтація в цих реакціях і вплив на неї замісників. Атропоізомерія в ряду дифенілу.]

  4. Нафтален. Джерела нафталену та інших багатоядерних вуглеводнів. Номенклатура та ізомерія похідних нафталену, його електронна будова і ароматичність. Хімічні властивості нафтале­ну: каталітичне гідрування і відновлення натрієм у рідкому амо­ніаку, окиснення і вплив замісників на напрямок цієї реакції. Реа­кції електрофільного заміщення; фактори, що впливають на оріє­нтацію в цих реакціях. Тетралін, декалін.

  5. Антрацен. Номенклатура та ізомерія похідних. Електро­нна будова і ароматичність, ^интез антрацену з сполук бензено-вого ряду. Реакції гідрування, окиснення, електрофільного приєд-нання і заміщення. [Фотоокиснення і фотодимеризація, Антрацен у дієновому синтезі. Триптицен.]

2.6.6. [Фенантрен. Ізомерія і номенклатура похідних. Електро­нна будова і ароматичність. Синтез Пшорра. Реакції гідрування, окиснення, електрофільного приєднання і заміщення. Поняття про природні сполуки з ядром фенантрену. Полібензени: пірен, перилен, коронен, геліцени. Бенз[а]пірен: поняття про канцеро­генні сполуки. Оптична активність геліценів.]Поняття про фу'ле-рени, нанотрубки та інші наноструктури.

3. Гомофункціональні сполуки

  1. Елементи стереохімії і оптична ізомерія органічних спо­лук. Хіральність молекул. Асиметричний атом Карбону. В,Е- і К,8-номенклатури. Проекційні формули. Енантіомери і рацематй. Конфігураційні ряди. Сполуки з двома асиметричними атомами Карбону, діастереомери, еритро- і трео-форми, мезо-форми. Стереохімія циклічних сполук. Кількість стереоізомерів. Способи розділення (розщеплення) рацематів (роботи Пастера). Методи дослідження хіральних сполук. Обернення конфігурації і рацемі1 зація. Зв'язок механізму реакції та стереохімії продуктів на при­кладі реакції приєднання до подвійного зв'язку. Поняття про аси­метричний синтез. Уявлення про оптичну ізомерію сполук без асиметричних атомів Карбону.

  2. Галогенопохідні аліфатичних і аліциклічних вуглеводнів. Фізичні властивості. Моногалогеноцохідні аліфатичних вуглево­днів, їх номенклатура та ізомерія. Будова молекул. Способи утво­рення зв'язку С-Наї: заміщення атома Гідрогену, реакції приєд­нання до кратного зв'язку, заміщення гідроксигрупи. Відмітні особливості синтезу і властивостей флуоралканів, Полярність зв'язку С-Наї та її залежність від природи атома галогену. Хімічні властивості моногалогеналканів: нуклеофільне заміщення атомів галогенів і дегідрогалогенування. Уявлення про механізми 8і4, Е1, §м2, Е2 як про "ідеалізовані" механізми реакцій нуклеофільного заміщення і елімінування; обгрунтування внесків кожного з них за даними кінетики та стереохімії. Залежність співвідношення продуктів реакції від природи і концентрації нуклеофілуй основи, будови галагеналкену, природи розчинника; урахування цих залежностей у плануванні синтезу з використанням хімічних властивостей галогеналканів; нуклеофільність і сольові ефекти. Відхідні групи (групи, що відходять). Амбідентні йони. Комплексо-утворення галогеналканів з йонами металів і з кислотами Льюїса на прикладі реакції Фріделя - Крафтса як спосіб збільшення їхньої електрофільної активності. Відновлення галогеналканів воднем, їх взаємодія з металами: утворення метал органічних сполук, реакція Вюрца.

[Полігалогенопохідні найпростіших вуглеводнів. Способи одержання: хлорування метану, галоформна реакція. Комбінація реакцій галогенування алканів, приєднання галогенів до ненасичених сполук і дегідрогалогенування як загальний підхід до синтезу полігалогеналканів на прикладі похідних етану. Одержання гемінальних дигалогенопохідних з карбонільних сполук і приєднання дигалокарбенів до подвійного зв'язку. Одержання поліфлу-оропохідних метану і етану, фреони. Гексахлороциклогексан.]

Сполуки з підвищеною рухливістю атома галогену. Аліл- і бе-нзилгалогеніди, способи їх одержання та особливості хімічних властивостей. Хлорометилювання ароматичних сполук (реакція Блана). Ди- і трифенілхлорометан. Стабільні вільні радикали і карбокатіони. Бензальхлорид і бензотрихлорид: одержання з то­лу єну, гідроліз.

Сполуки зі зниженою рухливістю атома галогену. Хлоровініл і хлоропрен. Способи їх одержання, хімічні властивості і застосування. Поліхлоровані й поліфлуоровані похідні етилену, полімери на їх основі. Тефлон.

3.3. Ароматичні галогенопохідні. Способи одержання. Галогенування ароматичних вуглеводнів, синтез із солей діазонію. Реакції, що стосуються зв'язку С-Наї. Особливості перебігу реакцій нуклеофільного заміщення в ароматичному ядрі, уявлення про їхній механізм, каталіз, вплив замісників. [Нуклеофільне заміщення з проміжним утворенням аніон-радикалів (8ам1). Взаємодія арилгалогенідів з металами: одержання металорганічних сполук, синтез алкілароматичних сполук і діарилів. Дегідробензен і механізм кінезаміщення.]

Реакції електрофільного заміщення в ряду ароматичних галогенопохідних. Поняття про індукційний і мезомерний ефекти замісни­ків в ароматичному ряду. Ефекти атомів галогенів як замісників. [Поліхлоропохідні бензену: одержання хлоруванням бензену, взаємодією з нуклеофільними реагентами, основні шляхи застосування. Поліхлоропохідні дифенілу і нафталену, їх технічне значення.]

3.4. Гідроксипохідні вуглеводнів. Одноатомні насичені спирти. Номенклатура, ізомерія, класифікація. Способи утворення спиртової гідроксигрупи: приєднання води до зв'язку С=С, гідроліззв'язку С-Наї, відновлення карбонільної та естерової груп, синтези з використанням металоорганічних сполук. Промислові способи одержання найпростіших аліфатичних спиртів, циклогексанолу. Електронна природа і полярність зв'язків С-0 та О-Н, водневий зв'язок та його прояв у спектральних характеристиках і фізичних властивостях спиртів.

Хімічні властивості спиртів: кислотко-основні властивості, заміщення гідроксигрупи при дії сірчаної кислоти, галогеноводнів і галогенангідридів мінеральних кислот, дегідратація; розгляд цих реакцій з позицій загальних уявлень про механізм нуклеофільно-го заміщення і відщеплення в аліфатичному ряду.

Синтез, властивості, синтетичне використання алкілових естерів мінеральних кислот. Диметилсульфат як метилюючий реагент.

Приєднання спиртів до олефінів, ацетиленових сполук, утворення етерів, взаємодія з карбонільними сполуками, карбоновими кислотами та їхніми похідними. Окиснення і дегідрування спиртів; реакція Оппенауера. Основні шляхи застосування спиртів.

Багатоатомні спирти. Гліколі, способи їх одержання, хімічні властивості: окиснення тетраацетатом плюмбуму та йодною кислотою (реакція Малапрада), взаємодія з борною кислотою, пере­творення на а-оксиди, дегідратація, пінаколінове перегрупування. Етиленгліколь, його властивості. Ді- та поліетиленгліколі. Гліцерин: методи синтезу, засновані на використанні пропілену; утворення етерів та естерів, комплексів з йонами металів, дегідратація. Застосування гліцерину та його похідних. Пентаеритрит. Ксиліт, сорбіт. Азотні естери багатоатомних спиртів.

Насичені та ароматичні спирти. Правило Ельтекова - Ерлен-мейєра. Аліловий спирт. Методи синтезу, хімічні властивості й їхні особливості, пов'язані з алільним положенням гідроксигрупи. Пропаргіловий спирт. Бензиловий спирт, ди- та трифенілкарбіно-ли, методи синтезу й хімічні властивості. Вініловий спирт та його похідні. Вінілацетат і полімери на його основі.

3.5. Гідроксипохідні ароматичних вуглеводнів. Номенклатура. Феноли і нафтоли. Способи введення гідроксигрупи в ароматичне ядро: лужне плавлення солей сульфокислот, гідроліз галогенопохідних, заміна аміногрупи на гідроксигрупу через солі діазонію, куменовий спосіб одержання фенолу (Сергєєв, Удрис).

Хімічні властивості. Причини підвищеної кислотності фенолів порівняно з аліфатичними спиртами; вплив замісників. Утворення фенолятів, етерів і естерів фенолів. Заміщення гідроксигрутш на аміногрупу у 2-Нафтолі (реакція Бухерера). Реакції електрофільного заміщення фенолів: галогенування, сульфування, нітрування, алкілювання. Перегрупування (Фриса) естерів фенолів як спосіб ацилювання по кільцю. Конденсація фенолів з формальдегідом, фенолбформальдегідні смоли. Реакції електрофільного заміщення, характерні для фенолів і фенолятів як ароматичних сполук з підвищеною реакційною здатністю: карбокеилювання, нітрозування, азосполучення, введення ацильної групи (реакції Гаттер-мана, Геша, Раймера - Тімана, Вільсмайєра - Гаака - Арнольда). Гідрування і окиснення фенолів. Стабільні феноксильні радикали. Фенольні стабілізатори полімерних матеріалів. Основні шляхи застосування заміщених фенолів.

Багатоатомні феноли. Пірокатехол і гідрохінон: способи одержання, відновні властивості, утворення моно- і діетерів, циклічні етери пірокатехолу. Гідрохінон та інші феноли як проявники фотографічних матеріалів. Уявлення про природні сполуки похідні пірокатехолу. Резорцинрл: одержання, реакції, характерні для фенолів, відновлення до дигідрорезорцинолу. [Флороглюцин: одержання, утворення етерів, алкілювання метилиодидом в лужному середовищі, виявлення підвищеної схильності до таутомерного перетворення (реакції з амоніаком і гідроксиламіном). Поняття про льодотворні речовини. Пірогалол.]

  1. Етери (прості ефіри): Номенклатура, класифікація. Діалкілові етери: способи одержання (реакція Вільямсона), взаємодія з протонними кислотами, кислотами Льюїса, розщеплення, окиснення. Утворення гідропероксидів, їх виявлення і видалення. Циклічні прості етери. Тетрагідрофуран. 1,4-Діоксан. Краун-етери. Комплексоутворення з йонами металів. Застосування в міжфазо-вому каталізі.

  2. Оксирани (а-оксиди, епоксиди): одержання, ізомеризація, взаємодія з галогеноводнями, водою, спиртами, етиленгліколем, амоніаком і амінами, магнійорганічними сполуками. Етиленоксид. епіхлопгідпин.Вінілові етери. Одержання з ацетилену і етилену. Гідроліз і причини більшої легкості його перебігу порівняно з діалкіловими етерами; полімеризація. Алкілові етери фенолів: одержання, розще­плення під дією кислот та його механізм, перегрупування (Кляйзен). Алкоксигрупа як замісник у реакціях ароматичного електрофільно-го заміщення. Дифеніловий етер: одержання і застосування.

  3. Вінілові етери. Одержання з ацетилену і етилену. Гідроліз і причини більшої легкості його перебігу порівняно з діалкіловими етерами; полімеризація. Алкілові етери фенолів: одержання, розще­плення під дією кислот та його механізм, перегрупування (Кляйзен). Алкоксигрупа як замісник у реакціях ароматичного електрофільно-го заміщення. Дифеніловий етер: одержання і застосування.

  4. Карбонільні сполуки. Будова карбонільної групи. Номенклатура, класифікація карбонільних сполук. Спектральні характеристики. Способи утворення карбонільної групи: окиснення алканін і алкілароматичних вуглеводнів, озоноліз і каталітичне окиснення олефінів, оксосинтез, гідратація алкінів (реакція Кучеро-ва), гідроліз гемінальних дш~алогенопохідних і вінілових етерів, окиснення і дегідрування спиртів, окисне розщеплення гліколів, дія уротропіну на алкілгалогеніди (реакція Соммле). Синтез альдегідів і кетонів з карбонових кислот та їхніх похідних: відновлення хлорангідридів (реакція Розенмунда - Зайцева), відновлення нітрилів, реакції карбонових кислот та їхніх похідних з металоорганічними сполуками, піроліз солей карбонових кислот і його каталітичні варіанти. Синтез макроциклічних кетонів (Ружич-ка). Мускон, цибетон. Одержання ароматичних карбонільних сполук ацшгюванням ароматичних вуглеводнів (реакція Фріделя -Крафтса). Електронна будова групи С=0, розподіл електронноі густини та його зв'язок з реакційною здатністю карбонільної групи. Основні спектральні характеристики і фізичні властивості. Хімічні властивості. Порівняння реакційної здатності і шляхів перетворень альдегідів і кетонів. Реакції з гетероатомними нукле-офілами: гідратація, взаємодія зі спиртами (напівацеталі, ацеталі й кеталі), пентахлоридом фосфору, гідрогенсульфітом натрію. Взаємодія з нітрогеновмісними нуклеофілами: утворення оксимів, гідразонів, азинів, заміщених гідразонів і семікарбазонів, взаємодія з вторинними амінами й утворення енамінів, взаємодія з первинними амінами і утворення основ Шиффа, взаємодія з амоніаком (уротропін), реакція Манніха. Взаємодія з С-нуклеофілами: утворення ціангідринів, приєднання магнійорганічних сполук. Кетоенольна таутомерія і пов'язані з нею властивості карбонільних сполук: галогенування і галоформне розщеплення, нітрозування, алкілювання. Альдольно-кротонова конденсація та її меха­нізм при кислотному і основному каталізі. Конденсація альдегідів і кетонів зі сполуками інших типів, що містять активну метиленову групу (реакція Кневенагеля), Циклоолігомеризація і полімери чаттія альдегідів

Окисно-відновні реакції альдегідів і кетонів. Окиснення альде­гідів до карбонових кислот, окиснення кетонів без розриву і з розривом карбон-карбонових зв'язків (правило Попова). Каталі­тичне гідрування карбонільних сполук, відновлення комплексни­ми гідридами металів, спиртами в присутності алкоголятів алю­мінію (рівновага Меєрвейна - Понндорфа - Верлея, реакція Ти­щенка), амальгамованим цинком і соляною кислотою (реакція Клемменсена), відновлення кетонів металами з утворенням мета-лкетилів і пінаконів. Взаємодія альдегідів, що не енолізуються, з лугами (реакція Канкіццаро), бензоїкова конденсація. Реакції електрофільного заміщення в ароматичних альдегідах і кетонах. Ацетофенон, бензофенон. Нітрогеновмісні похідні карбонільних сполук. Загальні уявлення про схожість електронної будови і хі­мічних властивостей карбонільної та азометинової групи. Віднов­лення оксимів, гідразонів, шифових основ, відновне амінування карбонільних сполук. Оксими: геометрична ізомерія, перетворен­ня, що каталізуються кислотами, перегрупування (Бекмана) окси-му ігаклогексанону і його тюмислове значення. Розклад гідоазо-нів, що каталізується основою, як спосіб відновлення карбоніль­них сполук (реакція Кіжнера - Вольфа). Кислотний гідроліз гід-рогенсульфітних похідних, оксимів, гідразонів, ацеталів і кеталів як метод вилучення і очищення карбонільних сполук.

Дикарбонільні сполуки. Номенклатура і класифікація. Спосо­би одержання, що грунтуються на реакціях окиснення, нітрозу-вання і конденсації, а-дикарбонільні сполуки. Гліоксаль, метил-гліоксаль: утворення стійких гідратів; перетворення на гідро-ксикислоти, що каталізуються основами. Реактив Чугаєва і ком­плекси металів на його основі. Бензил, бензильне перегрупуван­ня. Р-дикарбонільні сполуки, кето-енольна таутомерія, алкілю-вання, утворення хелатних комплексів з йонами металів на при­кладі ацетилацетону. [Глутаконовий альдегід, у-дикарбонільні сполуки, застосування у синтезі гетероциклічних сполук.]

а,Р-ненасичені альдегіди і кетони. Загальні методи синтезу: окиснення олефінів за алільним положенням і спиртів алільного типу, кротонова конденсація карбонільних сполук. Синтез акро­леїну дегідратацією гліцерину, і^лсктронна оудова та п зв язок з реакційною здатністю ос,(3-ненасичених карбонільних сполук. Хі-мічні властивості. Схожість і відмінність хімічних властивостей ос,Р-кекаскчених альдегідів і кетонів: каталітичне гідрування, відновлення комплексними гідридами металів, спиртами, віднов­лення металами в присутності джерел протонів. Селективне оки-снення альдегідної групи. Реакції приєднання води, спиртів, гало-геноводнів, гідрогенсульфіту натрію, амоніаку й амінів, ціаново-дню, магнієорганічних сполук. Реакції конденсації з С-Н актив­ними сполуками (реакція Міхаеля). Ефект вінілогії та С-Н актив­ність а,Р-ненасичених карбонільних сполук. Халкони. Кетени: методи синтезу, реакції приєднання до кетенів як різновид реак­цій ацилювання, димеризація кетенів.

  1. Хінони. Одержання о- і л-бензо- і нафтохінонів. Власти­вості хінонів: одержання моно- і діоксимів, приєднання хлорово­дню, аніліну, оцтового ангідриду, реакція з дієнами. Зіставлення властивостей хінонів і офненасичених кетонів. Хінгідрон. Поняття про комплекси з переносом заряду (КПЗ). Семіхінони. Поняття про йон-радикали. Антрахінон: одержання, уявлення про властивості і застосування.

  2. Карбонові кислоти та їхні похідні. Класифікація і номенклатура. Методи одержання: окиснення вуглеводнів, спиртів і альдегідів, синтези з використанням магній- і літійорганічних сполук, оксиду карбону (IV), малонового і ацетооцтового естерів, гідроліз нітрилів і естерів. Синтез оцтової кислоти карбонілюванням метанолу на родієвому каталізаторі. Природні джерела карбонових кислот. Електронна будова карбоксигрупи і карбоксилат-аніона. Фізичні властивості карбонових кислот і їхніх похідних. Водневі зв'язки й утворення димерних асоціатів. Хімічні властивості. Кислотність, її зв'язок з електронною будовою карбонових кислот та їхніх аніонів, залежність від характеру й положення замісників у алкільному ланцюзі або бензеновому ядрі. Поняття про кореляційні рівняння. Константи Гаммета як кількісна характери­стика замісників.

Похідні карбонових кислот: солі, естери, галогенангідриди, ангідриди, аміди, гідразиди, азиди, гідроксамові кислоти, ортоестери, амідини, нітрили. Уявлення про механізм взаємоперетворень карбонових кислот та їхніх похідних, роль кислотного і основного каталізу на прикладі реакцій естерифікації і омилення. підновлення і галогенування кислот (реакція Гелля — Фольгарда — Зелінського). Вищі карбонові кислоти: маргаринова, пальмітино-ва, стеаринова. Реакції заміщення в бензеновому кільці кислот ароматичного ряду, Уявлення про основні шляхи використання карбонових кислот.

Солі карбонових кислот: реакція декарбоксилювання та її каталітичні варіанти, анодне окиснення карбоксилат-аніонів (реакція Ко-льбе), дія галогенів на аргентумові солі (реакція Бородина - Хунсді-ккера). Практичне застосування солей карбонових кислот. Мила.

Хлорангідриди: реакції з нуклеофілами і використання хлорангідридів як агентів ацилювання, реакція Розенмунда - Зайцева, реакції з магаійорганічними сполуками, Бензоїлхлорид: одержання, реакційна здатність при взаємодії з нуклеофілами, викорис­тання як реагента бекзоїлювакня.

Естери: каталітичне гідрування, відновлення комплексними гідридами металів, реакція Буво - Блана. Реакції переестерифікації та естерової конденсації (Кляйзен). Уявлення про основні шляхи застосування естерів.

Ангідриди: реакції з нуклеофілами (ацилювання), реакція Перкіна.

Аміди: кислотно-основні властивості, причина зниженої основності і підвищеної кислотності порівняно з амоніаком і амінами, основні шляхи перетворення на аміни (відновлення, реакція Гофмана і споріднені перетворення гідразидів, азидів і гідроксамових кислот), реакція з нітритною кислотою (Буво), уявлення про основні шляхи застосування амідів. Взаємоперетворення амідів і нітрилів.

Нітрили. Властивості нітрилів: каталітичне гідрування, відновлення тетрагідридоалюмінатом (алюмогідридом) літію, реакції з магнійорганічними сполуками.

Амідини: причини підвищеної основності порівняно з амідами і змінами.

Дикарбонові кислоти. Номенклатура і класифікація. Методи синтезу: окиснення циклоалканів, ациклічних спиртів і кетонів, ароматичних і алкілароматичних вуглеводнів, гідроліз моно- і динітрилів синтези з використанням малонового й ацетооцтового естерів.

Одержання оксалатної (щавлевої) кислоти з форміату натрію Хімічні властивості. Кислотні властивості та їх залежність від вза­ємного розташування карбоксильних груп. Утворення похідних по одній і обом карбоксильним групам, змішані похідні. Оксалатна (щавлева) кислота: реакції декарбоксилювання, декарбонілювання. окиснення. Діетилоксалат, реакції естерової конденсації за його участю та їхнє синтетичне застосування. .

Малонова кислота: декарбоксклювання і причини підвищеної легкості його перебігу, конденсації з карбонільними сполуками. Властивості малонового естеру та їх синтетичне використання: конденсації з карбонільними сполуками (реакція; Кневенагеля) приєднання до кратного зв'язку, активованого електроноакцепто-рними замісниками (реакція Міхаеля), утворення, алкілювання та окисна конденсація натрмаяонового естеру, перетворення продуктів цих реакцій на карбонові кислоти (синтези Конрада). Бурштинова (янтарна) і глутарова кислоти: утворення ангідридів, імі-дів. Сукцинімід, його використання в реакції бромування.

Адипінова кислота та її похідні, їхні властивості й шляхи практичного використання. Сіль АГ.

Фталева кислота та та її похідні: фталевий ангідрид і його застосування для синтезу антрахінону та його похідних, триарилме-танових барвників; фталімід і його застосування у синтезі амінів (реакція Габріеля) й антранілової кислоти; естери та їхнє практичне застосування. Репеленти, пластифікатори. Терефталева кислота, диметилтерефталат і його застосування.

  1. Похідні вугільної кислоти: фосген, сечовина та її похідні, естери вугільної кислоти, ізоціанати, уретани, семікарбазид, ксантогенати. Гуанідин, причини високої основності. Шляхи практичного застосування похідних вугільної кислоти.

  2. Ненасичені монокарбонові кислоти. Класифікація. Методи одержання а,(3-ненасичених карбонових кислот. Електронна будова, взаємний вплив групи СООН і зв'язку С=С. Приєднання води, аміаку, галогеноводнів, причини орієнтації, що спостерігається в цих реакціях. Методи одержання і шляхи використання акрилової, метакрилової кислот і їх похідних. Плексиглас. Природні джерела й практичне значення олеїнової, лінолевої, ліноленової, арахідонової кислот. Поняття про простагландини та ейко-заноїди. Ліпіди, жири. Оліфа та інші олії, що висихають.

  3. Ненасичені дикарбонові кислоти. Способи одержання малеїнової кислоти та її ангідриду. Стереоізомерія і взаємоперетворен­ня малеїнової та фумарової кислот, виявлення стереоізомерії у від­мінностях між їхніми хімічними властивостями у просторовій будо­ві продуктів їхніх реакцій, що відбуваються по зв'язку С=С. Ацетил-єндикарбонова кислота .як дієнофіл у реакції Дільса - Альдера.

3.15. Нітросполуки. Номенклатура і класифікація. Способи
одержання нітросполук: нітрування алканів (реакція Коновалова), обмін атома галогену на нїтрогрупу, окиснення амінів, синтез ароматичних сполук з амінів через солі діазокію. Електронна бу­дова нітрогрутш та її електроноакцепторний характер. Хімічні властивості. Каталітичне гідрування, відновлення в кислому, нейтральному, лужному середовищі. С-Н кислотність і пов'язані з нею властивості аліфатичних нітросполук: галогенування, нітро-зування та його використання для ідентифікації нітросполук, що відрізняються будовою алкільного радикалу, конденсація з карбонільними сполуками і приєднання до зв'язку С=С, активованого електроноакцепторними замісниками. Таутомерія нітросполук і реакції аци-форми: гідроліз, перегрупування на гідроксамові кислоти. Синтез гідроксиламіну з дияітроєтану (Бамбергер). [Нітрооцтовий естер та його застосування у синтезі амінокислот]. Властивості ароматичних нітросполук. Реакції електрофільного заміщення, вплив нітрогруп на швидкість і орієнтацію. [Радикальне заміщення нітрогрутш. Полінітроароматичні сполуки: реакції часткового відновлення; нуклеофільне заміщення нітрогрупи; утворення комплексів з переносом заряду (пікрати). Нітропохідні то-луену: окиснення і вкутрініньомолекулярне диспропорціокування кітротолуеків, С-Н кислотність фекілнітрометану. Тротил].

Продукти неповного відновлення нітросполук. Нітрозосполуки: таутомерія, димеризація, реакції конденсації. Фенілгідрокси-ламін, азоксибензен та їх перегрупування. Гідразобензен, бензи-динове та семідинове перегрупування (Зінін).

3.16. Аміни. Класифікація, номенклатура. Способи синтезу, за­сновані на: реакціях нуклеофільного заміщення в галоген, гідрокси- і амінопохідних аліфатичних і ароматичних вуглеводнів; реакціях відновлення нітросполук (реакція Зініна), нітрогековмісних похід­них карбонільних сполук і карбонових кислот; перегрупуваннях амідів (реакція Гофмана), азидів (перегрупування Курціуса), гідразидів карбонових кислот і гідроксамових кислот (реакція Лоссена).

Електронна будова аміногрупи, залежність від природи радикалів, зв'язаних з атомом Нітрогену. Просторова будова амінів. Фізичні властивості, їх зв'язок зі здатністю амінів утворювати водневі зв'язки. Найважливіші спектральні характеристики. Хімічні властивості. Основність і кислотність амінів, залежність від природи вуглеводневих радикалів. Взаємодія з електрофільними реагентами: алкілюванкя, гідроксиалкілювання, ацилювання і його значення в хімії амінів, взаємодія з нітритною кислотою. Окиснення аліфатичних і ароматичних амінів. Основні представники аліфатичних амінів і шляхи їх використання. [Четвертинні амонієві солі: одержання з третинних амінів і галогеналкідів. (Меншут-кін); електронна будова, практичне застосування; каталізатори міжфазового каталізу. Четвертинні амонієві основи і оксиди амінів: реакції розкладу з утворенням олефінів (реакції Гофмана і Коупа). Енаміни. Поліметинові солі.]

Властивості ароматичних амінів: взаємодія з електрофілами. Реакції алкілювання і сульфування ароматичних амінів, сульфані-лова кислота і сульфамідні препарати. Ацилювання ароматичних амінів як захисна реакція для наступного проведення реакцій галогенування і нітрування. Нітрозування і діазотування ароматич­них амінів. Найважливіші представники ароматичних моно- і діамінів. Основні шляхи їх використання. Синтез гетероциклічних сполук з о-фенілендіаміну і о-амінофенолу.

  1. Діазо- і азосполуки. Діазотування ароматичних амінів (реакція Грісса). Електронна будова, катіон діазонію як електрофільний реагент. Взаємоперетворення різних форм діазосполук. Реакції солей діазонію, що відбуваються з вилученням азоту, та їх використання для одержання функціональних похідних аромати­чних сполук (реакції Зандмейєра, Несмєянова). Реакції солей діазонію, що відбуваються без вилучення азоту. Азосполучення, діазо- і азоскладові, залежність умов проведення азосполучення від природи азоскладової. Синтез, електронна будова і структурні особливості азобарвників. Метилоранж і конго червоний як пред­ставники барвників, що застосовуються як індикатори. Відновлення солей діазонію і азосполук. Використання цих реакцій для синтезу похідних гідразину і амінів. Солі діазонію як реагенти арилювання ароматичних сполук. Діазосполуки жирного ряду: діазометан, діазооцтовий естер. Синтези на їх основі.

  2. Елементорганічні сполуки. Органічні сполуки Сульфуру, зіставлення їх властивостей з властивостями відповідних сполук Оксигену. Тіоспирти, тіоетери, тіокарбонільні сполуки. Сульфо­кислоти та їхні функціональні похідні: хлорангідриди, аміди, естери. Синтетичні мийні засоби. Сульфони, сульфоксиди й сульфіди. Диметилсульфоксид як розчинник і як окисник. Реактив Корі (димсилнатрій), Органічні сполуки силіцію, їх використання як захисних груп і для синтезу полімерів. Силіційорганічнї еталони в спектроскопії ЯМР. Типи органічних сполук фосфору, їх взаємні переходи. Реакція Арбузова, Фосфорорганічні інсектициди Магній- і літійорганічні сполуки. Способи одержання з галогенопохідних і вуглеводнів, що мають високу С-Н кислотність. Значення розчинника в синтезі реактивів Гріньяра. Природа зв'язку карбон-метал. Хімічні властивості: взаємодія з протонодонорними сполуками, галогенами, киснем, галогенопохідними вуглеводнів, карбонільними сполуками, похідними карбонових кислот, епоксидами і діоксидом карбону. Застосування органічних похідних металів І та II гп\щ; їх використання в органічному синтезі та в синтезі інших елементорганічних сполук.

Органічні сполуки алюмінію, їх одержання і застосування до синтезу та як каталізаторів полімеризації (Циглер). Металоргані-чні сполуки перехідних металів. Фероцен. Купруморганічні спо­луки в органічному синтезі.

4. Гетерофункціональні сполуки

  1. Гідроксикислоти. Номенклатура і класифікація. Аліфатичні гідроксикислоти. Загальні методи синтезу, засновані на властивостях ненасичених, галогено-, кето- й амінокарбонових і дикарбонових кислот, багатоатомних спиртів, гідроксиальдегі-дів і гідроксинітрилів. Синтез Р-гідроксикислот за реакцією Реформатського. Природні джерела й найважливіші представники гідроксикислот. Гліколева, молочна, яблучна, винна, лимонна кислоти. Хімічні властивості. Реакція дегідратації та залежність результату від взаємного розташування карбокси- і гідроксигруп. Уявлення про стереохімію гідроксикислот, реакції з оберненням і збереженням конфігурації хірального центра (Валь-ден). Ароматичні гідроксикислоти: одержання карбоксилюванням фенолятів і нафтолятів за реакцією Кольбе - Шмітта, взаємоперетворення солей гідроксикарбонових кислот і вплив при­роди катіону лужного металу і температури на напрямок цих реакцій. Одержання етерів та естерів, реакції азосполучення, Саліцилова кислота, аспірин, салол. Шляхи використання гідро-ксибензойних і нафтойних кислот та їх похідних.

  2. Альдегідо- і кетокислоти. Номенклатура і класифікація. [Найпростіші сс-альдегідо і а-кетокислоти. Одержання з кетонів, ка­рбонових кислот та їх похідних. Хімічні властивості], р-альдегідо-та Р-кетокислоти, специфіка їхніх властивостей. Одержання естерів за реакцією Клайзена. Ацетооцтовий естер, його С-Н кислотність і таутомерія, утворення металічних похідних, їхня будова, двоїста реакційна здатність і застосування в синтезі кетонів і карбонових кислот. [Конденсація з карбонільними сполуками, приєднання до зв'язку С=С, активованому електроноакцепторни-ми замісниками (реакція Міхаеля); синтетичне використання цих реакцій. Взаємодія з гідрогенсульфітом натрію, ціановоднем, гід-роксиламіном і похідними гідразину. Реакція бромування, нітро-зування, азосполучення, ацетилювання, взаємодія з магнійорганічними сполуками і діазометаном.]

  1. Вуглеводи. Номенклатура і класифікація. Характерні хімічні властивості. Моносахариди. Стереоізомери, конфігураційні ряди. Кільчасто-ланцюгова таутомерія, мутаротація. Реакції, що застосовують для встановлення структурних і стереохімічних ха­рактеристик моносахаридів: окиснення і відновлення, ацилюван-ня, алкілювання, утворення фенілгідразонів і озазонів, переходи від нижчих моносахаридів до вищих і навпаки. Ди- і полісахариди; знаходження вуглеводів у природі і шляхи їх використання.

  2. Амінокислоти. Номенклатура і класифікація. Структурні типи природних амінокислот, стереохімія і конфігураційні ряди. Синтези з альдегідів і кетонів через ціангідрини, з малонового, ацетооцтового і нітрооцтового естерів, галоген- і кетокарбонових кислот. Методи синтезу ^-амінокислот, засновані на реакціях не-насичених і дикарбонових кислот. Кислотно-основні властивості амінокислот і залежність їх від рН середовища. Ізоелектрична точка. Утворення похідних за карбокси- і аміногрупою, бетаїни. Взаємодія з нітритною кислотою. Перетворення, що відбуваються при нагріванні амінокислот, і залежність їх результатів від взаєм­ного розташування двох функціональних груп. Уявлення про пеп-тидний синтез. Капролактам і його технічне значення. Антраніло-ва і я-амінобензойна (ПАБ) кислоти: методи одержання, власти­вості та шляхи застосування.

[4.5. Білки. Класифікація. Уявлення про методи доказу поліпе-птидної будови, визначення амінокислотного складу і послідов­ності амінокислотних фрагментів у поліпептидному ланцюзі. Вторинна структура.]

5- Гетероциклічні спол ^ки

  1. Загальні уявлення і класифікація гетепоциклів.

  2. П'ятичленні гетероцикли з одним гетероатомом (фуран, тіофен, пірол). Загальні методи синтезу і взаємоперетворень (Юр'єв). Залежність ступеня ароматичності від природи гетероатома і його вплив на особливості взаємодії гетероциклу з елект-рофілами. Порівняльна характеристика фізичних і хімічних властивостей фурану, тіофену, піролу та бензену. Реакції гідрування й окиснення. Фурфурол і тіофен-2-альдегід, пірослизова кислота. Кислотні властивості піролу та їх використання в синтезі. Аналогія у властивостях піролу та фенолу. Пірол-2-альдегід і його перетворення на порфін. Пірольний цикл як структурний фрагмент хлорофілу й гемоглобіну. Індол і його похідні. Методи побудови індольного ядра, що ґрунтуються на використанні ароматичних амінів і арилгідразонів (реакція Фішера). Хімічні властивості ін­долу як аналога піролу. Синтез важливіших похідних. Уявлення про природні сполуки індольного ряду, індиго. Поняття про інди­гоїдні барвники і кубове фарбування.

  3. П'ятичленні гетероцикли з атомами Нітрогену, Оксигену і Сульфуру, Піпазол, імідазоя, триазоли, тетразол; оксазол, тіазол; найважливіші методи синтезу, уявлення про електронну будову, ароматичність і хімічні властивості.

  4. Шестичленні гетероцикли з одним гетероатомом. Піридин та його гомологи. Номенклатура та ізомерія похідних. Ароматичність і основність піридинового циклу. Виявлення нуклеофільних властивостей: реакції з електрофілами за атомом Нітрогену і утворення №-оксиду. Відношення піридину та його гомологів до окисників. Гідрування піридинового ядра. Вплив гетероатома на реакційну здатність піридинового циклу в цілому і його окремих положень. Аналогія в хімічних властивостях піридину і нітробен-зену. Реакції електрофільного заміщення в ядрі піридину та його ]Ч-оксиду. Реакції нуклеофільного заміщення Гідрогену (реакція Чичибабіна) і атомів галогену. Активність метальної групи зале­жно від її розташування у піридиновому ядрі. Вплив положення функціональної групи в кільці на властивості гідрокси- і амінопі-ридинів, таутомерія гідроксипіридинів. Солі піридинію, розщеп­лення піридинового циклу. Хінолін і його найпростіші похідні. Методи побудови хінолінового ядра, засновані на реакціях анілі­ну з гліцерином і карбонільними сполуками (синтези Скраупа і Дебнера — Міллера). Окиснення хіноліну. Схожість і відмінність хімічних властивостей піридину і хінолін". Ізохінолін. Уявлення хто природні сполуки, лікарські засоби і барвники - похідні піридину.

5.5. Шестичленні нітрогенові гетероцикли з двома гетероатомами. Піримідин. Способи побудови піримідинового ядра, засновані на взаємодії сечовини та її похідних з малоновим естером, естерами Р-альдегідо- і (3-кетокислот. Схожість і відмінність хімічних властивостей піридину і піримідину. Урацил, цитозин, тимін. Пурин як конденсована система імідазолу і піримідину. Кофеїн, сечова кислота. Уявлення про нуклеотиди і нуклеїнові кислоти.

Список літератури

Основної

МарчДж. Органическая химия : В 4 т. - М., 1985.

Моррисон Р., Бойд Р. Органическая химия. - М., 1974.

Нейланд О.Я. Органическая химия. - М., 1990.

Робертс Дж., Касерио М. Основьі органической химии : В 2 т. -М., 1978.

ТернейА. Современная органическая химия : В 2 т. - М., 1981.

Додаткової

Бочков А.Ф., Смит В.А. Органический синтез. -М., 1987.

Вацуро К.В., Мищенко Г.Л. Именньїе реакции в органической химии. -М., 1976.

Ласло П, Логика органического синтеза : В 2 т. - М., 1998.

Мандельштам Т.В. Стратегия и тактика органического синте­
за.-Л., 1989. ;

Несмеянов А.Н., Несмеянов Н.А. Начала органической химии : В2кн.-М., 1974.

Потапов В.М. Стереохимия. --.М., 1978.

Потапов В.М., Кочетова З.К. Химическая информация. Где и как искать химику нужньїе сведения. - М., 1988.

СайксП. Механизмм реакцій в органической химии. - М., 1977.

Салем Л. Злектроньї в химических реакциях. - М., 1985.

ТитцеЛ., Айхер Т. Препаративная органическая химия. -М., 1999,

Физер Л., Физер М. Реагенти для органического синтеза : В 7 т. -М., 1970-1978.

Яновская Л.А. Современнне теоретические основи органичес­кой химии. - М., 1978.



Скачати 394.34 Kb.
Дата конвертації07.01.2013
Розмір394.34 Kb.
ТипДокументы
Додайте кнопку на своєму сайті:
uad.exdat.com


База даних захищена авторським правом ©exdat 2000-2012
При копировании материала укажите ссылку
звернутися до адміністрації
Документи