Вопросы к экзамену для студентов 2 курса факультета тов

1. 
   Классификация, изомерия и номенклатура гидроксилсодержащих соединений. Распространение в природе спиртов и фенолов. Общие способы введения гидроксильной группы: гидролиз галогенопроизводных углеводородов, реакции первичных аминов с азотистой кислотой. Способы получения спиртов на примере … – гидратация алкенов, восстановление альдегидов и кетонов, сложных эфиров, взаимодействие карбонильных соединений с реактивами Гриньяра.
   
2. 
   Способы получения фенолов – кумольный метод, щелочная плавка сульфокислот, специфические методы. Физические свойства, водородные связи. Представители многоатомных фенолов и их получение: пирокатехин, резорцин, гидрохинон, пирогаллол,флороглюцин. Качественные реакции на фенолы.
   
3. 
   Основные свойства спиртов, образование оксониевых солей. Особенности реакций нуклеофильного замещения гидроксигруппы спиртов. Механизм реакций S_N1 и S_N2 разберите на примере бензилового спирта и R- бутан-2-ола в реакциях с HBr. Сравнительные свойства спиртов и фенолов, алкоголятов и фенолятов как нуклеофилов. Расположите в ряд по усилению нуклеофильных свойств: этилат анион, вода, фенолят анион, гидроксид анион, этанол, ацетат анион.
   
4. 
   Расположите в ряд по усилению кислотных свойств следующие соединения: фенол, 4-метоксифенол, бензиловый спирт, 4-хлорфенол, бензойная кислота. Ответ обоснуйте, указав электронные эффекты. Выберите вещества, которые, вступают в реакцию этерификации, укажите условия, приведите механизм.
   
5. 
   Влияние гидроксильной группы фенолов на реакционную способность ароматического кольца. Особенности и условия реакций бромирования, нитрования, сульфирования фенолов. Алкилирование и ацилирование фенолов, перегруппировки Фриса и Кляйзена. Специфические для фенолов S_Е-реакции формилирования и карбоксилирования: Вильсмейера, Реймера-Тимана, Гаттермана – Коха, Губена – Геша, Кольбе – Шмидта.
   
6. 
   Реакции окисления и дегидрирования спиртов, условия, сравнительная активность. Окисление многоатомных спиртов. Окисление фенолов. Стабильность феноксильного радикала.
   
7. 
   Реакции внутри и межмолекулярной дегидратации спиртов. Правило Зайцева. Механизмы замещения и элиминирования. Влияние структуры субстрата на соотношение конкурирующих реакций. Проиллюстрируйте на реакциях изомерных бутиловых спиртов.Особенности внутри и межмолекулярной дегидратации этиленгликоля и глицерина.
   
8. 
   Многоатомные спирты, особенности вицинальных и геминальных полиолов. Синтез этиленгликоля и глицерина. Химические свойства, окисление иодной кислотой, образование хелатных комплексов.
   
9. 
   Номенклатура простых эфиров. Способы синтеза, физические свойства в сравнении со спиртами. Химические свойства на примере метилвтор-бутилового эфира: основность, расщепление эфирной связи HI и металлическим Na по Шорыгину. Автоокисление простых эфиров. Циклические простые эфиры: оксид этилена, тетрагидрофуран, 1,4-диоксан, краун-эфиры. Использование краун-эфиров как катализаторов межфазного переноса.
   
10. 
    Охарактеризуйте химические свойства простых эфиров на примере бензилэтилового эфира. Предложите схему синтеза этого соединения по реакции Вильямсона. Какие соединения образуются при расщеплении этого эфира в условиях S_N1 и S_N2 реакций. Приведите механизмы этих реакций.
    
11. 
    Получение многоатомных фенолов: пирокатехина, резорцина, гидрохинона. Окисление фенолов, нафтолов, двухатомных фенолов. Объясните стабильность феноксид-радикала.
    
12. 
    Специфические методы получения алифатических альдегидов и кетонов – оксосинтез, гидратация алкинов; получение ароматических альдегидов и кетонов по Фриделю – Крафтсу, Гаттерману, Гаттермау – Коху и др. Физические свойства. Электронное строение и геометрические параметры карбонильной группы.
    
13. 
    Химические свойства карбонильных соединений: общая характеристика реакционной способ­ности. Механизм А_N- реакций. Влияние кислотного и основного катализа на скорость реакции. Влияние электронных и стерических факторов на реакционную способность. Расположите в порядке увеличения реакционной способности в А_N реакциях следующие соединения: ацетофенон, муравьиный альдегид, хлораль, ацетон, бензальдегид. Реакции получения оксимов, гидразонов, иминов, оксинитрилов, полуацеталей, ацеталей приведите на примере ….
    
14. 
    С-Н – Кислотность альдегидов и кетонов. Реакции с участием α-положения относительно карбонильной группы. Реакции конденсации карбонильных соединений на примере пропаналя и бензойного альдегидов: альдольная, кротоновая, Кляйзена – Шмидта, Кневенагеля, Перкина, Виттига. Галогенирование альдегидов и кетонов, галоформное расщепление.
    
15. 
    Характеристика химических свойств альдегидов. Запишите уравнения реакций пропаналя с а) разбавленным раствором гидроксида натрия; б) п-нитробензальдегидом (укажите условия. Представьте механизм реакции а). Назовите продукты реакций.
    
16. 
    Реакции окисления карбонильных соединений. Реакция «серебряного зеркала» и окисление альдегидов реактивом Фелинга. Окисление кетонов, правило Попова. Восстановление карбонильной группы до спиртовой и метиленовой. Реакции диспропорционирования: Канниццаро, Тищенко.
    
17. 
    Хиноны: строение, получение, свойства. Окислительно-восстановительные трансформации на примере п-бензохинона.
    
18. 
    Непредельные альдегиды и кетоны, методы получения. Общая характеристика реакционной способности. Специфика химического поведения α,β-ненасыщенных карбонильных соединений на примере акролеина. Присоединение по Михаэлю.
    
19. 
    Классификация, номенклатура и изомерия карбоновых кислот. Способы получения карбоновых кислот методами окисления углеводородов и их производных; гидролизом; прямым карбоксилированием и карбонилированием на примере уксусной кислоты. Влияние водородной связи на физические свойства карбоновых кислот.
    
20. 
    Кислотно-основные свойства карбоновых кислот. Кислотность алифатических и ароматических карбоновых кислот. Орто-эффект заместителей. Расположите в ряд по усилению кислотных свойств и укажите электронные эффекты заместителей: салициловая кислота, бензойная кислота, 4-нитробензойная кислота, 4-метоксибензойная кислота, 3-нитробензойная кислота.
    
21. 
    Электронное строение карбоксильной группы, ее геометрия. Строение карбоксилат аниона. Почему соли карбоновых кислот не являются ацилирующими средствами? Карбоксилат анионы как нуклеофилы. Реакции солей карбоновых кислот.
    
22. 
    Функциональные производные карбоновых кислот на примере …. Галогенангидриды и ангидриды карбоновых кислот: получение и химические свойства. Реакции ацилирования: гидролиз, алкоголиз, аммонолиз. Сравнительная активность ацилирующих агентов. Обобщенный механизм ацилирования.
    
23. 
    Сложные эфиры. Методы синтеза на примере этилацетата реакциями этерификации, ацилирования спиртов и алкилирования солей карбоновых кислот. Механизм этерификации. Реакции сложных эфиров: гидролиз в кислой и щелочной средах. Восстановление сложных эфиров по методу Буво–Блану и комплексными гидридами металлов.
    
24. 
    Амиды карбоновых кислот: Получение, строение, номенклатура, кислотно-основные свойства. Реакции гидролиза, N-алкилирования, N-галогенирования, перегруппировка Гофмана.
    
25. 
    Нитрилы карбоновых кислот. Способы получения и химические свойства. Проиллюстрируйте ответ на примере синтеза бензонитрила.
    
26. 
    Дикарбоновые кислоты. Методы синтеза и химические свойства. Отношение к нагреванию. Малоновый эфир, использование в органическом синтезе.
    
27. 
    Ароматические моно- и поликарбоновые кислоты и их производные. Использование в синтезах промышленно важных веществ: полимеры, смолы, пластификаторы.
    
28. 
    Непредельные карбоновые кислоты. Номенклатура, строение, методы получения. Многоосновные ненасышенные карбоновые кислоты. Особенности химического поведения.
    
29. 
    Галогенкарбоновые кислоты и гидроксикарбоновые кислоты. Классификация, номенклатура, структурная и оптическая изомерия. Методы синтеза и химические свойства. Реакции по карбоксильной или функциональным группам. Лактиды, лактоны.
    
30. 
    Таутомерия органических соединений (дайте определение понятия). Рассмотрите кето-енольную таутомерию на примере ацетоуксусного эфира: а) причины, обуславливающие таутомерию; б) факторы,влияющие на таутомерное равновесие; в) реакции, позволяющие обнаружить в равновесной смеси каждую из таутомерных форм. Приведите примеры других классов соединений, способных к таутомерии.
    
31. 
    Ацетоуксусный эфир. Синтез и таутомерные превращения. Использование ацетоуксусного эфира в органическом синтезе. Кислотное и кетонное расщепление.
    
32. 
    Классификация углеводов. Номенклатура. Распространение в природе. Физические свойства, функции в живых организмах. Моносахариды: триозы, тетрозы, пентозы, гексозы, гептозы; альдозы, кетозы. Генетический ряд моносахаридов. Строение, стереохимия, D- и L-ряды.
    
33. 
    Классификация углеводов. Строение, стереохимия. Открытая оксо- и циклическая формы, - и -аномеры. Мутаротация моносахаридов. Химические свойства моносахаридов на примере D-глюкозы. Приведите уравнения реакций по карбонильной группе.
    
34. 
    Мутаротация моносахаридов. Химические реакции моносахаридов по гидроксильным группам на примере альдогексоз. Гликозиды. Отдельные представители.
    
35. 
    Классификация углеводов. Строение, стереохимия. Химические свойства кетоз на примере D-фруктозы. Приведите формулы ди- и полисахаридов, содержащих остатки D-фруктофуранозы.
    
36. 
    Дисахариды. Восстанавливающие дисахариды. Особенности химических свойств. Отдельные представители: целлобиоза, мальтоза, лактоза.
    
37. 
    Дисахариды. Невосстанавливающие дисахариды. Особенности химических свойств. Отдельные представители: сахароза, трегалоза.
    
38. 
    Полисахариды. Гомо- и гетерополисахариды. Целлюлоза. Строение, химические свойства, распространение в природе, практическое использование. Получение бумаги.
    
39. 
    Полисахариды. Гомо- и гетерополисахариды. Крахмал, гликоген. Особенности строения, химические свойства, распространение в природе, практическое использование. Качественные реакции.
    
40. 
    Классификация аминокислот. Строение, стереохимия. Химические свойства альфа-аминокислот на примере L-аланиина. Приведите уравнения реакций по карбоксильной и аминогруппам.
    
41. 
    Особенности строения и физических свойств α−аминокислот. Изоэлектрическая точка. Сущность электрофореза как метода разделения и идентификации аминокислот. Биохимические способы разделения рацематов аминокислот.
    
42. 
    Пептиды и белки: классификация, номенклатура. Строение белков Функции белков. Важнейшие химические свойства белков: гидролиз, денатурация, комплексообразование, цветные реакции. Установление первичной структуры белка по Эдману.
    

43. 
    Пептидный синтез. Способы защиты и активации функциональных групп в пептидном синтезе. Твердофазный синтез пептидов по Мэррифилду.
    

44. 
    Пептиды и белки: классификации, номенклатура. Строение белков. Жидкофазный синтез олиго- и полипептидов. Защитные группы в полипептидном синтезе.
    
45. 
    Важнейшие свойства белков: амфотерность, гидролиз, денатурация, цветные реакции.
    
46. 
    Строение белковых молекул: первичная структура (аминокислотный состав); вторичная структура (-спираль, -структура); третичная структура (глобулярные и фибриллярные белки); четвертичная структура. Способы определения первичной структуры белка.
    
47. 
    Классификация нуклеиновых кислот. Пиримидиновые и пуриновые основания, нуклеозиды и нуклеотиды, номенклатура. Первичная структура ДНК и РНК.
    
48. 
    Классификация гетероциклов по природе гетероатомов, их количеству, размеру цикла, насыщенности, количеству циклов. Номенклатура гетероциклических соединений. Система Ганча-Видмана. Приведите примеры построения названий для 3-7-членых гетероциклов с одним или несколькими гетероатомами.
    
49. 
    Пятичленные гетероциклы на примере пиррола. Физические свойства. Электронное строение, ароматичность, общая характеристика реакци­онной способности. Способы получения. Химические свойства пиррола: ацидофобность, реакции электрофильного замещения (нитрование, галогенирование, сульфирование, алкилирование, ацилиро­вание, формилирование, хлорметилирование, азосочетание). Основность пиррола.
    
50. 
    Пятичленные гетероциклы с одним гетероатомомна примере фурана. Физические свойства. Электронное строение, ароматичность, общая характеристика реакционной способности. Способы получения. Химические свойства: ацидофобность, реакции электрофильного замещения (нитрование, галогенирование, сульфирование, алкилирование, ацилирование, формилирование, хлорметилирование, азосочетание). Реакции присоединения, характеризующие непредельный характер: гидрирование, бромирование, реакции циклоприсоединения.
    
51. 
    Пятичленные гетероциклы с одним гетероатомом на примере тиофена. Физические свойства. Электронное строение, ароматичность, общая характеристика реакционной способности. Способы получения. Химические свойства: ацидофобность, реакции электрофильного замещения (нитрование, галогенирование, сульфирование, алкилирование, ацилирование, формилирование). Реакции с разрушением гетероцикла – восстановление, циклоприсоединение.
    
52. 
    Проиллюстрируйте ароматический характер порфинового цикла. Строение природных пигментов на основе порфина. Гемоглобин, хлорофил, их биологическая роль.
    
53. 
    Конденсированные пятичленные гетероциклы: индол и его производные. Способы получения (синтезы Фишера, Маделунга). Особенности реакций электрофильного замещения, механизм. Индиго, кубовое крашение.
    
54. 
    Шестичленные гетероциклы с одним гетероатомом. Пиридин и его гомологи. Методы синтеза пиридина и его гомологов. Строение, ароматичность, основность, общая характеристика реакционной способности в сравнении с бензолом. Физические свойства. Химические свойства: S_E-реакции: нитрование, галогенирование, сульфирование. Реакции по атому азота: алкилирование, ацилирование, образование солей, N-оксидов.
    
55. 
    Синтез пиридин- N-оксидов. Общая характеристика реакционной способности в сравнении с пиридином. Механизм реакций электрофильного и нуклеофильного замещения. Деоксигенирование.
    
56. 
    Строение и ароматичность пиридина. Общая характеристика реакционной способности в сравнении с бензолом. Физические свойства. Механизм и ориентация S_N-реакции пиридина: гидроксилирование, аминирование по Чичибабину.
    
57. 
    Сопоставьте строение и свойства пяти- и шестичленных азотсодержащих гетероциклов, содержащих пиррольный и пиридиновый гетероатомы азота на примере пиррола и пиридина.
    
58. 
    Бензоконденсированные производные пиридина. Синтез хинолина (Скраупа, Дебнера-Миллера, Фридлендера). Химические свойства хинолина: реакции электрофильного и нуклеофильного замещения, окисления и восстановления.
    
59. 
    Шестичленные гетероциклы с двумя гетероатомами (диазины): пиридазин, пиримидин, пиразин. Строение, основность, реакционная способность. Химические свойства.
    
60. 
    Бициклические гетероциклы пурин и птеридин. Кислотно-основные свойства, прототропная таутомерия на примере пурина. Производные пурина: гипоксантин, ксантин, мочевая кислота, аденин, гуанин. Лактам-лактимная и азольная таутомерии. Строение птеридина.
    
61. 
    Определение, классификация, основные компоненты липидов. Функции липидов. Простые липиды: жиры, масла, воски. Строение и химические свойства.
    
62. 
    Сложные липиды − фосфолипиды. Глицерофосфолипиды: фосфатиды (фосфатидилсерины, фосфатидилэтаноламины, фосфатидилхолины, фосфатидилинозиты) и плазмологены. Основные физические и химические свойства. Биологические мембраны, строение и функции.
    

Зав. кафедрой