|
 Вопросы к экзамену по органической химии для студентов 3 курса
ВОПРОСЫ К ЭКЗАМЕНУ ПО ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ
для студентов 3 курса
-
Классификация и номенклатура нитросоединений. Способы получения: нитрование алканов, аренов по кольцу и по боковой цепи, алкилирование нитритов, окисление азотсодержащих соединений, получение нитроалкенов. Физические свойства. Строение нитрогруппы. Химические свойства нитросоединений. Характеристика реакционной способности нитросоединений. Восстановление алифатических и ароматических нитросоединений металлами или солями металлов переменной валентности в кислой среде, слабокислой и нейтральной или щелочной среде; под действием гидридов, сульфидов; Na2AsO3 (As2O3); в условиях каталитического гидрирования.
-
Классификация, строение нитросоединений. Алифатические нитросоединения, получение, физические и химические свойства. Реакции с участием нитрогруппы и водорода при α-углеродном атоме. Качественные реакции.
-
Классификация, строение нитросоединений. Ароматические нитросоединения, получение, физические и химические свойства. Реакции с участием нитрогруппы и бензольного ядра. Механизм реакций нуклеофильного замещения. Качественные реакции.
-
Химические свойства, характеристика реакционной способности аминов. Кислотно-основные свойства аминов; влияние строения и природы углеводородного радикала на основность аминов. Реакции аминов с кислотами. Амины как нуклеофильные реагенты: алкилирование аминов, SN1- и SN2-механизмы; ацилирование аминов. Изонитрильная проба.
-
Химические свойства, характеристика реакционной способности аминов. Кислотно-основные свойства аминов; влияние строения и природы углеводородного радикала на основность аминов. Реакции аминов с кислотами. Реакции аминов с азотистой кислотой. Окисление аминов. Особенности строения и свойств четвертичных аммониевых солей и оснований.
-
Расположите в ряд по увеличению основности приведенные ниже соединения: Ответ обоснуйте, используя электронные смещения. Какие соединения образуются при действии на амины а) и б) нитрующей смеси? (Приведите уравнения соответствующих реакций и для одной из них механизм).
-
Классификация и номенклатура диазо- и азосоединений. Получение солей диазония реакцией диазотирования, механизм, условия, факторы, вляющие на реакцию диазотирования: основность амина, роль кислоты, влияние температуры. Побочные реакции, конкурирующие с реакцией диазотирования. Физические свойства, строение и стабильность солей диазония. Диазотаты, таутомерные превращения в зависимости от рН.
-
Химические свойства солей диазония. Реакции с выделением азота: термическое разложение солей диазония, замещение диазониевой группы на гидрокси-, алкокси-группу, водород, фтор (реакция Шимана), хлор, бром, CN (реакции Зандмейера, Гаттермана), иод и др. SN- и SR-механизмы этих реакций.
-
Какие из соединений могут взаимодействовать с солянокислым фенилдиазонием? Приведите уравнения реакций и на примере одного из них – механизм реакции. Рассмотрите влияние на реакцию азосочетания а) строения субстрата, б) строения реагента, в) рН среды.
-
Реакции солей диазония, протекающие без выделения азота. Механизм реакции азосочетания, влияние строения субстрата, катиона диазония, рН среды. Азосоединения. Индикаторы и азокрасители.
-
Проведите сравнительную характеристику основности спиртов и фенолов на примере … Используя электронные эффекты, объясните влияние заместителей на основность спиртов и фенолов. Напишите уравнение взаимодействия наиболее сильного основания с холодной конц. Н2SO4 и при нагревании.
-
Реакции нуклеофильного замещения: алкилирование и ацилирование спиртов и фенолов; сравнение свойств спиртов и фенолов, алкоголятов и фенолятов как нуклеофильных реагентов. Реакции нуклеофильного замещения гидроксигруппы спиртов. SN1 и SN2-механизмы, роль кислотного катализа. Реакции межмолекулярной и внутримолекулярной дегидратации
-
Представьте возможные механизмы взаимодействия 1-фенилэтанола-1 с НJ. Каким образом можно, используя оптическую активность указанного спирта, установить механизм превращения? Какая побочная реакция при этом возможна? Какие факторы способствуют ее протеканию?
-
Реакции электрофильного замещения фенолов. Влияние гидроксильной группы фенолов на реакционную способность ароматического кольца. Особенности и условия реакций бромирования, нитрования, сульфирования. Методы защиты гидроксильной группы. Алкилирование и ацилирование фенолов, перегруппировки Фриса, Кляйзена. Специфические для фенолов SE-реакции: Кольбе-Шмидта, Реймера-Тимана, Гаттермана-Коха, хлорметилирование, гидроксиметилирование фенолов. Фенолформальдегидные смолы. Качественные реакции на спирты и фенолы.
-
Способы синтеза и физические свойства простых эфиров. Химические свойства: основность, расщепление эфирной связи HI и Na металлическим по Шорыгину. Автоокисление простых эфиров. Циклические простые эфиры: оксид этилена, тетрагидрофуран, диоксан, анизол, фенетол, Краун-эфиры.
-
Способы получения простых эфиров на примере метил-трет-бутилового эфира. Приведите механизмы реакций расщепления простых эфиров (SN1 и SN2) на примере этого соединения. Приведите уравнение реакции, характеризующее основные свойства этого эфира.
-
Общая характеристика реакционной способности карбонильных соединений.. Теоретические основы и механизм АN-реакций. Влияние кислотного и основного катализа на скорость реакции. Влияние электронного и стерического факторов на реакционную способность карбонильных соединений. Примеры реакций.
-
Характеристика химических свойств альдегидов. Запишите уравнения реакций пропаналя с а) разбавленным раствором гидроксида натрия; б) п-бромбензальдегидом (укажите условия. Представьте механизм реакции а). Назовите продукты реакций.
-
Запишите уравнения реакций бензальдегида в присутствии оснований с а) масляным альдегидом; б) п-нитробензальдегидом;в) формальдегидом. Представьте механизм для реакций а) и в). Назовите продукты реакций.
-
Реакции окисления и восстановления карбонильных соединений. Реакции серебряного зеркала и реактива Фелинга с альдегидами. Окисление кетонов, правило Попова. Восстановление карбонильной группы до спиртовой и метиленовой. Реакции диспропорционирования: Канниццаро, Тищенко. Галоформное расщепление метилкетонов.
-
Приведите формулы соединений разных классов, которые могут выступать в качестве метиленовой компоненты в конденсации с карбонильными соединениями. Напишите соответствующие уравнения реакций с использованием в качестве карбонильной компоненты бензойного альдегида. Для одного из них приведите маханизм реакции.
-
Классификация, номенклатура и изомерия карбоновых кислот. Способы получения карбоновых кислот методами окисления углеводородов и их производных; гидролизом; прямым карбоксилированием и карбонилированием. Влияние водородной связи на физические свойства карбоновых кислот.
-
Сложные эфиры. Методы синтеза реакциями этерификации, ацилирования и алкилирования. Реакции сложных эфиров: гидролиз в кислой и щелочной среде. Рассмотрите механизм этерификации на примере взаимодействия пропановой кислоты и диметилкарбинола.
-
Реакции ацилирования. Получите все функциональные производные бензойной кислоты и сравните их ацилирующую способность на примере реакций с диметилкарбинолом, фенолом и анилином. В каком случае необходим катализатор и какова его роль.
-
Сопоставьте механизм и скорость взаимодействия с Н2О следующие соединения а) пропилхлорид; б) пропионилхлорид. Как и почему изменяется скорость гидролиза при переходе от б) к ангидриду пропионовой кислоты и этилпропионату? Приведите реакции вещества б) с различными нуклеофилами.
-
Расположите вещества в порядке увеличения температуры плавления: а) бензойная кислота; б) бензол; в) фенол; г) бензойный альдегид; д) бензиловый спирт. Какие из этих соединений способны образовывать водородные связи? Представьте их на рисунке. Среди указанных соединений выберите те, которые способны вступать в реакцию этерификации. Приведите механизм этой реакции.
-
Галогенкарбоновые кислоты и гидроксикарбоновые кислоты. Классификация, номенклатура, структурная и оптическая изомерия. Методы синтеза и химические свойства. Реакции по карбоксильной или функциональным группам. Лактиды, лактоны.
-
Непредельные карбоновые кислоты. Номенклатура, строение, методы получения. Многоосновные ненасышенные карбоновые кислоты. Особенности химического поведения.
-
Дикарбоновые кислоты. Номенклатура, строение, методы получения. Многоосновные карбоновые кислоты. Отдельные представители, дикарбоновых и поликарбоновых кислот. Синтезы на основе эфиров малоновой кислоты.
-
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.
-
Классификация углеводов: моно-, ди- и полисахариды. Моносахариды: триозы, тетрозы, пентозы, гексозы, пентозы, гексозы, гептозы; альдозы, кетозы. Строение, стереохимия. Нециклическая и циклическая формы, D- и L-ряды, α- и β-аномеры. Номенклатура. Мутаротация моносахаридов. Приведите схему превращений D-глюкозы, происходящих при её растворении в воде.
-
Классификация углеводов. Строение, стереохимия. Химические свойства моносахаридов на примере D-глюкозы. Приведите уравнения реакций по карбонильной и гидроксильным группам.
-
Классификация углеводов. Дисахариды: мальтоза, целлобиоза, лактоза. Строение, стереохимия. Химические свойства восстанавливающих дисахаридов на примере мальтозы. Приведите уравнения реакций.
-
Дисахариды: восстанавливающие и невосстанавливающие. Невосстанавливающие дисахариды на примере трегалозы и сахарозы. Строение, распространение в природе, свойста, применение. Инверсия сахарозы.
-
Полисахариды: классификация, номенклатура. Целлюлоза: физическая и химическая структура, физические свойства, реакции гидролиза, мерсеризации, ксантогенирования, нитрования, ацетилирования, алкилирования, окисления. Применение.
-
Полисахариды: классификация, номенклатура. Крахмал, гликоген, хитин: строение, химические свойства, распространение природе, применение.
-
Классификация липидов. Основные структурные компоненты липидов. ВЖК: строение, номенклатура, физические и химические свойства. Жиры и масла: строение, состав, физические и химические свойства (ферментативный, щелочной и нейтральный гидролиз, гидрирование, энзиматическое и химическое окисление), биологическая роль ацилглицеридов.
-
Растительные и животные воски: строение, распространение, применение..
-
Фосфолипиды: лецитины, кефалины, фосфатидилсерины, плазмалогены. Строение, биологическая роль в образовании клетоных мембран.
-
Сфинголипиды: сфингозин, сфингомиелины, ганглиозиды, цереброзиды. Строение, биологическая роль.
-
Терпеноиды: классификация, строение. Биосинтез из мевалоновой кислоты. Изопрен. Монотерпены: ациклические (мирцен,гераниол) , моно-(ряда ментана) и бициклические(ряда карана, пинана и камфана). Строение, свойства, применение.
-
Сесквитерпены и их кислородные дериваты: ациклические (фарнезаны), циклические (цингиберен , абсцизовая кислота). Дитерпены. Фитол, провитамины группы А – ретинол, ретиналь). Смоляные кислоты.
-
Каротиноиды. Каротины и ксантофилы. Классификация: ациклические – ликопин; моноциклические – миксоксантофил; бициклические –α, β,γ-каротины. Витамин А. Распространение каротиноидов в природе, биологическая роль.
-
Стероиды: классификация, строение, номенклатура. Кортикостероиды (прегнан, альдостерон, кортикостерон, преднизолон), половые гормоны (гестагены и эстрогены, андрогены). Сердечные гликозиды. Биологическая роль, применение.
-
Стероиды. Классификация по величине углеводородного радикала у С-17. Основные представления о стереохимии стероидов. Стерины, холестан, холестерин, эргостерин, витамины группы D.
-
Стероиды. Классификация по величине углеводородного радикала у С-17. Основные представления о стереохимии стероидов. Желчные кислоты: холан, холевая кислота и ее производные. Биологическая роль
-
Эйкозаноиды. Простагландины: строение, номенклатура, биосинтез из арахидоновой кислоты, биофункции, применение.
-
Аминокислоты. Методы получения. Стереоизомерия. Протеиногенные аминокислоты как диполярные ионы, строение и номенклатура. Получение L-аминокислот. Свойства аминокислот: физические, химические (амфотерность, реакции по карбоксильной группе, по аминогруппе), особые свойства – отношение к нагреванию образование пептидной связи, высокие Тпл.
-
Первичная структура белков и пептидов. Определение первичной структуры белка по методу Сенгера, методу Эдмана, дансильным методом. Строение и синтез пептидов на примере Gly-Val-Phe.
-
Пептиды и белки: классификация, номенклатура. Строение белков Функции белков. Важнейшие химические свойства белков: гидролиз, денатурация, комплексообразование, цветные реакции.
-
Установление первичной структуры белка. Пептиды и белки: классификации, номенклатура. Строение белков. Жидкофазный и твердофазный синтез олиго- и полипептидов. Защитные группы в полипептидном синтезе.
-
Пятичленные гетероциклы с одним гетероатомом: фуран, пиррол, тиофен. Способы получения пиррола. Химические свойства: ацидофобность, SE-реакции: нитрование, галогенирование, сульфирование, алкилировнаие, ацилирование, формилирование, хлорметилирование, азосочетание. Реакции присоединения. Кислотные свойства пиррола. Соединения пиррола в природе.
-
Пятичленные гетероциклы с одним гетероатомом на примере фурана. Строение, ароматичность, физические свойства. Способы получения. Химические свойства: ацидофобность, реакции электрофильного замещения: нитрование, галогенирование, сульфирование, алкилировнаие, ацилирование, формилирование, хлорметилирование, азасочетание. Реакции присоединения, характеризующие ненасыщенный характер: гидрирование, бромирование, реакции циклоприсоединения.
-
Рассмотрите строение молекулы пиридина. Сравните химические свойства пиридина и бензола. Объясните наблюдаемые различия. Напишите реакции пиридина со следующими соединениями: а) соляной кислотой; б) Н2SO4 , 350оС; в) иодистым метилом; г) NаNН2 , NН3(ж). Для реакции г) приведите механизм.
-
Пиридин, строение, методы получения. Объясните пониженную основность пиридина (рКа = 5.2) по сравнению с триметиламином (рКа = 11). Сравните взаимодействие пиридина и пиррола с сильными кислотами на холоду. Реакции электрофидьного и нуклеофильного замещения пиридина.
-
Пиридин и его гомологи. Строение, геометрия, ароматичность, основность, Общая характеристика реакционной способности в сравнении с бензолом. Физические свойства. Методы синтеза пиридина и его гомологов. Химические свойства. Механизм и ориентация SЕ -реакций пиридина: Свойства N-оксидов пиридина и ориентация SЕ -реакций. Реакции окисления и конденсации гомологов пиридина.
-
Конденсированные гетероциклы с одним гетероатомом: индол. Синтез, строение, реакционная способность.
-
Конденсированные гетероциклы с одним гетероатомом: хинолин. Синтез, строение, реакционная способность.
-
Классификация нуклеиновых кислот. Пиримидиновые и пуриновые основания, нуклеозиды и нуклеотиды, номенклатура. Первичная структура. Вторичная структура ДНК и РНК. Третичная структура. Роль ДНК в сохранении и передаче генетической информации биологического вида. Биологическое значение нуклеиновых кислот.
-
Масс-спектрометрия. Методы ионизации. Типы ионов. Принципиальная схема масс-спектрометра. Применение масс-спектрометрии.
Поделитесь с Вашими друзьями: |
|
|