Занятие № 10 Тема: « Классификация, номенклатура, изомерия органических соединений. Реакционная способность углеводородов».

 

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

 

ФГАОУ ВО «КРЫМСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ В.И. ВЕРНАДСКОГО

 

МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ ИМЕНИ С.И. ГЕОРГИЕВСКОГО

 

КАФЕДРА МЕДИЦИНСКОЙ И ФАРМАЦЕВТИЧЕСКОЙ ХИМИИ

 

РАБОЧАЯ ТЕТРАДЬ

 

ЛАБОРАТОРНО-ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ

 

ПО МЕДИЦИНСКОЙ ХИМИИ

 

(часть 2; дистанционное обучение)

 

 

СТУДЕНТА(ки)

_______________________________________________________

 

_______________________________________________________

 

группы _____________

 

 

Симферополь, 2020 г.

 

СОДЕРЖАНИЕ:

« МЕДИЦИНСКАЯ ХИМИЯ » для специальности:

31.05.01 « Лечебное дело » ; 31.05.02 « Педиатрия »

31.05.03 « Стоматология »

1. Занятие № 10. Классификация, номенклатура, изомерия биоорганических соединений. Реакционная способность углеводородов.  
2. Занятие № 11. Кислотность и основность органических соединений. Строение и химические свойства гидрокси- и оксосоединений.  
3. Занятие № 12. Строение, реакционная способность и биологическое значение карбоновых кислот и гетерофункциональных соединений.  
4. Занятие № 13. Углеводы. Строение и химические свойства моно-, ди- и полисахаридов.  
5. Занятие № 14. Строение, свойства и биологическая роль простых и сложных липидов. Неомыляемые липиды.  
6. Занятие № 15. Классификация, строение и значение биологически важных гетероциклических соединений. Общая характеристика витаминов. Строение и биологическая роль нуклеозидов, нуклеотидов и нуклеиновых кислот.  
7. Занятие № 16. Строение, свойства и биологическая роль α-аминокислот. Структурная организация и физико-химические свойства белков. Высокомолекулярные соединения.  
8. Занятие № 17. Итоговый контроль.  

 

Рекомендуемая литература:

1. https://vk.com/doc238419409_397917438?hash=cf48043b8cac0df28e&dl=2cc5e0d29bde1d17c3 – Слесарев В.И. Химия: Основы химии живого: Учебник для вузов. – СПб: Химиздат, 2000. – 768 с.: ил.;

2. http://vk.com/doc13786049_156462692?hash=ffab64e219c9ac6be0&dl=9f687fcbb6b9c59d4b– Биоорганическая химия: Учебник для вузов/ Тюкавкина Н.А., Бауков Ю.И. – М.: Дрофа, 2004. - 544с.

Полезная информация:

1. https://vk.com/library_vernadskycfu – научная библиотека КФУ им. В.И. Вернадского;

2. https://vk.com/@library_vernadskycfu-otkrytye-elektronnye-resursy – открытые электронные ресурсы научной библиотеки КФУ им. В.И. Вернадского;

 

Занятие № 10 Тема: « Классификация, номенклатура, изомерия органических соединений. Реакционная способность углеводородов».

1. Актуальность темы:

Огромное количество органических соединений, которых в настоящее время насчитывается около 7 млн., классифицируют с учетом строения углеродной цепи (углеродного скелета) и присутствующих в молекуле функциональных групп. Изучение данной темы является важным этапом в формировании у студентов-медиков целостного представления о многообразии и взаимосвязи важнейших классов органических соединений. Не менее важным этапом обучения является знакомство будущих врачей с номенклатурой органических соединений, т.е. с системой правил, позволяющих дать однозначное название каждому индивидуальному соединению. Правила номенклатуры должны служить постоянным руководством при последующем изучении конкретных классов органических соединений и их отдельных представителей. Знание общих правил номенклатуры имеет большое значение, так как в соответствии с ними строятся названия многочисленных лекарственных средств, с которыми врачи будут встречаться в профессиональной деятельности.

2. Цель обучения:

Знать классификацию и правила номенклатуры органических соединений, являющихся объектами изучения биоорганической химии. Уметь использовать полученные знания в названиях органических соединений.

3. Вопросы для обсуждения:

1. Классификация органических соединений по типам и классам. Типы изомерии органических соединений.
2. Номенклатура органических веществ (ИЮПАК). Таблица старшинства функциональных групп.
3. Типы гибридизации атома углерода (sp, sp2, sp3-гибридизация). Типы химических связей.
4. Типы разрыва ковалентной связи: гомолитический, гетеролитический. Понятие о радикалах, нуклеофильных и электрофильных частицах.
5. Классификация реакций в органической химии: замещения (S), присоединения (А), отщепления-элиминирования (Е).
6. Алканы. Циклоалканы. Номенклатура. Строение. Изомерия. Химические свойства. Механизм радикального замещения (SR).
7. Алкены. Алкадиены. Алкины. Номенклатура. Строение. Изомерия. Химические свойства. Механизм электрофильного присоединения (АЕ).
8. Арены. Номенклатура. Строение. Изомерия. Химические свойства. Механизм электрофильного замещения (SE).

 

4. Выполнить тестовые задания (письменно):

1.   Согласно номенклатуре IUPAK, соединение СН3-СН(С2Н5)-СН2-СНО называется:
  A 3-этилбутаналь
  B 3-метилпентаналь
  C 3-метилпентанол-1
  D 2,3-диметилгексан
     
2.   В каких соединениях содержатся атомы углерода в sp2-гибридизации:
  A бензол
  B н-октан
  C стирол
  D метанол
     
3.   В каких соединениях содержатся атомы углерода в sp-гибридизации:
  A пропандиовая кислота
  B пропин
  C 2-хлорбутадиен-1,3
  D анилин
     
4.   В каких соединениях нет атомов углерода в sp3-гибридизации:
  A винилбензол
  B метановая кислота
  C этандиол-1,2
  D циклогексен
     
5.   Какие молекулы не имеют структурных изомеров:
  A этанол
  B этен
  C пропан
  D циклопропан
     
6.   Соединение С10Н14 может относиться к:
  A аренам
  B алканам
  C алкенам
  D алкинам
     
7.   К классу простых эфиров относится вещество, формула которого:
  A СnН2n+2О
  B СnН2nО2
  C СnН2nО
  D СnН2n+2О2
     
8.   Бромную воду не обесцвечивает:
  A винилхлорид
  B циклогексен
  C бутадиен-1,3
  D пропан
     
9.   Укажите название продукта реакции пропена с водой в кислой среде:
  A пропанол-2
  B 1,2,3-пропантриол
  C 1,2-пропандиол
  D пропанол-1
     
10.   К какому типу реакций относится реакция взаимодействия циклопропана с хлором:
  A замещения
  B присоединения
  C отщепления
  D обмена
     
11.   По реакции Кучерова альдегид образуется из:
  A этена
  B этина
  C пропина
  D этанола
     
12.   Какой продукт получится при взаимодействии фенола с азотной кислотой:
  A нитробензол
  B 2,4,6-тринитрофенол
  C 3,5-динитрофенол
  D 2,3-динитрофенол
     
13.   Данное соединение – С6Н5СН2ОН – относят к следующему классу:
  A углеводы
  B углеводороды
  C спирты
  D альдегиды
     
14.   К классу алкадиенов могут относиться оба вещества, формулы которых:
  A С3Н6 и С4Н8
  B С2Н2 и С3Н4
  C С4Н6 и С5Н8
  D С6Н6 и С7Н8
     
15.   Этиленгликоль относят к следующему классу:
  A арены
  B спирты
  C альдегиды
  D алкены
     
16.   С помощью какого реактива можно отличить пентин-1 и пентин-2?
  A Бромная вода
  B Сu(OH)2
  C Аммиачный раствор Ag2O
  D Такого реактива нет
     
17.   Реакцию «серебряного зеркала» дает следующая кислота:
  A метановая
  B этановая
  C стеариновая
  D олеиновая
     
18.   Изомерами являются:
  A этилацетат и этиловый эфир муравьиной кислоты
  B диэтиловый эфир и этилформиат
  C бутин и бутадиен
  D бутен и бутадиен
     
19.   В молекуле (СН3)3С – СН(СН3) – СН2 – СН3 выделенный атом углерода является:
  A первичным
  B вторичным
  C третичным
  D четвертичным
     
20.   Согласно номенклатуре IUPAK, соединение СН3 – СН2 – СН2 – СООН называется:
  A масляная кислота
  B бутандиовая кислота
  C бутановая кислота
  D бутаналь
     

5. Вспомогательный материал:

Таблица старшинства функциональных групп.

Группа

Название
группы

Классы
соединений

Пример

Название

Префикс Окончание
Карбоксильная Карбоновые кислоты СH3COOH этановая кислота Карбокси- -овая кислота
-SO3H Сульфо   Сульфокислоты R-SO3H Сульфо- -сульфоновая кислота

Карбонильная

Альдегиды этаналь Оксо- -аль
Кетоны пропанон Оксо- -он

-OH

Гидроксильная

Спирты C2H5OH этанол

Гидрокси-

-ол

Фенолы   гидроксибензол
-SH Тиольная Тиолы СН3SH метантиол Меркапто- -тиол
-NH2 Амино   Амины СН3NH2 Метиламин Амино- -амин

 

6. Задания для самостоятельного решения (выполнить письменно):

1. В состав гормона окситоцина входит изолейцин. Назвать по заместительной номенклатуре ИЮПАК и указать функциональные группы в молекуле изолейцина:

 

2. Двухосновная гидроксикарбоновая кислота, впервые выделенная из незрелых яблок, известна под тривиальным названием яблочная кислота. Назвать по заместительной номенклатуре ИЮПАК и указать функциональные группы в молекуле яблочной кислоты:

 

3. Аминокислота метионин входит в состав большинства белков и служит источником метильных групп в биосинтетических процессах. Название метионина по заместительной номенклатуре: 2-амино-4-метилтиобутановая кислота. Написать структурную формулу метионина.

 

 

4. В состав препаратов, применяемых для лечения заболеваний глаз, входит цитраль. Название цитраля по заместительной номенклатуре: 3,7-диметилоктадиен-2,6-аль. Написать структурную формулу цитраля.

 

 

5. Написать уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения, назвать продукты реакций:

 

5.1.) На пропан подействовать 1 молем хлора. Полученное соединение ввести в реакцию с 2-хлорбутаном в присутствии металлического натрия (реакция Вюрца). Изомером какого углеводорода нормального строения является полученное соединение?

 

5.2.) Как реагируют с бромоводородом следующие соединения: 1) 2-метил-1-пентен; 2) 3-метил-1-бутин; 3) 3-метил-1,3-бутадиен?

 

5.3) Пользуясь правилами замещения в бензольном ядре, получить из толуола 2,4-динитробензойную кислоту.

 

5.4) Показать механизм действия катализатора в реакции Фриделя-Крафтса на примере получения кумола. Кумол подвергнуть хлорированию в присутствии AlCl3 и затем сульфированию.