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 | Классы | 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.

этаналь
пропанон
гидроксибензол