Материал: Учебное пособие по химии для студентов i курса факультета всо оренбург, 2016 удк 54(075. 8) Ббк 24я73 у 91

е) AsО₄^3– (реакция Марша),

ж) SО₃^2– (разложение кислотами при нагревании, с последующим обесцвечиванием йода),

з) S₂О₃^2– (с нитратом серебра),

Укажите эффект реакций.

В окислительно-восстановительных реакциях коэффициенты расставляются с применением метода электронного баланса.

Таблица 1. Биологическая роль d- элементов

Железо, кобальт, хром, марганец, цинк, медь, молибден в организме: содержание, биологическая роль.

Элемент	Содержание в организме (взрослого человека)	Биологическая роль
Fe	5 г (около 70% в гемоглобине)	Входит в состав гемоглобина, т.е. принимает участие в транспорте кислорода, обеспечивает процесс дыхания живых организмов. Входит в состав ферментов цитохромов, каталазы, пероксидазы. В связанной форме находится в некоторых белках, выполняющих роль переносчиков железа.
Co		Входит в состав витамина В12. Влияет на углеводный, минеральный, белковый и жировой обмен, принимает участие в кроветворении.
Cr	6 мг	Биогенный элемент.
Mn	0,36 моль	Входит в состав ферментов аргиназа, холинестераза, фосфоглюкомутаза, пируваткарбоксилаза и д.р. Участвует в синтезе витаминов С и В, доказано его участие в синтезе хлорофилла. Участвует в процессе аккумуляции и переноса эрги.
Zn		Входит в состав ферментов катализирующих гидролиз пептидов, белков, некоторых эфиров и альдегтдов.
Cu	1,1 ммоль	Входит в состав ферментов окигеназ и гидролаз. Участвует в кроветворении.
Mo		Входит в состав ферментов, катализирующих ОВР: ксанингидрогеназа, ксантиноксидаза, альдегидоксидаза и д.р. Важный микроэлемент для растений: принимает участие в мягкой фиксации азота.

IX. Рекомендуемая литература:

а) основная учебная литература

1.Пузаков С.А. Химия: учебник для факультета ВСО – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2006 – 640 с.

2.Пузаков С.А. Химия [Электронный ресурс] / Пузаков С.А., 2006, ГЭОТАР-Медиа «Консультант студент»

б) дополнительная учебная литература

1.Жолнин А. В. Общая химия [Электронный ресурс] / А. В. Жолнин, 2012, ГЭОТАР-Медиа «Консультант студент»

2.Ершов Ю. А. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов: учебник для вузов / Ю. А. Ершов, В. А. Попков, А. С. Берлянд; ред. Ю. А. Ершов, 2015, Юрайт. - 560 с

3.Попков В.А. Общая химия [Электронный ресурс] / Попков В.А., 2010, ГЭОТАР-Медиа «Консультант студент»

4.Материалы лекций.

Модуль №2: Биополимеры и их структурные компоненты. Химия растворов ВМС.

Занятие № 6

I.Тема 6: Классификация, номенклатура органических соединений. Общие закономерности реакционной способности органических соединений

II.Актуальность темы: Знание взаимного влияния атомов и способности его передачи в молекулах органических соединений, кислотные и основные свойства органических соединений. Знание классификации, номенклатуры органических соединений, общие закономерности реакционной способности органической соединений, понимания этих вопросов имеет как теоретическое, так и практическое значение в последующем изучение протекания биохимических реакций в живом организме человека и животных in vivo, а также in vitro.

III. Цель: -Сформировать представление о единстве строения.

- Изучить основные принципы химической номенклатуры и уметь их использовать в названиях органических, в том числе биологически активных, веществ.

- Сформировать и закрепить знания о различных механизмах химических реакций.

- Уметь использовать полученные знания для понимания реакций, протекающих в организме. Выработать умение прогнозировать реакционную способность органических соединений в механизмах тех или иных химических реакций

( спиртов, альдегидов, карбоновых кислот, эфиров, углеводородов, кетонов, оксокислот)

IV.Исходный уровень:

Для усвоения материала темы студент должен знать:.

1. Основные положения теории А.М.Бутлерова

2. Типы гибридизации,

3. Понятие о видах изомерии.

4.Строение молекул: углеводородов, спиртов, альдегидов, кетонов, карбоновых кислот, эфиров.

5. Основные химические свойства перечисленных органических соединений.

6. Основные понятия темы: классификация и номенклатура органических соединений.

V. Учебно – целевые вопросы к занятию

1. Классификация органических соединений: по строению углеродного скелета, по наличию функциональных групп.

2. Номенклатура органических соединений. Тривиальные названия. Номенклатуры ИЮПАК: (органический радикал, родоначальная структура, функциональная группа, характеристическая группа, заместитель).

3. Классификация органических химических реакций по радикалу и по механизму (S_N, А_Е, An, Е). Понятия: субстрат, реагент, реакционный центр.

4. S_R. Галогенирование.

5. Влияние электронных и пространственных факторов на реакционную способность соединений в реакциях S_N. Роль кислотного катализа.

6. Реакции алкилирования спиртов. Роль кислотного катализа в Nu-замещение гидрокси-группы

7. Механизм реакции А_Е (в общем виде). Кислотный катализ.

8. Влияние статического и динамического факторов на региоселективность реакций. Правило Марковникова.

9. Влияние электронных, пространственных факторов и стабильности уходящих групп на реакционную способность соединений в реакциях S_N

10. Реакции элиминирования (Е).

VI.После изучения темы студент должен

знать:

- правила работы и техники безопасности в химических лабораториях с реактивами, посудой, приборами;

- концептуальные основы биоорганической химии: принципы классификации, основные правила систематической номенклатуры и изомерии органических соединений;

- фундаментальные основы теоретической органической химии: сопряжение и ароматичность как факторы повышенной термодинамической устойчивости систем; электронные эффекты заместителей; типы органических реакций и реагентов; пространственное и электронное строение органических молекул и химические превращения веществ, являющихся участниками процессов жизнедеятельности в непосредственной связи с их биологическими функциями;

- важнейшие реакции свободно радикального замещения, электрофильного

присоединения и замещения, окисления и восстановления на примерах соответствующих монофункциональных классов органических соединений.

уметь:

- классифицировать органические соединения по структуре углеродного

скелета и по природе функциональных групп;

- составлять формулы по названиям и называть по структурной формуле типичные представители биологически важных веществ и лекарственных средств;

- выделять функциональные группы, кислотный и основный центры, сопряженные и ароматические фрагменты в молекулах для определения химического поведения органического соединения;

- прогнозировать направление и результат физико-химических процессов и химических превращений биологически важных веществ.

владеть:

- навыками умения написания строения органических соединений по формуле и по названию;

- навыками написания химических реакций S_N, А_Е, An, Е.

VII. Теоретический материал

Классификация, номенклатура органических соединений. Общие закономерности реакционной способности органических соединений.

Классификация

Строение органических соединений описывается с помощью структурных формул. Структурной формулой называют изображение последовательности связывания атомов в молекуле при помощи химических символов.

Первым классификационным критерием служит деление органических соединений на группы с учетом строения углеродного скелета (схема 1.1).

Классификация органических соединений по строению углеродного скелета



Ациклические соединения - это соединения с незамкнутой цепью атомов углерода.

Алифатические (от греч. Aleiphar - жир) углеводороды - простейшие представители ациклических соединений - содержат только атомы углерода и водорода и могут быть насыщенными (алканы) и ненасыщенными (алкены, алкадиены, алкины). Их структурные формулы часто записывают в сокращенном (сжатом) виде, как показано на примере н-пентана и 2,3-диметилбутана. При этом обозначение одинарных связей опускают, а одинаковые группы заключают в скобки и указывают число этих групп.

Углеродная цепь может быть неразветвленной (например, в н-пентане) и разветвленной (например, в 2,3-диметилбутанеи изопрене).

Циклические соединения - это соединения с замкнутой цепью атомов.

В зависимости от природы атомов, составляющих цикл, различают карбоциклические и гетероциклические соединения.

Карбоциклические соединения содержат в цикле только атомы углерода и делятся на ароматические и алициклические (циклические неароматические). Число атомов углерода в циклах может быть различным. Известны большие циклы (макроциклы), состоящие из 30 атомов углерода и более.

Для изображения циклических структур удобны скелетные формулы, в которых опускают символы атомов углерода и водорода, но символы остальных элементов (N, O, S и др.) указывают.



В таких формулах каждый угол многоугольника означает атом углерода с необходимым числом атомов водорода (с учетом четырех валентности атома углерода).

Родоначальником ароматических углеводородов (аренов) является бензол. Нафталин, антрацен и фенантрен относятся к полициклическим аренам. Они содержат конденсированные бензольные кольца.



Гетероциклические соединения содержат в цикле, кроме атомов углерода, один или несколько атомов других элементов – гетеро атомов (от греч. Heteros - другой, иной): азот, кислород, серу и др.



Большое многообразие органических соединений можно рассматривать в целом как углеводороды или их производные, полученные путем введения в структуру углеводородов функциональных групп.

Функциональная группа - это гетеро атом или группа атомов не углеводородного характера, определяющие принадлежность соединения к определенному классу и ответственных за его химические свойства.

Вторым, более существенным классификационным критерием, служит деление органических соединений на классы в зависимости от природы функциональных групп. Соединения с одной функциональной группой называют монофункциональными (например, этанол), с несколькими одинаковыми функциональными группами - полифункциональными (например, аланин)

Соединения каждого класса составляют гомологический ряд, т. е. группу родственных соединений с однотипной структурой, каждый последующий член которого отличается от предыдущего на гомологическую разность СН