Уравнение гидролитического расщепления фенилсалицилата в щелочной среде

Экзаменационные билеты по учебной дисциплине «Химия». Вариант № 2

Страницы работы

Содержание работы

1. Напишите реакцию гидролиза ацетилсалициловой кислоты в кислой и щелочной средах. Укажите тип связи, подвергающийся гидролитическому расщеплению, назовите механизм реакций.

2. Напишите строение серинкефалина, содержащего остатки олеиновой и стеариновой кислот. Укажите гидрофильную и гидрофобные части молекулы.

3. Напишите реакции взаимодействия аспарагиновой кислоты с:

б) азотистой кислотой.

Какое практическое значение имеют эти реакции ?

4. Напишите строение трипептида АСН-ФЕН-ЛИЗ. В какой среде (кислой, щелочной или нейтральной) лежит изоэлектрическая точка этого трипептида?

5. Напишите реакцию получения 5′-дезоксигуаниловой кислоты из соответствующего нуклеозида.

6. Напишите строение антикодона в тРНК, соответствующего кодону ГАУ в мРНК.

1. Напишите реакции взаимодействия хлорангидрида и ангидрида метановой кислоты с этанамином. Какое из этих соединений более реакционноспособно в этой реакции и почему? Назовите механизм реакций.

2. Напишите реакцию гидролиза в щелочной среде лецитина, содержащего остатки пальмитиновой и олеиновой кислот. Назовите продукты гидролиза.

3. Напишите реакции дезаминирования валина in vivo и in vitro. Укажите условия протекания этих реакций. Назовите полученные продукты.

4. Какие виды связей стабилизируют третичную структуру белка? Приведите примеры.

5. Напишите реакции гидролиза АТФ in vitro в условиях кислотного и щелочного катализа. Назовите продукты гидролиза. Назовите химическую природу макроэргических связей.

6. Напишите строение пиримидиновых и комплементарных им оснований, входящих в состав РНК. Обозначьте водородные связи между ними.

1. Напишите реакции получения функциональных производных пропановой кислоты: этилового эфира, хлорангидрида, ангидрида, амида. Объясните различную реакционную способность этих производных в реакциях нуклеофильного замещения (S_N).

2. Напишите реакцию гидрогенизации 1,2-диолеоил-3-пальмитоил-глицерина. Как изменяется физическое состояние триацил-глицеринов в процессе реакции гидрогенизации?

3. Напишите реакции, доказывающие амфотерные свойства a–аминокислот на примере серина.

4. Напишите строение трипептида АСН-ГЛУ-ЦИС. В какой форме будет существовать этот трипептид в кислой среде?

5. Напишите строение нуклеозидов, входящих в состав ДНК. Назовите их.

6. Напишите строение участка РНК с последовательностью оснований ЦУГ.

1. Напишите реакции алкоголиза и аммонолиза ангидрида бутановой кислоты. Назовите механизм реакций.

2. Напишите формулу, отражающую строение триацилглицеринов. В чем заключаются структурные особенности высших карбоновых кислот, входящих в их состав.

3. Напишите реакции декарбоксилирования L-серина in vivo и in vitro. Укажите условия протекания этих реакций. Назовите полученный продукт.

4. Напишите реакции получения дипептида ЦИС-ГИС методом каскадного синтеза. Объясните необходимость операций «защиты» функциональных групп.

5. Напишите таутомерные формы пиримидиновых оснований, входящих в состав ДНК. В какой форме эти основания присутствуют в составе нуклеиновых кислот?

6. Дайте определение первичной структуры нуклеиновых кислот. Приведите строение фрагмента РНК с последовательностью оснований УЦА.

1. Фенилсалицилат (салол) гидролизуется в щелочной среде кишечника. Напишите реакцию гидролитического расщепления фенилсалицилата в щелочной среде. Назовите тип связи, подвергающейся гидролизу.

2. Напишите строение фосфатидилколамина, содержащего остатки олеиновой и пальмитиновой кислот. Укажите гидрофильную и гидрофобные части молекулы.

3. Напишите строение D- и L-глутаминовой кислоты в проекциях Фишера. Какой конфигурационный стандарт используется для определения относительной конфигурации a-аминокислот ? Для L-изомера напишите реакцию взаимодействия с уксусным ангидридом.

4. Напишите строение трипептида ГЛН-ГЛУ-АЛА, соответствующее изоэлектрическому состоянию. Укажите пептидные связи, N- и C- концы молекулы.

5. Напишите строение пуриновых и комплементарных им оснований в ДНК. Обозначьте водородные связи между ними.

6. Напишите строение антикодона в тРНК, соответствующего кодону ГАУ в мРНК.

1. Ацетилсалициловая кислота (аспирин) применяется как ненаркотический анальгетик. Напишите реакцию получения ацетилсалициловой кислоты методом этерификации салициловой кислоты и объясните необходимость кислотного катализа.

2. Напишите строение лецитина, содержащего остатки олеиновой и стеариновой кислот. Укажите гидрофильную и гидрофобные части молекулы. Напишите реакцию щелочного гидролиза и назовите полученные продукты.

3. Напишите схему реакции переаминирования цистеина -кетоглутаровой (2-оксопентандиовой) кислотой, протекающую in vivo. Назовите полученные продукты.

4. Какие виды связей стабилизируют третичную структуру белка? Приведите примеры.

5. Напишите схему последовательного образования АТФ. Укажите все виды связей в АТФ. Назовите химическую природу макроэргических связей.

6. Напишите строение пиримидиновых и комплементарных им оснований, входящих в состав ДНК. Обозначьте водородные связи между ними.

1. Напишите реакции алкоголиза и аммонолиза ангидрида 2-метилбутановой кислоты. Назовите механизмы реакций.

2. Напишите реакции гидрогенизации 1,2-диолеоил-3-стеароил-глицерина и гидролиза полученного соединения в условиях щелочного катализа.

3. Напишите реакции получения дипептида ФЕН-АЛА методом каскадного синтеза.

4. Напишите реакции взаимодействия лизина с метаналем и этаналем.

5. Напишите строение тринуклеотида с последовательностью оснований ТГЦ.

6. Какой вид таутомерии характерен для пиримидиновых оснований, входящих в состав ДНК? Напишите таутомерные формы и укажите, в каких формах эти основания входят в состав нуклеиновых кислот.

Органическая химия Салол Фенилсалицилат

Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.

«Актуальность создания школьных служб примирения/медиации в образовательных организациях»

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Описание презентации по отдельным слайдам:

Салол Работу выполнили студенты РУДН МФ-205 Мурзов Павел Мурсикаев Тимофей

Фенилсалицилат (салол) Эфир салициловой кислоты и фенола. Phenylii salicylas Белый кристаллический порошок со слабым запахом. tпл = 42-43оС. Не растворим в воде, хорошо растворим в спирте, очень хорошо в эфире. Синтезирован в 1886 г. Учитывая раздражающее действие, кислоты и токсические свойства фенола, решили сделать вещество, обладающее антисептическими свойствами фенола и салициловой кислоты, но не являющееся ядом, как фенол. Для этого образовали сложный эфир из фенола и салициловой кислоты – он нетоксичен. В кишечнике происходит гидролиз с образованием салицилата и фенолята натрия. Т. к. омыление происходит медленно, продукты омыления, которые и оказывают лечебное действие, поступают в организм постепенно и не накапливаются в больших количествах. Этот принцип введения в организм сильнодействующих веществ в виде сложных эфиров вошел в литературу как „принцип салола” – использовался в дальнейшем для синтеза многих лекарств.

Получение из салициловой кислоты Полученный салол перекристаллизовывают из спирта.

Подлинность. 1) Препарат растворяют в спирте и прибавляют каплю раствора хлорида окисного железа; появляется фиолетовое окрашивание (за счет фенольного гидроксила). 2) Препарат окисляют щелочью при нагревании, охлаждают и добавляют раствор серной кислоты, образуется осадок салициловой кислоты, запах фенола. Фармакологическое действие. Обусловлено высвобождением фенола – антисептическое действие при заболеваниях кишечника. Частично выделяется почками – дезинфицирует мочевыводящие пути: при цистите.

«Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Красноярский государственный медицинский университет имени профессора В.Ф. Войно-Ясенецкого» . »

ПРИСУТСТВИИ ОСНОВНОГО КАТАЛИЗАТОРА ОБРАЗУЕТСЯ 1) 3-оксобутират 2) ацетоуксусная кислота 3) ацетоуксусный эфир 4) 3-оксобутановая кислота 5.2. Основные понятия и положения темы.

В карбоксильной группе также, как в оксо-группе, два реакционных центра: электрофильный и нуклеофильный и главным здесь тоже является электрофильный центр. Однако наличие заместителя – группы Х, обладающей –I и +М эффектами, вносит свои коррективы в этот центр.

Величина частично положительного заряда на карбонильном атоме углерода здесь зависит от соотношения этих разнонаправленных электронных эффектов и, как правило, она меньше, чем в альдегидах и кетонах. Реакции нуклеофильного присоединения для карбоновых кислот и их функциональных производных не характерны. Эти соединения вступают в реакции нуклеофильного замещения SN у Сsp2.

Механизм в общем виде:

+ – + Nu С =О С –О С=О Nu X X Nu X– Промежуточная нуклеофильная частица – анион оксония – имеет тетраэдрическое строение и очень неустойчив. Его стабилизация путем присоединения электрофильной частицы привела бы к еще более неустойчивому продукту, имеющему три электротрицательные группы у одного атома углерода. Поэтому более энергетически выгодным путём стабилизации оксоний-аниона будет вытеснение нуклеофильной группы Х–.

Легкость реакций SN в ряду карбоновых кислот и их функциональных производных зависит от величины частично положительного заряда на атоме углерода (т.е.силы электрофильного центра) и стабильности уходящей группы Х.

При одинаковых алкильных группах величина частично положительного заряда на атоме углерода уменьшается в ряду:

R + R + R R + + R + С=О С=О С=О С=О С=О +– НО RО Сl H2N MO –I +M –I +M –I +M –I +M +I, +M электронодонор электронодонор электронодонор электронодонор электроноакцептор Сложный Хлорангидрид Амид Карбоновая Соль эфир кислота Поэтому легче всего в реакции нуклеофильного замещения SN вступают галогенангидриды (и ангидриды), а труднее всего – амиды. Соли органических кислот вообще не реагируют с нуклеофильными реагентами из-за практически отсутствия электрофильного центра. Карбоксилат-анион имеет мезомерное строение (резонансную структуру) и поэтому устойчив.

Хорошо известная реакция – гидролиз солей – идет по аниону, а не по типу нуклеофильного замещения. Гидролитическое же расщепление других функциональных производных карбоновых кислот идет по тетраэдрическому механизму нуклеофильного замещения.

Легкость реагирования галогенангидридов и ангидридов с нуклеофильными субстратами дает возможность использовать их в качестве хороших ацилирующих реагентов для этих субстратов в органических синтезах. В организме хорошо известным ацилирующим реагентом является ацилКоА, являющийся по своей химической природе сложным тиоэфиром.

Что касается самих карбоновых кислот, то помимо электрофильного центра, у них часто работает ОН-кислотный центр. Это проявляется в легком образовании солей при взаимодействии с основаниями (даже с аммиаком и аминами, не говоря уже о щелочах). Кислотность у карбоновых кислот самая большая среди всех других органических кислот Бренстеда, хотя по кислотности они слабее неорганических кислот (серной, соляной, азотной).

Повышенная кислотность карбоновых кислот по сравнению со спиртами и фенолами обусловлена стабилизацией сопряженного карбоксилат-аниона резонансом. Электроноакцепторные заместители в радикале усиливают кислотность карбоновых кислот, электронодонорные, наоборот.

Что касается нуклеофильного (он же основный) центра на карбонильном кислороде, то его функция обычно ограничивается связыванием катализатора – кислоты Льюиса. Это обусловливает активацию карбоксильной, сложноэфирной, амидной групп, необходимую при взаимодействии со слабыми нуклеофилами.

5.3. Самостоятельная работа по теме: решение ситуационных и учебно-познавательных задач, выполнение лабораторной работы.

5.3.1. Фенилсалицилат (салол) применяется внутрь при кишечных заболеваниях и гидролизуется в щелочной среде кишечника. Напишите уравнение гидролитического расщепления фенилсалицилата в щелочной среде.

5.3.2. Ацетилсалициловая кислота (аспирин) применяется как ненаркотический анальгетик. Получите ацетилсалициловую кислоту, используя реакцию этерификации и объясните необходимость кислотного катализа.

СООН О – СОСН 5.3.3. Витамин РР (Никотинамид) предупреждает развитие пеллагры.

Получите никотинамид из никотиновой кислоты и её хлорангидрида.

5.3.4. Фенацетин используется как жаропонижающее средство.

Напишите реакцию получения фенацетина из хлорангидрида уксусной кислоты и укажите в его молекуле амидную группу.

С2Н5 О – NHСОCН 5.3.5. Выполнение лабораторной работы (реакции обнаружения ацетатов и бензоатов).

Итоговый контроль знаний: тестирование.

5.4.1. СЛОЖНОЭФИРНУЮ КОНДЕНСАЦИЮ ЭТИЛАЦЕТАТА НУЖНО ПРОВОДИТЬ В ПРИСУТСТВИИ 1) минеральных кислот 2) щелочей 3) этанола 4) этоксида натрия 5.4.2. ЭТОКСИД НАТРИЯ В РЕАКЦИИ СЛОЖНОЭФИРНОЙ КОНДЕНСАЦИИ ЭТИЛАЦЕТАТА НЕОБХОДИМ КАК КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ 1) усиления электрофильного центра 2) усиления основного центра 3) усиления нуклеофильного центра 4) активации карбонильной руппы 5.4.3. ВОССТАНОВЛЕНИЕМ ЭТИЛБЕНЗОАТА С ПОМОЩЬЮ АЛЮМОГИДРИДА ЛИТИЯ МОЖНО ПОЛУЧИТЬ 1) бензойную кислоту и этанол 2) бензиловый спирт и этанол 3) бензол и этанол 4) бензойную кислоту и этан 5.4.4. САМЫМИ УСТОЙЧИВЫМИ К ГИДРОЛИЗУ ФУНКЦИОНАЛЬНЫМИ ПРОИЗВОДНЫМИ КАРБОНОВЫХ КИСЛОТ ЯВЛЯЮТСЯ 1) галогенангидриды 2) ангидриды 3) сложные эфиры 4) амиды 5.4.5. НИЗШИЕ АМИДЫ (ФОРМАМИД, N,N-ДИМЕТИЛФОРМАМИД, АЦЕТАМИД, БЕНЗАМИД) ЯВЛЯЮТСЯ 1) газообразными 2) жидкими 3) твердыми 4) аморфными 5.4.6. ВАЖНЫМ МЕТОДОМ ПОЛУЧЕНИЯ АМИДОВ ЯВЛЯЕТСЯ АЦИЛИРОВАНИЕ АММИАКА И АМИНОВ 1) карбоновыми кислотами 2) солями карбоновых кислот 3) галогеноуглеводородами 4) ангидридами карбоновых кислот 5.4.7. ОСНОВНОСТЬ АМИДОВ ЛЕЖИТ В ПРЕДЕЛАХ рКВН+ 1) от -0,3 до -3, 2) от 3,5 до 5, 3) от 5,5 до 8, 4) более 8, 5.4.8. ПРОТОНИРОВАНИЕ АМИДОВ ПРОИСХОДИТ ПО АТОМУ 1) азота разбавленными кислотами 2) кислорода разбавленными кислотами 3) азота концентрированными кислотами 4) кислорода водой 5.4.9. КИСЛОТНЫЙ ГИДРОЛИЗ АМИДОВ ИДЕТ С ОБРАЗОВАНИЕМ 1) соли карбоновой кислоты и амина 2) карбоновой кислоты и аммониевой соли 3) карбоновой кислоты и амина 4) алканола и амина 5.4.10. КИСЛОТНЫЙ ГИДРОЛИЗ АМИДОВ НЕОБРАТИМ, ТАК КАК В РЕЗУЛЬТАТЕ ОБРАЗУЕТСЯ ПРОДУКТ, НЕ ОБЛАДАЮЩИЙ НУКЛЕОФИЛЬНЫМИ СВОЙСТВАМИ 1) карбоновая кислота 2) соль карбоновой кислоты 3) аммониевая соль 4) амин 6. Домашнее задание для уяснения темы занятия 6.1. Подготовка к лабораторному занятию №17 по теме «Амиды.

Имиды. Нитрилы. Гидразиды. Гидроксамовые кислоты. Угольная кислота.

Карбамид. Ацилмочевины. Гуанидин. Сульфоновые кислоты».

6.2. Фенацетин используется как жаропонижающее средство.

С2Н5 О – NHСОCН 6.3. Бензилбензоат С6Н5СООСН2С6Н5 – средство, применяемое против чесотки. Написать схему гидролитического расщепления сложного эфира в условиях кислотного катализа. По какому механизму осуществляется реакция?

6.4. Медицинский препарат бепаск, применяемый для лечения туберкулеза, представляет собой пара-бензоиламиносалицилат кальция.

Укажите в молекуле амидную связь и напишите реакцию её гидролиза в кислой среде. Назовите полученные продукты.

СОО– Са2+ СОNH ОН пара-Бензоиламиносалицилат кальция.

(бепаск) Рекомендации по выполнению НИРС, в том числе список 7.

тем, предлагаемых кафедрой.

7.1. При подготовке к занятию составить карточки, чтобы лучше запомнить и понять, как протекает множество превращений карбонильных соединений. На одной стороне карточки записывать реагенты и условия реакции, а на другой – продукты реакции (или оформление её схемы с указанием реакционных центров и типа реакции, или механизм реакции с указанием промежуточных частиц и их устойчивости). Эти карточки можно носить с собой и просматривать по нескольку раз в день. Полезнее обращаться к карточкам несколько раз по 5 – 10 минут, чем один раз, но за длительный промежуток времени.

7.2. Затем на основании этих карточек (или можно без них) составить сводные схемы по закономерностям химического поведения альдегидов и кетонов.

7.3. Большую пользу принесёт составление задач и упражнений для своих товарищей и решение задач, подготовленных другими студентами.

7.4. Для группы студентов 3-5 человек можно порекомендовать решение следующих ситуационных задач.

Напишите схемы реакций синтеза АТФ в организме на 7.4.1.

уровне субстрата и на уровне дыхательной цепи.

Фосфорилирование коллагена и неколлагеновых белков – 7.4.2.

начальный этап минерализации костей и зубов. При этом участвуют остатки аминокислот: лизина, оксилизина, оксипролина, серина, треонина. Напишите схему реакции фосфорилирования этих субстратов за счет АТФ.

Перед тем, как сульфировать остатки моносахаров в 7.4.3.

протеогликанах (при синтезе различных хондроитинсульфатов и гепарина), серная кислота должна активироваться. Начальным этапом активации является образование аденозин-5′-фосфосульфата. Напишите схему этого процесса, если известно, что в нем принимает участие АТФ.

7.5. Рассмотреть вопрос о кислотности карбоновых кислот по сравнению со спиртами и фенолами. Объяснить влияние на кислотность электронодонорных и электроноакцепторных заместителей в радикалах кислот.

1. Занятие № Тема: «Амиды карбоновых кислот. Строение амидной группы.

Кислотно-основные свойства амидов. Кислотный и щелочной гидролиз.

Расщепление амидов галогенами в щелочной среде и азотистой кислотой.

Дегидратация в нитрилы. Имиды. NH-кислотные свойства амидов, алкилирование. Нитрилы, гидролиз, восстановление. Гидразиды карбоновых кислот. Гидроксамовые кислоты, комплексообразование с ионами металлов. Угольная кислота и её функциональные производные;

фосген, хлоругольные эфиры, карбаминовая кислота и её эфиры (уретаны).

Карбамид (мочевина), основные и нуклеофильные свойства. Гидролиз мочевины. Ацилмочевины (уреиды), уреидокислоты. Взаимодействие мочевины с азотистой кислотой и гипобромитами. Гуанидин, основные свойства. Сульфоновые кислоты. Кислотные свойства, образование солей.

Функциональные производные сульфоновых кислот: эфиры, амиды, хлорангидриды. Спектральная идентификация функциональных производных карбоновых кислот. Решение учебно-познавательных и ситуационных задач. Лабораторная работа: Получение гидроксамовой кислоты. Расщепление амидов гипобромитом натрия»

Форма организации учебного процесса: лабораторное занятие.

Разновидность занятия: решение ситуационных задач и тестов, проведение опытов по изучению химических свойств органических соединений, качественный функциональный анализ органических соединений, оформление протокола эксперимента. Методы обучения: объяснительно иллюстративный, репродуктивный.

3. Значение темы:

Карбоновые кислоты и их функциональные производные (сложные эфиры, тиоэфиры, амиды, ангидриды, галогенангидриды и др.) находят практическое применение, в том числе, и среди лекарственных препаратов и широко распространены в природе. Работа функциональных групп этих классов лежит в основе различных процессов жизнедеятельности. Их взаимопревращаемость испольлзуется химиками – органиками для получения новых соединений.

Знания о строении и реакционной способности функциональных производных карбоновых кислот необходимы для изучения многих разделов биоорганической химии и таких дисциплин как биохимия и фармакология.

Они служат основой для понимания биоэнергетики и химической модификации белков.

4. Цели обучения:

обучающийся должен обладать:

1) способностью и готовностью анализировать социально-значимые проблемы и процессы, использовать на практике методы гуманитарных, естественнонаучных, медико-биологических и клинических наук в различных видах профессиональной и социальной деятельности (ОК-1);

2) способностью и готовностью к логическому и аргументированному анализу, к публичной речи, ведению дискуссии и полемики, к редактированию текстов профессионального содержания, к осуществлению воспитательной и педагогической деятельности, к сотрудничеству и разрешению конфликтов, к толерантности (ОК-5);

3) способностью и готовностью применять основные методы, способы и средства получения, хранения, переработки научной и профессиональной информации;

получать информацию из различных источников, в том числе с использованием современных компьютерных средств, сетевых технологий, баз данных и знаний (ПК-1);

4) способностью и готовностью проводить анализ лекарственных средств с помощью химических, биологических и физико-химических методов в соответствии с требованиями Государственной фармакопеи (ПК 35);

5) способностью и готовностью интерпретировать и оценивать результаты анализа лекарственных средств (ПК-36);

6) способностью и готовностью работать с научной литературой, анализировать информацию, вести поиск, превращать прочитанное в средство для решения профессиональных задач (выделять основные положения, следствия из них и предложения) (ПК-48);

7) способностью и готовностью к участию в постановке научных задач и их экспериментальной реализации (ПК-49).

электронное строение функциональной группы вида СОX (где Х 1) – это ОН, OR, SR, NH2, Cl и другие) и её реакционных центров, знание типа реакции для соответствующих классов органических соединений;

строение амидной группы;

2) кислотно-основные свойства амидов;

3) кислотный и щелочной гидролиз амидов;

4) расщепление амидов галогенами в щелочной среде и азотистой 5) кислотой;

реакцию дегидратации амидов в нитрилы;

6) NH-кислотные свойства имидов, алкилирование;

7) Восстановление и гидролиз нитрилов;

8) Гидразиды карбоновых кислот, гидроксамовые кислоты, 9) комплексообразование с ионами металлов;

10) Угольную кислоту и ее функциональные производные: фосген, хлоругольные эфиры, карбаминовую кислоту и ее эфиры (уретаны);

Карбамид (мочевина), основные и нуклеофильные свойства;

11) Гидролиз мочевины;

12) Ацилмочевины (уреиды), уреидокислоты;

13) 14) Взаимодействие мочевины с азотистой кислотой и гипобромитами;

Основные свойства гуанидина;

15) Сульфоновые кислоты, кислотные свойства, реакции образования 16) солей;

17) Функциональные производные сульфоновых кислот: эфиры, амиды, хлорангидриды;

18) Методы спектральной идентификации функциональных производных карбоновых кислот.

писать схемы и механизмы конкретных реакций SN у Сsp2:

1) синтеза и гидролиза производных карбоновых кислот, показывать роль катализатора, обратимость реакций в кислой и щелочной среде;

оформлять реакции комплексообразования гидроксамовых 2) кислот с ионами металлов;

писать реакции взаимодействия мочевины с азотистой кислотой и 3) гипобромитами;

идентифицировать функциональные производные карбоновых 4) кислот на основе результатов данных УФ- и ИК-спектроскопии.

техникой проведения пробирочных реакций 1) навыками работы с химической посудой и простейшими 2) приборами знаниями безопасной работы в химической лаборатории и работы 3) с химической посудой, реактивами, с газовыми горелками и электрическими приборами техникой самостоятельной работы с учебной, научной и 4) справочной литературой, вести поиск и делать обобщающие выводы.

Принципом написания схем реакций на основании нахождения 5) реакционных центров и знания типов реакций Принципом написания механизмов реакций функциональных 6) производных карбоновых кислот навыками идентификации функциональных производных 7) карбоновых кислот по УФ-, ИК- и ЯМР-спектрам.

План изучения темы:

Контроль исходного уровня знаний – тестирование.

5.1.1. СРЕДИ ПРЕДСТАВЛЕННЫХ СОЕДИНЕНИЙ АМИД – ЭТО О О H H 1) 2) ОR NH–R H О N 3) 4) R–С O NH–NH 5.1.2. СРЕДИ ПРЕДСТАВЛЕННЫХ СОЕДИНЕНИЙ АМИД – ЭТО О О 1) Н3С – NН – С 3) Н3С – О – С СН3 СН H NH 2) СН3 –NH – CH3 4) ОН 5.1.3. САМЫМИ УСТОЙЧИВЫМИ К ГИДРОЛИЗУ ФУНКЦИОНАЛЬНЫМИ ПРОИЗВОДНЫМИ КАРБОНОВЫХ КИСЛОТ ЯВЛЯЮТСЯ 1) галогенангидриды 2) ангидриды 3) сложные эфиры 4) амиды 5.1.4. НИЗШИЕ АМИДЫ (ФОРМАМИД, N,N-ДИМЕТИЛФОРМАМИД, АЦЕТАМИД, БЕНЗАМИД) ЯВЛЯЮТСЯ 1) газообразными 2) жидкими 3) твердыми 4) аморфными 5.1.5. ВАЖНЫМ МЕТОДОМ ПОЛУЧЕНИЯ АМИДОВ ЯВЛЯЕТСЯ АЦИЛИРОВАНИЕ АММИАКА И АМИНОВ 1) карбоновыми кислотами 2) солями карбоновых кислот 3) галогеноуглеводородами 4) ангидридами карбоновых кислот 5.1.6. ОСНОВНОСТЬ АМИДОВ ЛЕЖИТ В ПРЕДЕЛАХ рКВН+ 1) от -0,3 до -3, 2) от 3,5 до 5, 3) от 5,5 до 8, 4) более 8, 5.1.7. ПРОТОНИРОВАНИЕ АМИДОВ ПРОИСХОДИТ ПО АТОМУ 1) азота разбавленными кислотами 2) кислорода разбавленными кислотами 3) азота концентрированными кислотами 4) кислорода водой 5.1.8. КИСЛОТНЫЙ ГИДРОЛИЗ АМИДОВ ИДЕТ С ОБРАЗОВАНИЕМ 1) соли карбоновой кислоты и амина 2) карбоновой кислоты и аммониевой соли 3) карбоновой кислоты и амина 4) алканола и амина 5.1.9. КИСЛОТНЫЙ ГИДРОЛИЗ АМИДОВ НЕОБРАТИМ, ТАК КАК В РЕЗУЛЬТАТЕ ОБРАЗУЕТСЯ ПРОДУКТ, НЕ ОБЛАДАЮЩИЙ НУКЛЕОФИЛЬНЫМИ СВОЙСТВАМИ 1) карбоновая кислота 2) соль карбоновой кислоты 3) аммониевая соль 4) амин УВЕЛИЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОФИЛЬНОСТИ (+) НА 5.1.10.

КАРБОНИЛЬНОМ АТОМЕ УГЛЕРОДА ПРОИСХОДИТ В РЯДУ Н2N 1) Н3С НО С=О С=О С=О Н2N Н3С НО Н3С НО Н2N С=О С=О С=О 2) Н3С НО Н2N Н2N Н3С НО С=О С=О С=О 3) Н2N Н3С НО Н3С Н2N НО С=О С=О С=О Н3С Н2N НО 4) 5.2. Основные понятия и положения темы.

В функциональной группе СОХ также, как в оксо-группе, два реакционных центра: электрофильный и нуклеофильный и главным здесь тоже является электрофильный центр. Однако наличие заместителя – группы Х, обладающей –I и +М эффектами, вносит свои коррективы в этот центр.

Механизм в общем виде:

5.3.2. Фенилсалицилат (салол) применяется внутрь при кишечных заболеваниях и гидролизуется в щелочной среде кишечника. Напишите уравнение гидролитического расщепления фенилсалицилата в щелочной среде.

5.3.3. Ацетилсалициловая кислота (аспирин) применяется как ненаркотический анальгетик. Получите ацетилсалициловую кислоту, используя реакцию этерификации и объясните необходимость кислотного катализа.

СООН О – СОСН 5.3.4. Витамин РР (Никотинамид) предупреждает развитие пеллагры.

Получите никотинамид из никотиновой кислоты и её хлорангидрида.

5.3.5. Фенацетин используется как жаропонижающее средство.

С2Н5 О – NHСОCН 5.3.6. Выполнение лабораторной работы.

Итоговый контроль знаний: тестирование.

5.4.1. СРЕДИ ПРЕДСТАВЛЕННЫХ СОЕДИНЕНИЙ АМИД – ЭТО О О H H 1) 2) ОR NH–R H О N 3) R–С 4) O NH–NH 5.4.2. СРЕДИ ПРЕДСТАВЛЕННЫХ СОЕДИНЕНИЙ АМИД – ЭТО О О 1) Н3С – NН – С 3) Н3С – О – С СН3 СН H NH 2) СН3 –NH – CH3 4) ОН 5.4.3. САМЫМИ УСТОЙЧИВЫМИ К ГИДРОЛИЗУ ФУНКЦИОНАЛЬНЫМИ ПРОИЗВОДНЫМИ КАРБОНОВЫХ КИСЛОТ ЯВЛЯЮТСЯ 1) галогенангидриды 2) ангидриды 3) сложные эфиры 4) амиды 5.4.4. НИЗШИЕ АМИДЫ (ФОРМАМИД, N,N-ДИМЕТИЛФОРМАМИД, АЦЕТАМИД, БЕНЗАМИД) ЯВЛЯЮТСЯ 1) газообразными 2) жидкими 3) твердыми 4) аморфными 5.4.5. ВАЖНЫМ МЕТОДОМ ПОЛУЧЕНИЯ АМИДОВ ЯВЛЯЕТСЯ АЦИЛИРОВАНИЕ АММИАКА И АМИНОВ 1) карбоновыми кислотами 2) солями карбоновых кислот 3) галогеноуглеводородами 4) ангидридами карбоновых кислот 5.4.6. ОСНОВНОСТЬ АМИДОВ ЛЕЖИТ В ПРЕДЕЛАХ рКВН+ 1) от -0,3 до -3, 2) от 3,5 до 5, 3) от 5,5 до 8, 4) более 8, 5.4.7. ПРОТОНИРОВАНИЕ АМИДОВ ПРОИСХОДИТ ПО АТОМУ 1) азота разбавленными кислотами 2) кислорода разбавленными кислотами 3) азота концентрированными кислотами 4) кислорода водой 5.4.8. КИСЛОТНЫЙ ГИДРОЛИЗ АМИДОВ ИДЕТ С ОБРАЗОВАНИЕМ 1) соли карбоновой кислоты и амина 2) карбоновой кислоты и аммониевой соли 3) карбоновой кислоты и амина 4) алканола и амина 5.4.9. КИСЛОТНЫЙ ГИДРОЛИЗ АМИДОВ НЕОБРАТИМ, ТАК КАК В РЕЗУЛЬТАТЕ ОБРАЗУЕТСЯ ПРОДУКТ, НЕ ОБЛАДАЮЩИЙ НУКЛЕОФИЛЬНЫМИ СВОЙСТВАМИ 1) карбоновая кислота 2) соль карбоновой кислоты 3) аммониевая соль 4) амин УВЕЛИЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОФИЛЬНОСТИ (+) НА 5.4.10.

КАРБОНИЛЬНОМ АТОМЕ УГЛЕРОДА ПРОИСХОДИТ В РЯДУ Н2N 1) Н3С НО С=О С=О С=О Н2N Н3С НО Н3С НО Н2N С=О С=О С=О 2) Н3С НО Н2N Н2N Н3С НО С=О С=О С=О 3) Н2N Н3С НО Н3С Н2N НО С=О С=О С=О Н3С Н2N НО 4) 6. Домашнее задание для уяснения темы занятия 6.1.Подготовка к лабораторному занятию №18 по теме «Контрольная работа № 3. «Альдегиды, кетоны, карбоновые кислоты и их функциональные производные»

6.2.Фенацетин используется как жаропонижающее средство. Напишите реакцию получения фенацетина из хлорангидрида уксусной кислоты и укажите в его молекуле амидную группу.

С2Н5 О – NHСОCН 6.3.Медицинский препарат бепаск, применяемый для лечения туберкулеза, представляет собой пара-бензоиламиносалицилат кальция.

СОО– Са2+ СОNH ОН пара-Бензоиламиносалицилат кальция.

(бепаск) Рекомендации по выполнению НИРС, в том числе список 7.

тем, предлагаемых кафедрой.

Подготовить доклад по одной из тем:

Амиды карбоновых кислот. Номенклатура. Способы получения.

1) Строение амидной группы. Кислотно-основные свойства амидов. Кислотный и щелочной гидролиз. Расщепление амидов галогенами в щелочной среде и азотистой кислотой. Дегидратация в нитрилы.

фталимид. свойства имидов, 2) NH-кислотные алкилирование.

Гидрозиды карбоновых кислот.

3) 1. Занятие № Тема: «Контрольная работа №3. «Альдегиды, кетоны, карбоновые кислоты и их функциональные производные» Решение индивидуальных спектральных задач»

2. Форма организации учебного процесса: лабораторное занятие.

Разновидность занятия: решение ситуационных задач, контрольная работа.

Методы обучения: объяснительно-иллюстративный, репродуктивный.

3. Значение темы:

Рубежный контроль необходим для оценки степени усвоения и закрепления пройденного материала (по галогенпроизводным углеводородов, спиртам, фенолам, тиолам, простым эфирам, сульфидам), значение которого для биологии, медицины и органического синтеза трудно переоценить.

Сама тема формирует профессиональные качества: ответственность, добросовестность, компетентность. Способствует развитию логического мышления, аккуратности и трудолюбия.

Спектральные задачи, касающиеся идентификации вышеуказанных классов органических соединений, усилят эти профессиональные качества.

Формальдегид используется в качестве исходного сырья для по лучения пластмасс (фенолоформальдегидных смол), а также для при готовления убитых противовирусных вакцин. Водный 35—40% раствор формальдегида называют формалином, он применяется в качестве консервирующего агента. Уротропин, продукт взаимодействия формальдегида с аммиаком, применяется для лечения воспалительных заболеваний мочевых путей. Терапевтический эффект основан на дезинфицирующем действии формальдегида, который выделяется при кислотном гидролизе уротропина. Этаналь используется в основном для производства уксусной кислоты и в качестве исходного сырья для синтеза многих органических соединений. Паральдегид применяется в медицинской практике как снотворное и успокаивающее средство. Трихлорэтаналь используется в качестве успокаивающего и снотворного средства.

Пропеналь используется для получения пластмасс, отличающихся большой твердостью. Ацетон и другие кетоновые тела появляются в моче больных сахарным диабетом.

Уксусная кислота используется как вкусовая приправа и консервант.

Эфиры уксусной кислоты применяют в качестве растворителей лаков и красок. Многие эфиры и амиды уксусной кислоты используются в медицине в качестве лекарственных средств. Бензойную кислоту применяют как полупродукт для синтеза лекарственных соединений, душистых веществ и красителей, а также в качестве консерванта для пищевых продуктов.

Бензоат натрия используется в медицине как отхаркивающее средство.

Щавелевая и фумаровая кислота участвуют в биохимических процессах, благодаря своему кислому вкусу фумаровая кислота применяется в качестве вкусовой добавки к пищевым продуктам. Диметилфталат используется как средство, отпугивающее гнус. При конденсации фталевого ангидрида с фенолом образуется фенолфталеин, который применяют в медицине как слабительное средство. Фенолфталеин используют в аналитической химии в качестве индикатора;

в щелочной среде фенолфталеин имеет малиновую окраску.

4. Цели обучения:

обучающийся должен обладать:

5) способностью и готовностью интерпретировать и оценивать результаты анализа лекарственных средств (ПК-36);

7) способностью и готовностью к участию в постановке научных задач и их экспериментальной реализации (ПК-49).

номенклатуру, физические свойства и способы получения 1) альдегидов и кетонов;

строение карбонильной группы, ее реакционные центры и 2) взаимное влияние этой группы и радикала;

Влияние строения альдегидов и кетонов на реакционную 3) способность в реакциях альдегидов и кетонов с нуклеофильными реагентами;

стереохимию нуклеофильного присоединения;

Реакции с кислородсодержащими нуклеофилами;

образование 4) полуацеталей и ацеталей, роль кислотного катализа;

Ацетальную защиту карбонильной группы, образование 5) гидратных форм;

Реакции альдегидов и кетонов с серусодержащими 6) нуклеофилами;

присоединения гидросульфита натрия;

реакции с тиолами;

Реакции альдегидов и кетонов с азотсодержащими 7) нуклеофилами;

образование иминов (оснований Шиффа), оксимов, гидразонов, семикарбазонов, их использование для идентификации альдегидов и кетонов;

реакцию взаимодействия формальдегида с аммиаком (образование гексаметилентетрамина);

Реакции с углеродсодержащими нуклеофилами. Присоединение 8) магнийорганических соединений и циановодорода. Реакции с участием СН кислотного центра (-атома углерода альдегидов и кетонов). Конденсация альдольного и кротонового типа. Реакции альдегидов и кетонов с сильными СН-кислотами (реакция Кнёвенагеля). Реакция карбонильных соединений с илидами фосфора;

9) Полимеризацию альдегидов, параформ, паральдегид;

10) 11) Окисление и восстановление альдегидов и кетонов. Окисление альдегидов комплексными соединениями серебра и меди (II). Окисление кетонов пероксисоединениями. Восстановление гидридами и комплексными гидридами металлов. Каталитическое гидрирование. Восстановление по Кижнеру-Вольфу и Клеменсену как способы удаления оксогруппы. Реакция диспропорционирования альдегидов;

12), — Ненасыщенные карбонильные соединения;

реакции 1,2- и 1,4-присоединения;

13) Формальдегид (формалин), ацетальдегид, хлораль (хлоральгидрат), акролеин, бензальдегид, ацетон, циклогексанон. Хиноны.

Бензохиноны. Нафтохиноны, витамин К. Антрахинон. Окислительные свойства хинонов. Убихиноны;

Спектральную идентификацию альдегидов и кетонов;

14) O C X 15) электронное строение функциональной группы вида (где Х – это ОН, OR, SR, NH2, Cl и другие) и её реакционных центров, знание типа реакции для соответствующих классов органических соединений;

16) сравнительную величину эффективного положительного заряда на атоме углерода (т.е.силу электрофильного центра) у карбоновых кислот, галогенангидридов, ангидридов, сложных эфиров и тиоэфиров, амидов и солей;

возможность участия в реакциях SN у Сsp2;

17) 18) факторы, влияющие на кислотность карбоновых кислот, продукты кислотно-основного взаимодействия.

Правильно оформлять схемы реакций AN у Csp2, исходя из 1) реакционных центров не только субстрата, но и реагента, способа обозначения атаки и графического распределения отдельных частей реагента (нуклеофильной и электрофильной) у карбонильной группы;

Объяснять особенность протекания реакций нуклеофильного 2) присоединения с реагентами типа NH2-Y ( где Y=H, R, OH, NH2 ). Овладеть способом записи механизмов присоединения – отщепления.(AN Е) на различных примерах. Овладеть способом записи схемы реакции, ориентируясь на конечный результат (SN);

Узнавать основные продукты (полуацетали, ацетали, 3) полумеркаптали, основания Шиффа, оксимы, гидразоны и др.), указывать значение некоторых реакций для организма (где встречаются);

Оформить отчет по экспериментальной части работы, 4) касающейся качественного функционального анализа;

получать и идентифицировать альдегиды и кетоны по спектрам и 5) проводить их качественный функциональный анализ;

писать схемы и механизмы конкретных реакций SN у Сsp2:

6) синтеза и гидролиза сложных эфиров, амидов, галогенангидридов, ангидридов, в том числе, смешанных. Обосновывать роль катализатора, обратимость реакций в кислой и щелочной среде;

техникой самостоятельной работы с учебной, научной и 1) справочной литературой, вести поиск и делать обобщающие выводы;

Принципом написания схем реакций на основании нахождения 2) реакционных центров и знания типов реакций;

Принципом написания механизмов реакций альдегидов, кетонов, 3) карбоновых кислот и функциональных производных карбоновых кислот;

методиками проведения качественного анализа альдегидов и 4) кетонов, навыками идентификации этих соединений по УФ-, ИК- и ЯМР спектрам;

методиками проведения качественного анализа карбоновых 5) кислот и их функциональных производных, навыками идентификации этих соединений по УФ-, ИК- и ЯМР-спектрам.

План изучения темы:

Контроль исходного уровня знаний:

Подведение итогов. Обзор по теме «Альдегиды, кетоны, карбоновые кислоты и их функциональные производные».

Основные понятия и положения темы.

См. аннотации к лабораторным занятиям № 15-17.

Самостоятельная работа по теме:

Выполнение заданий контрольной работы №3.

Решение индивидуальных спектральных задач.

Вопросы для подготовки к контрольной работе №3. «Альдегиды, кетоны, карбоновые кислоты и их функциональные производные»

Хлораль более активно, чем ацетальдегид, взаимодействует с 1.

метанолом, образуя полуацеталь. Но в реакции получения ацеталя его активность ниже по сравнению с ацетальдегидом. Напишите схемы соответствующих реакций и объясните причины различий в реакционной способности этих двух альдегидов.

Для временного блокирования карбонильной группы используют 2.

образование преимущественно циклических ацеталей. Предложите путь синтеза глицеринового альдегида из пропеналя (акролеина), применив для защиты альдегидной группы этиленгликоль. Почему нельзя провести этот процесс непосредственно с акролеином.

Покажите, что реакции пропаналя с 1 моль метанола, 3.

содержащего 2 % сухого хлороводорода, и с насыщенным раствором гидросульфита натрия протекает по одинаковому механизму. Объясните, почему продукт присоединения метанола гидролизуется только в кислой, а гидросульфита натрия – как в кислой, так и в щелочной средах.

В результате взаимодействия (R)-глицеринового альдегида с 4.

циановодородной кислотой получены два соединения, которые были разделены с помощью хроматографии. Напишите схему реакции получения этих соединений. Будут ли они образовываться в равном количестве?

Обладают ли эти соединения оптической активностью, и к какому виду стереоизомеров они относятся?

Реакция оксимирования, т.е. взаимодействия альдегидов или 5.

кетонов с гидроксиламином или его солями, составляет основу аналитического метода определения карбонильных соединений (метода оксимного титрования). Напишите схемы реакций оксимирования циклогексанона гидроксиламином и его гидрохлоридом. В каком случае прибегают к титрованию щелочью, а в каком – кислотой?

Получаемый с целью идентификации жидкого бутанона (т.пл. — 6.

о С) кристаллический семикарбазон плавится при температуре 135 оС.

Напишите схему его получения. Какое строение имеет это соединение – С2Н5С(СН3)=N–NHCONH2 или C2H5C(CH3)=N – CONHNH2? Объясните причину разной нуклеофильности атомов азота в молекуле семикарбозида.

Оказывающий успокаивающее действие хлораль в организме 7.

восстанавливается в трихлорэтанол. Какие восстанавливающие реагенты используют для получения такого результата in vitro? Напишите схемы реакций и механизм.

Какую конфигурацию имеет продукт взаимодействия (R)-втор 8.

бутилэтилкетона с метилмагнийбромидом? Напишите схему реакции, используя стереохимические формулы и проекционные формулы Фишера.

Соединение состава С9Н10О не вступает в реакцию «серебряного 9.

зеркала», образует желтый осадок при действии йода в растворе гидроксида натрия. В ИК-спектре имеет характеристическую полосу поглощения см-1, в спектре ПМР – синглет 2,0 м.д. (3Н),синглет 3,5 м.д. (2Н) и мультиплет 7,1 м.д. (5Н). при взаимодействии с метилмагнийбромидом образует соединение, у которого в ИК-спектре отсутствует полоса 1705 см-1.

Установите строение исходного соединения.

10. Предложите пути получения винилметилового эфира СН2=СНОСН3 и винилдиметиламина СН2=СНN(CH3)2 из одного и того же альдегида и соответствующих реагентов. Объясните причину образования енольных и енаминных таутомерных форм.

11. Альдольная конденсация ацетальдегида используется в промышленности для получения бутадиена. Напишите схемы последовательно протекающих реакций и укажите реагенты.

12. Приведите схему промышленного способа получения бутанола- из уксусного альдегида. В каких из перечисленных условий восстановления – Н2/Pt, 25 oC;

H2/Pt, нагревание под давлением;

LiAH4 в безводном диэтиловом эфире – из продукта кротоновой конденсации может быть получен бутанол 1?

13. Гексен-2-аль, называемый «альдегидом листьев», содержится во всех зеленых листьях, из которых его выделяют путем перегонки с водяным паром. Из каких исходных карбонильных соединений, и в каких условиях можно получить этот альдегид? Напишите схему последовательно протекающих реакций.

14. Какое соединение образуется в результате внутримолекулярной реакции кротоновой конденсации гександиаля? Напишите схему реакции 15. Приведите строение и названия промежуточных и конечных продуктов в схемах следующих реакций:

H2O, Hg2+,H+ а) СHBr2CH2CH3 Б NH2NHCONH 2KOH, C2H5OH A B Cu, 250 – 300 oC б) CH3CH2CH(OH)CH3 Б I2, NaOH A Г СH3I в) C6H6 B Na A CH3MgCl, абс.эфир Б Д H2O C2H5COCl, AlCl г) С6H5CH=O 20 oC Б LiAlH CH3CHO, NaOH A B 16. Приведите строение промежуточных и конечных продуктов в схемах следующих реакций:

Сl2 2KCN t а) CH3CH=CH2 4H2O А Б Г B KMnO4 B NH2CH б) C6H5CH3 SOCl2 CH3ONa Б Г A Б 2C2H5ONa Cl2, P в) C2H5COOH PCl5 В H2O, NaOH Г A СО2 + KBr, H2SO4 Mg, (C2H5)2O (безводн) В H2O, H г) СH3CH2CH2OH А Б Г Д CH3OH, H+ д) C6H5COOH Б H2O, NaOH NH3 t А В C2H5OH, H+ SOCl2 NH2NH2 HNO е) СН3СOOH Б В Г A A KCN Б 2H2O ж) C2H5COOH Вt Cl2, P Г H2O, H+ (CH3)2CHBr C2H5ONa t з) CH2(COOC2H5)2 А Б В Г ONa 17. Соединение А состава С4Н6О4 взаимодействует с гидрокарбонатом натрия с выделением пузырьков газа, при нагревании превращается в соединение Б состава С4Н4О3. В результате взаимодействия соедиения Б с этанолом в кислой среде образуется соединение В состава С8Н14О4, в ИК-спектре которого имеются полосы 2960,2870 и 1720 см-1, а в спектре ПМР – триплет 1,3 м.д., синглет 3,5 м.д. и квадруплет 4,15 м.д. с соотношением интенсивностей сигналов 3 : 2 : 2. Какое строение имеют соединения А, Б, В? Напишите схемы приведенных реакций.

18. Этиловый эфир щавелевой кислоты получают, нагревая безводную щавелевую кислоту с абсолютным этанолом без катализатора.

Почему в этом случае не требуется добавлять в реакционную смесь минеральную кислоту? Какие реакции будут протекать, если попытаться провести этерификацию щавелевой кислоты в присутствии серной кислоты?

19. Одна из методик количественного анализа ангидридов включает обработку их точно измеренным количеством анилина с последующим титрованием избытка анилина метанольным раствором хлороводорода. На примере анализа ангидрида уксусной кислоты напишите схемы реакций, лежащих в основе этой методики.

20. Какой продукт образуется при бензоилировании салигенина (2 гидроксиметилфенол) бензоилхлоридом в щелочной среде при эквимолярном соотношении взаимодействующих веществ? Напишите схему реакции и объясните её механизм.

21. Какие кислоты получаются при взаимодействии н-бутилбромида и трет-бутилбромида с цианидом калия с последующем гидролизом?

Напишите схемы реакций и механизмы.

22. Установите строение двух -диастереомеров, имеющих состав С4Н4О4, если известно, что они дают кислую реакцию на лакмус, обесцвечивают бромную воду и раствор перманганата калия, при гидрировании образуют соединение состава С 4Н6О4, а при нагревании до о С только одно из них отщепляет воду. Напишите схемы приведенных реакций.

23. Приведите схемы получения изомасляной кислоты двумя способами – с помощью синтеза на основе малонового эфира и синтеза Гриньяра. Какие исходные соединения можно использовать в каждом из этих способов?

24. Из эфира какой карбоновой кислоты и этилмагнийбромида можно получить пентанол-3? Напишите схему реакции.

25. Предложите реакции, с помощью которых можно отличить соединения в каждой из приведенных пар соединений:

муравьиная и уксусная кислоты;

a) уксусная кислота и этилацетат;

b) пропеновая и пропановая кислоты;

c) бензойная и щавелевая кислоты.

d) 26. Креатинфосфорная кислота, содержащаяся в мышцах, гидролизуется с образованием креатина.

+ NH OH НО – Р – NH – C – N – CH2 – COO O CH Креатинфосфорная кислота В организме этот процесс осуществляется с участием фермента, в обычных условиях – при нагревании в 1 М растворе хлороводородной кислоты. Напишите схему реакции гидролиза креатинфосфорной кислоты в обычных условиях и приведите строение ионной формы креатина в кислой среде. Какой циклический продукт получается при нагревании креатина?

27. Опасной примесью в препарате «мочевина для инъекций»

является биурет. Напишите схему реакции образования биурета из мочевины.

С помощью какой качественной реакции можно обнаружить биурет?

28. В хирургической практике раствор мочевины для инъекций готовят непосредственно перед введением. Какое химическое превращение может происходить с мочевиной при длительном хранении её водных растворов? Напишите схемы реакций, протекающих с мочевиной в кислой и щелочной средах.

29. Метиловый эфир фенилкарбаминовой кислоты является промежуточным продуктом в производстве сульфаниламидных лекарственных средств. Предложите схему синтеза этого соединения, исходя из бензола и используя на одной из стадий синтеза фосген.

30. Напишите схемы реакций бензолсульфанилхлорида с метиламином и диметиламином. Какой из полученных амидов не взаимодействует со щелочами?

31. Для определения подлинности букарбана, проявляющего гиполикемические свойства, проводят реакции гидролиза в кислой и щекой средах. Напишите схемы этих реакций.

Букарбан 32. Для количественного анализа бутамида, обладающего гипогликемическими свойствами, используют метод кислотно-основного титрования. Какиe реакционные центры в молекуле бутамида могут участвовать в образовании солей? Какой из реагентов — кислоту или щелочь — целесообразнее применять для титрования бутамида?

Бутамид 33. Для обнаружения сульфаниламидных лекарственных средств используется лигниновая проба, в основе которой лежит реакция образования шиффовых оснований. Напишите схему взаимодействия норсульфазола и сиреневого альдегида (4-гидрокси-3,5 диметоксибензальдегида).

Норсульфазол 34. Применение сульфаниламидных лекарственных средств осложняется образованием плохо растворимых ацетилированных производных, которые могут кристаллизоваться в почках. На примере сульгина напишите схему реакции получения такого производного при ацетилировании уксусным ангидридом.

Сульгин 35. Напишите схемы реакций уросульфана с хлороводородной кислотой и гидроксидом натрия. Какие реакционные центры в молекуле уросульфана обусловливают его амфотерный характер?

Уросульфан 36. Напишите схему и механизм реакции гидролиза хлорангидрида уксусной кислоты.

Напишите схему и механизм реакции СН3-СН2-СОSСН3.

38. Напишите схему и механизм реакции гидролиза метилэтаноата в кислой среде.

39. Напишите схему и механизм реакции ацетилирования метиламина. Назовите полученный продукт.

Напишите схему и механизм реакции гидролиза ацетамида.

41. Напишите схему и механизм реакции гидролиза метилового эфира уксусной кислоты в щелочной среде.

42. Напишите схему и механизм реакции взаимодействия ацетона с этиламином.

43. Напишите схему и механизм реакции взаимодействия пропаналя с синильной кислотой.

44. Напишите схему и механизм реакции взаимодействия ацетона с этиловым спиртом.

Индивидуальные спектральные задачи представлены в руководстве к лабораторным занятиям (Оловянникова Р.Я., Малиновская Н.А., Салмина А.Б., Королева О.А., Озерская А.В. — Органическая химия: учебное пособие к лабораторным занятиям (для студ. фарм. фак-та): Часть I. Базовый курс. – Красноярск: КрасГМУ, 2009, с 322.) Итоговый контроль знаний: не предусмотрен.

Домашнее задание для уяснения темы занятия.

Подготовка к лабораторному занятию №19 по теме «Амины».

Рекомендации по выполнению НИРС, в том числе список 7.

тем, предлагаемых кафедрой.

НИРС по данной теме не предусмотрена.

1. Занятие № Тема: «Амины. Кислотно-основные свойства, образование солей.

Нуклеофильные свойства. Алкилирование аминов. Четвертичные аммониевые соли. реакции аминов с ацилирующими реагентами, защита аминогруппы. Раскрытие -оксидного цикла аминами, образование аминоспиртов. Реакции первичных, вторичных и третичных алифатических и ароматических аминов с азотистой кислотой. Карбиламинная реакция.

Влияние аминогруппы на реакционную способность ароматического кольца:

галогенирование, сульфирование, нитрование. Решение учебно познавательных и ситуационных задач Лабораторная работа: Химические свойства и качественный функциональный анализ. Получение и обнаружение анилина.

Ацетилирование анилина. Получение и гидролиз солей вторичных ароматических аминов. Нитрозированием N,N-диметиланилина»

Форма организации учебного процесса: лабораторное занятие.

3. Значение темы:

Амины являются полупродуктами в производстве красителей, взрывчатых веществ и лекарственных средств, в частности сульфаниламидных препаратов.

4. Цели обучения:

обучающийся должен обладать:

5) способностью и готовностью интерпретировать и оценивать результаты анализа лекарственных средств (ПК-36);

7) способностью и готовностью к участию в постановке научных задач и их экспериментальной реализации (ПК-49).

классификацию, номенклатуру, физические свойства и способы 1) получения аминов;

кислотно – основные свойства аминов, реакции образования 2) солей;

нуклеофильные свойства аминов, реакции алкилирования 3) аминов. Образование четвертичных аммониевых солей;

реакции аминов с ацилирующими реагентами как способ защиты 4) аминогруппы;

реакцию раскрытия -оксидного цикла аминами, образование 5) аминоспиртов;

реакции первичных, вторичных и третичных алифатических и 6) ароматических аминов с азотистой кислотой;

7) влияние аминогруппы на реакционную способность 8) раоматического кольца;

формулы и особенности представителей аминов (метиламины, 9) этиламины, этилендиамин, гексаметилендиамин, анилин, N,N – диметиланилин, толуидины, дифениламин, нафтиламины);

10) классификацию, номенклатуру и способы получения нитросоединений;

11) строение нитрогруппы, реакции восстановления нитросоединений, кислотные свойства алифатических нитросоединений.

прогнозировать реакции электрофильного замещения в 1) ароматических аминах;

писать схемы реакций получения аминов с помощью 2) восстановления оксимов, восстановительного алкилирования аммиака, алкилирования сульфонамидов;

доказывать наличие кислотных и основных свойств аминов;

3) оформлять схемы реакций нуклеофильного замещения аминов, 4) реакции аминов с азотистой кислотой, реакции электрофильного замещения с ароматическими аминами, такие как галогенирование, нитрование, сульфирование, алкилирование и ацилирование по Фриделю-Крафтсу.

техникой проведения пробирочных реакций;

1) навыками работы с химической посудой и простейшими 2) приборами;

знаниями безопасной работы в химической лаборатории и работы 3) с химической посудой, реактивами, с газовыми горелками и электрическими приборами;

техникой самостоятельной работы с учебной, научной и 4) справочной литературой, вести поиск и делать обобщающие выводы;

Принципом написания схем реакций на основании нахождения 5) реакционных центров и знания типов реакций;

Принципом написания механизмов реакций алифатических и 6) ароматических аминов;

навыками идентификации алифатических и ароматических 7) аминов по УФ-, ИК- и ЯМР-спектрам.

План изучения темы:

5.1. Контроль исходного уровня знаний – тестирование.

5.1.1. СТРОЕНИЕ СУЛЬФАНИЛОВОЙ КИСЛОТЫ ОТРАЖАЕТСЯ ФОРМУЛОЙ СH СH3 NН2 NН 1) 2) 3) Н2N 4) СH SO3H 5.1.2. ПРИ ОБЫЧНЫХ УСЛОВИЯХ В ГАЗООБРАЗНОМ СОСТОЯНИИ НАХОДИТСЯ 1) метиламин 2) пропиламин 3) бутиламин 4) циклогексиламин 5.1.3. КИСЛОТНОСТЬ АМИНОВ МОЖНО ПОСТАВИТЬ В РЯД С КИСЛОТНОСТЬЮ СПИРТОВ И ТИОЛОВ 1) спирты тиолы амины 2) амины тиолы спирты 3) тиолы спирты амины 5.1.4. ОСНОВНОСТЬ АМИНОВ УВЕЛИЧИВАЕТСЯ В РЯДУ 1) анилин этилендиамин диэтиламин 2) этилендиамин анилин диэтиламин 3) этилендиамин диэтиламин анилин 4) анилин диэтиламин этилендиамин 5.1.5. ПРОДУКТОМ ДАННОЙ РЕАКЦИИ СH3CH2NH2 + HCL ЯВЛЯЕТСЯ 1) хлорэтан 2) хлористый аммоний 3) этиламмонийхлорид 4) хлористый этиламин 5.1.6. ПРИ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ ПЕРВИЧНОГО АЛИФАТИЧЕСКОГО АМИНА С АЗОТИСТОЙ КИСЛОТОЙ ОБРАЗУЮТСЯ 1) N-нитрозоамины 2) нитрозоалканы 3) амиды 4) спирты 5.1.7. ОСНОВНОСТЬ АМИНОВ ЗАКОНОМЕРНО ИЗМЕНЯЕТСЯ В РЯДУ:

ДИФЕНИЛАМИН МЕТИЛФЕНИЛАМИН ДИМЕТИЛАМИН.

ПОЭТОМУ ДИФЕНИЛАМИНУ ПРИНАДЛЕЖИТ ЗНАЧЕНИЕ рКВН+ 1) 10, 2) 7, 3) 4, 4) 0, 5.1.8. ВВЕДЕНИЕ СН3-ГРУППЫ В о-ПОЛОЖЕНИЕ БЕНЗОЛЬНОГО КОЛЬЦА АНИЛИНА НЕ ПОВЫСИЛО ОСНОВНОСТИ ОБРАЗОВАВШЕГОСЯ о-ТОЛУИДИНА, А НАОБОРОТ, УМЕНЬШИЛО. (рКВН+ 4,4 против 4,6). ПРИЧИНОЙ ЭТОГО ЯВЛЯЕТСЯ ТО, ЧТО СН3-ГРУППА МОЛЕКУЛЫ о-ТОЛУИДИНА 1) не является электронодонором 2) является электронодонором 3) оказывает пространственные затруднения для протонирования NH2-группы 4) оказывает пространственные затруднения для сольватации сопряженного катиона 5.1.9. ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ БЕНЗИЛАМИНА ПУТЕМ СН2 –NН ВОССТАНОВИТЕЛЬНОГО АЛКИЛИРОВАНИЯ АММИАКА ИСПОЛЬЗУЮТ NH3 избыток Н2, Ni 1) + СН2 –Сl НСl СН2 –ОН 2) + NH Н2, Ni СН=О 3) + NH Н2, Ni СН 4) + NH 5.1.10. ТЕМПЕРАТУРЫ КИПЕНИЯ АМИНОВ ПО СРАВНЕНИЮ С ТЕМПЕРАТУРАМИ КИПЕНИЯ СПИРТОВ И ПРОСТЫХ ЭФИРОВ НАХОДЯТСЯ В РЯДУ 1) простые эфиры амины спирты 2) амины спирты простые эфиры 3) спирты амины простые эфиры 5.2. Основные понятия и положения темы.

В зависимости от степени замещения в аммиаке атомов водорода различают первичные, вторичные, третичные амины.

Если в алифатических аминах взаимное влияние аминогруппы и углеводородного радикала передается посредством индуктивного эффекта, то в ароматических аминах существенную роль играют эффекты сопряжения.

Строение ароматических аминов, например, анилина, представляют посредством предельных (резонансных) структур следующим образом:

Сопряжение оказывает заметное влияние на прочность связи C-N ароматических аминов. Она, как и следовало ожидать, у них выше по сравнению со связью C-N алифатических аминов. Влияние сопряжения в данном случае аналогично тому, которое наблюдалось в С-O связях спиртов и фенолов. Связи C-N и N-H менее прочные, чем связи С-O и О-Н, что указывает на более полярный характер или больший процент ионной составляющей по Полингу для последних.

Анализ строения аминов показывает, что амины, подобно спиртам, должны проявлять кислотно-основные, нуклеофильные свойства, вступать в реакции нуклеофильного замещения и отщепления менее замещенного амина, а также в реакции окисления.

Кислотные свойства. Амины являются слабыми кислотами. Подобно аммиаку, они как кислоты слабее спиртов, но сильнее алкенов и алканов. По этой причине амины как Н-кислоты реагируют только с очень сильными основаниями, которые в результате кислотно-основного взаимодействия,.например, с магнийорганическими соединениями образуют сопряженные кислоты более слабые, чем амины.

Третичные амины не реагируют в этих условиях из-за отсутствия N-H связи.

Основность аминов. Подобно аммиаку, амины реагируют с кислотами, проявляя основные свойства.

Амины как нуклеофилы. Амины проявляют свойства нуклеофилов в реакциях со спиртами, галогенуглеводородами, альдегидами и кетонами, карбоновыми кислотами и их производными, рассмотренными ранее.

Алифатические амины являются более сильными нуклеофилами по сравнению с ароматическими.

Алкилирование аммиака и аминов алкилгалогенидами, легко вступающими в SN2 реакции, дает смесь аммонийных солей, из которой действием сильных оснований (NaOH) получают моно-, ди-, триалкиламины.

Реакции электрофильного замещения. Бромирование и хлорирование бромной или хлорной водой ароматических аминов, подобно соответствующим реакциям фенолов, идет легко. В случае анилина образуются тригалогенамины.

Реакция аминов с азотистой кислотой одна из важнейших для этого класса органических соединений.

Направление и характер продуктов реакции зависят от того, является ли амин первичным, вторичным, третичным, алифатическим или ароматическим. Действующим началом азотистой кислоты являются нитрозокатион или азотистый ангидрид, которые образуются следующим образом:

Далее с амином они образуют основной промежуточный продукт — N нитрозоаммониевую соль, последующие превращения которой зависят от структуры амина.

Самостоятельная работа по теме: решение ситуационных и 5.3.

учебно-познавательных задач, выполнение лабораторной работы.

5.3.1. Изменяют ли водные растворы простейших аминов окраску индикаторов? Почему? Ответ проиллюстрируйте уравнением реакции амина с водой.

5.3.2. Сравните основные свойства аммиака, метиламина и анилина.

5.3.3. Лекарственное средство фенамин (1-фенилпропаноламин -2) получают в результате взаимодействия соответствующего галогенпроизводного с аммиаком. Напишите схему реакции.

5.3.4. Получите аминоуксусную кислоту (глицин) из хлоруксусной кислоты. Напишите схему реакции.

5.3.5. Лекарственное средство тетамон, применяемое при спазмах сосудов, получается при взаимодействии триэтиламина с этилйодидом.

Какой продукт образуется в этой реакции? Напишите схему реакции и объясните механизм.

Итоговый контроль знаний: тестирование.

5.4.1. ПЕРВИЧНЫЕ АРОМАТИЧЕСКИЕ АМИНЫ ПРИ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ С АЗОТИСТОЙ КИСЛОТОЙ 1) нитрозируются 2) дезаминируются 3) дезалкилируются 4) диазотируются 5.4.2. ПРИ ДЕЙСТВИИ НИТРИТА НАТРИЯ и HCl на АНИЛИН В УСЛОВИЯХ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУР (0 °С) ОБРАЗУЕТСЯ 1) п-нитрозоанилин 2) N-нитрозоанилин 3) бензолдиазонийхлорид 4) фенол 5) N 5.4.3. ПРИ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ ВТОРИЧНОГО АЛИФАТИЧЕСКОГО АМИНА С АЗОТИСТОЙ КИСЛОТОЙ ОБРАЗУЮТСЯ 1) N-нитрозоамины 2) нитрозоалканы 3) амиды 4) спирты 5) алкены 5.4.4. КАЧЕСТВЕННОЙ РЕАКЦИЕЙ С АЗОТИСТОЙ КИСЛОТОЙ, НЕ ПРИБЕГАЯ К НАГРЕВАНИЮ, МОЖНО ОБНАРУЖИТЬ 1) метиламин 2) триметиламин 3) метипропиламин 4) метилдиэтиламин 5.4.5. ПРОДУКТЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ВТОРИЧНЫХ АЛИФАТИЧЕСКИХ АМИНОВ С АЗОТИСТОЙ КИСЛОТОЙ – N-НИТРОЗОАМИНЫ – ПРЕДСТАВЛЯЮТ СОБОЙ 1) растворимые в воде вещества желтого цвета 2) нерастворимые в воде вещества белого цвета 3) нерастворимые в воде вещества желтого цвета 4) нерастворимые в воде вещества красного цвета 5.4.6. ПРИ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ ДИМЕТИЛАМИНА С НИТРИТОМ НАТРИЯ В КИСЛОЙ СРЕДЕ ПРИ КОМНАТНОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ ОБРАЗУЕТСЯ 1) метанол 2) этанол 3) метилхлорид 4) N-нитрозодиметиламин 5) диметилгидроксиламин 5.4.7. ТРЕТИЧНЫЕ АЛИФАТИЧЕСКИЕ АМИНЫ С АЗОТИСТОЙ КИСЛОТОЙ ПРИ КОМНАТНОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ И НИЗКОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ КИСЛОТЫ 1) дезаминируются с образованием азота 2) дезаминируются с образованием аммиака 3) дезалкилируются с образованием вторичного N-нитрозоамина 4) дезалкилируются с образованием альдегида 5) не реагируют 5.4.8. ТРЕТИЧНЫЕ АЛИФАТИЧЕСКИЕ АМИНЫ С АЗОТИСТОЙ КИСЛОТОЙ ПРИ НАГРЕВАНИИ И НИЗКОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ КИСЛОТЫ 1) дезаминируются с образованием азота 2) дезаминируются с образованием аммиака 3) дезалкилируются с образованием вторичного N-нитрозоамина 4) не реагируют 5.4.9. ТРЕТИЧНЫЕ АРОМАТИЧЕСКИЕ АМИНЫ ПРИ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ С АЗОТИСТОЙ КИСЛОТОЙ НА ХОЛОДУ ( °С) 1) нитрозируются 2) дезаминируются с образованием азота 3) дезаминируются с образованием аммиака 4) дезалкилируются с образованием вторичного N-нитрозоамина 5.4.10. БРОМИРОВАНИЕ АНИЛИНА В ВОДНОМ РАСТВОРЕ ПРИ КОМНАТНОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ 1) даст о-броманилин 2) даст м-броманилин 3) даст п-броманилина 4) даст 2,4,6-триброманилин 5) не произойдет 6. Домашнее задание для уяснения темы занятия 6.1. Подготовка к лабораторному занятию №20 по теме: «Зачетное занятие: Монофункциональные органические соединения»

6.2. Эфедрин можно синтезировать при взаимодействии 2-бром-1 фенилпропанола-1 и метиламина. Какие еще сочетания субстрата и нуклеофильного реагента можно использовать для синтеза эфедрина?

Напишите схемы всех реакций и объясните их механизмы.

Рекомендации по выполнению НИРС, в том числе список 7.

тем, предлагаемых кафедрой.

7.1. Составить карточки, чтобы лучше запомнить и понять, как протекает множество превращений у аминов. На одной стороне карточки можно записывать реагенты и условия реакции, а на другой – продукты реакции, или схему реакции с указанием реакционных центров и типа реакции, или механизм реакции с указанием промежуточных частиц и их устойчивости. Эти карточки можно носить с собой и просматривать по нескольку раз в день. Полезнее обращаться к карточкам несколько раз по 5 10 минут, чем один раз в день, но за длительный промежуток времени.

7.2. На основании этих карточек (или без них) составить сводные схемы по условиям реакций алкилирования, ацилирования, галогенирования, сульфирования.

1. Занятие № Тема: «Представление докладов или презентаций (конференция в интерактивной форме). Зачетное занятие: Монофункциональные органические соединения».

Форма организации учебного процесса: лабораторное занятие.

Разновидность занятия: конференция в интерактивной форме. Методы обучения: активное обучение.

3. Значение темы:

Проведение конференции необходимо для повторения и закрепления знаний, умений и навыков, полученных на лабораторных занятиях, а также для проверки степени формирования необходимых будущему провизору общекультурных и профессиональных компетенций.

4. Цели обучения:

обучающийся должен обладать:

5) способностью и готовностью интерпретировать и оценивать результаты анализа лекарственных средств (ПК-36);

7) способностью и готовностью к участию в постановке научных задач и их экспериментальной реализации (ПК-49).

1) основы строения органических соединений: теорию строения и виды структурной и пространственной изомерии;

электронное строение атома углерода и атомов- органогенов во взаимосвязи с их взаимным влиянием в молекуле;

принципы стабилизации молекул, радикальных и ионных частиц на электронном уровне;

теории кислотности и основности органических соединений;

электронные механизмы важнейших химических реакций;

2. важнейшие гомофункциональные классы органических соединений, их типичные и специфические химические свойства и электронные механизмы соответствующих реакций;

3. информационные возможности современных физико-химических методов исследования: спектральных (УФ-, ИК-, ПМР-спектроскопия), хроматографических (ТСХ, ГЖХ, ВЭЖХ), масс-спектрофото метрического метода и границы их использования в анализе и идентификации монофункциональных органических соединений;

4. общие правила и порядок работы в химической лаборатории.

Правила техники безопасности.

определять принадлежность соединений к определенным классам 1) и группам на основе классификационных признаков;

составлять формулы по названию и давать название по структурной формуле в соответствии с правилами номенклатуры ИЮПАК;

изображать структурные и стереохимические формулы 2) соединений, определять виды стереоизомеров и давать им названия по R,S и D,L- номенклатурным системам;

определять наличие и тип кислотных и основных центров и 3) давать сравнительную оценку силы кислотности и основности органических соединений;

определять характер распределения электронной плотности в 4) статическом состоянии с учетом действия индуктивных и мезомерных эффектов и выявлять наличие в молекуле электрофильных и/или нуклеофильных реакционных центров;

описывать механизмы злектрофильного и нуклеофильного при 5) соединения и замещения, а также элиминирования альдольной и сложноэфирной конденсаций в общем виде и применительно к конкретным реакциям;

экспериментально определять наличие определённых видов 6) функциональных групп и специфических фрагментов в молекуле с помощью качественных реакций;

ставить простой учебно-исследовательский эксперимент на основе 7) овладения основными приемами техники работ в лаборатории, выполнять расчеты, составлять отчеты и рефераты по работе, пользоваться справочным материалом;

самостоятельно работать с химической литературой: вести поиск, 8) превращать прочитанное в средство для решения типовых учебно познавательных и ситуационных задач, работать с табличным и графическим материалом.

1) техникой самостоятельной работы с учебной, научной и справочной литературы;

2) навыком вести поиск и делать обобщающие выводы.

План изучения темы:

Контроль исходного уровня знаний – не предусмотрен.

Основные понятия и положения темы.

В связи с переходом на ФГОС третьего поколения возникает необходимость формирования и развития профессиональных навыков обучающихся на основе компетентностного подхода. Ориентация учебной программы по органической химии на общекультурные и профессиональные компетенции должна способствовать подготовке выпускников для дальнейшей успешной деятельности в области фармации. Ключевым моментом достижения этой цели выступает использование активных и интерактивных форм проведения занятий в сочетании с внеаудиторной работой.

Изучение и перспективы развития органической химии чрезвычайно важны для понимания многих процессов, происходящих в организме в норме и при патологии, при разработке корректирующей терапии, а также методов диагностики. Профилирование заданий для интерактивного занятия предусматривает их прикладной характер, связанный со спецификой будущей профессии.

При проведении занятий по органической химии в интерактивной форме одновременно достигается несколько учебных целей:

1) Повышается мотивация студентов к изучению дисциплины «органическая химия» благодаря тому, что темы докладов имеют прикладной характер.

2) У студентов происходит формирование навыков изучения научной химической литературы;

умения решать проблемные и ситуационные задачи.

3) На интерактивном занятии каждый студент чувствует свою интеллектуальную состоятельность, что делает продуктивным процесс обучения.

Самостоятельная работа по теме: Студенты выступают с докладами. Регламент выступления – 15 минут. Обязательно наличие раздаточного материала, отражающего основные тезисы доклада.

Оформление реферата см. в приложении.

Итоговый контроль знаний: обсуждение докладов.

6. Домашнее задание для уяснения темы занятия 6.1. Подготовка к лабораторному занятию №21 по теме:

«Лабораторные методы выделения, очистки и идентификации органических соединений»

6.2. Оформления заготовки отчета к лабораторной работе:

«Перекристаллизация бензойной кислоты и перегонка ацетона с водяным паром».

Рекомендации по выполнению НИРС, в том числе список 7.

тем, предлагаемых кафедрой.

Темы рефератов для подготовки к интерактивному занятию «Монофункциональные соединения»

Связь пространственного строения с биологической активностью.

Стереоспецифичность действия лекарственных веществ.

Слабые кислоты и основания в биологических системах. Оценка 2.

степени ионизации важнейших соединений.

Масс-спектрометрия: виды ионов (молекулярные, осколочные, 3.

перегруппировочные). Изотопный состав. Установление молекулярной формулы. Основные типы фрагментации. Масс-спектральные серии ионов основных классов органических соединений.

Идентификация неизвестного органического соединения.

Реакции циклоприсоединения (диеновый синтез) у сопряженных 5.

диенов. Синтетические полимеры.

Важнейшие реакции многоядерных аренов с изолированными 6.

кольцами. Стабильные радикалы и ионы трифенилметанового ряда.

Хиноны. Бензохиноны. Нафтохиноны, витамин К. Антрахинон.

Окислительные свойства хинонов. Убихиноны.

Амиды карбоновых кислот. Номенклатура. Способы получения.

Строение амидной группы. Кислотно-основные свойства амидов. Кислотный и щелочной гидролиз. Расщепление амидов галогенами в щелочной среде и азотистой кислотой. Дегидратация в нитрилы.

фталимид. свойства имидов, 9. NH-кислотные алкилирование.

Гидрозиды карбоновых кислот.

11. Гидроксамовые кислоты, комплесообразование с ионами металлов. Нитрилы, гидролиз, восстановление.

12. Амины. Классификация. Номенклатура. Физические свойства.

Способы получения. Химические свойства. Отдельные представители.

13. Использование реакций азосочетания для идентификации фенолов и ароматических аминов. Азокрасители (метиловый оранжевый, конго красный), их индикаторные свойства. Основные положения электронной теории цветности.

Поликонденсационные высокомолекулярные соединения. Полисилоксаны (силиконы).

1. Занятие № Тема: «Лабораторные методы выделения, очистки и идентификации органических соединений. Экстракция, перекристаллизация, перегонка, хроматография. Критерии чистоты вещества (температура плавления, температура кипения, плотность, показатель преломления, хроматографические данные.

Лабораторная работа: Перекристаллизация бензойной кислоты и перегонка ацетона с водяным паром».

Форма организации учебного процесса: лабораторное занятие.

Разновидность занятия: оформление протокола эксперимента. Методы обучения: объяснительно-иллюстративный, репродуктивный.

3. Значение темы:

Развитие фармации в значительной степени определяется успехами органической химии во всех её направлениях, в том числе разработкой эффективных методов разделения и выделения, а также широким использованием физико-химических методов, как с целью анализа структуры, так и для контроля качества продукции.

4. Цели обучения:

обучающийся должен обладать:

5) способностью и готовностью интерпретировать и оценивать результаты анализа лекарственных средств (ПК-36);

7) способностью и готовностью к участию в постановке научных задач и их экспериментальной реализации (ПК-49).

методы выделения и очистки органических соединений:

1) экстракцию, перекристаллизацию, перегонку, хроматографию;

критерии чистоты вещества: температуру плавления, 2) температуру кипения, плотность, показатель преломления, хроматографические данные;

оборудование, используемое для наиболее распространенных 3) методов очистки и контроля чистоты органических соединений;

кристаллизацию как метод выделения и очистки вещества 4) (варианты и суть метода). Фактор, определяющий эффективность кристаллизации. Принцип и технику подбора индивидуального растворителя.

В каком случае при кристаллизации применяют смесь растворителей, как ее подбирают;

как осуществляют кристаллизацию, если растворитель уже 5) подобран (или был известен). Меры предосторожности в этом эксперименте;

возгонку как способ кристаллизации. Какие вещества могут 6) подвергаться этому способу кристаллизации. Как осуществляют возгонку.

Факторы, определяющие эффективность возгонки;

экстракцию как способ очистки и разделения смеси веществ 7) (определение и принцип метода). Режимы экстракции;

периодическую экстракцию (мацерацию) в системе «твердое 8) жидкость» и «жидкость-жидкость» Экстрагенты. Техника применения (нарисовать прибор). Трудности на этом пути и их преодоление. Область применения;

непрерывную экстракцию (перколяцию) в системе «твердое 9) жидкость» и «жидкость-жидкость». Экстрагенты. Техника применения (нарисовать приборы: перколятор, экстрактор Сокслета, две конструкции перфораторов);

10) перегонку как способ очистки и разделения летучих веществ (определение, условие применения, варианты метода, эффективность);

11) прибор для простой перегонки. Назначение всех элементов конструкции;

12) меры предосторожности при осуществлении простой перегонки.

Требуемая скорость перегонки. Контроль за перегоняемой жидкостью.

Режим отбора фракций;

принцип осуществления и область применения микроперегонки;

13) 14) принцип фракционной перегонки. Прибор для фракционной перегонки и назначение его элементов. Принцип действия дефлегматоров;

15) ректификация – как частный случай фракционной перегонки.

Устройство ректификационной колонки. Принцип ее действия. Значение метода ректификации;

16) границы использования перегонки в вакууме. Эмпирическое правило, связывающее внешнее давление и температуру кипения жидкости.

Прибор для перегонки в вакууме;

17) как осуществляют простую перегонку в вакууме. Меры предосторожности;

18) перегонку с водяным паром (принцип метода, его назначение, устройство прибора). Эффективность метода по сравнению с простой перегонкой;

19) хроматографию как метод разделения, очистки, выделения и идентификации органических веществ (принцип метода, классификация по различным признакам);

20) адсорбционную хроматографию. Признак, лежащий в основе метода. Адсорбенты и их активность. Элюотропный ряд растворителей и условие элюирования. Выбор подвижной фазы;

21) принцип метода распределительной хроматографии и ее варианты;

22) принцип метода и область применения ионообменной хроматографии;

принцип метода и область применения гель-хроматографии;

23) 24) принцип метода и область применения тонкослойной хроматографии. Приготовление хроматографических пластинок, нанесение пробы. Разделение веществ. Обнаружение на хроматограмме веществ.

25) принцип метода и область применения колоночной хроматографии. Сорбенты, подбор растворителя. Заполнение колонки сорбентом. Разделение смеси веществ и анализ элюата;

26) принцип метода и область применения высокоэффективной жидкостной хроматографии. Требования к сорбентам;

принцип метода и область применения хроматографии на бумаге.

27) 28) принцип метода и область применения газожидкостной хроматографии.

проводить очистку полученного продукта от примесей с 1) использованием методов перегонки и перекристаллизации;

подбирать индивидуальный растворитель и смесь растворителей 2) для перекристаллизации;

определять подлинность органического соединения по 3) показателям критериев чистоты вещества: температуре плавления, температуре кипения, показателю преломления, хроматографическим данным (величины Rf).

техникой сборки оборудования для выделения и очистки 1) органических соединений;

методикой проведения перекристаллизации органического 2) вещества;

методикой проведения простой перегонки;

3) методикой идентификации органических веществ с помощью 4) бумажной хроматографии;

техникой самостоятельной работы со справочной литературой.

5) План изучения темы:

Контроль исходного уровня знаний – устный опрос.

Основные понятия и положения темы.

КРИСТАЛЛИЗАЦИЯ Важнейшим методом очистки твердых веществ служит перекристаллизация. Для этого при нагревании из сырого продукта готовят насыщенный раствор в подходящем растворителе, отфильтровывают горячий раствор от нерастворимых примесей, а затем охлаждают фильтрат. В итоге выпадающие кристаллы, как правило, являются более чистыми, чем исходные.

Выбор растворителя Вещество должно плохо растворяться в выбранном растворителе на холоду и хорошо растворяться в нем при нагревании. При этом загрязняющие примеси должны обладать по возможности более хорошей растворимостью. При перекристаллизации неизвестного вещества, когда и растворитель, и его количество, необходимое для перекристаллизации, неизвестны, следует провести предварительные опыты в пробирках с малыми количествами вещества. Первоначально при выборе растворителя руководствуются старым установленным прежде всего на соединениях более простого строения правилом: «подобное растворяется в подобном», т. е.

соединение хорошо растворимо в растворителях, химически и структурно близких с растворяемым веществом. Иногда применяют и такие растворители, в которых загрязняющие npимеси растворимы в очень небольшой степени и поэтому либо выпадают в ocадок в первую очередь, либо вообще не переходят в растворимое состояние. Однако в этих случаях достаточно чистое вещество удается получить только| после многократной перекристаллизации.

Проведение перекристаллизации Вещество с растворителем нагревают, соблюдая все меры пре досторожности растворитель берется в меньшем количестве, чем это необходимо для полного растворения вещества. Обычно кривая растворимости вблизи точки кипения растворителя резко поднимается вверх, поэтому при перекристаллизации всегда следует доводить раствор до кипения. Затем через обратный холодильник осторожно добавляют такое количество растворителя, чтобы при кипячении все вещество полностью растворилось.

Если для перекристаллизации применяются огнеопасные жид-кости, следует погасить все горелки с открытым пламенем! Нельзя забывать, что кипятильники уже не выполнят своей роли, еслираствор охлаждается ниже температуры кипения (например, при» добавлении новой порции растворителя).

источники:

http://infourok.ru/organicheskaya-himiya-salol-fenilsalicilat-4262950.html

http://libed.ru/knigi-nauka/336465-4-gosudarstvennoe-byudzhetnoe-obrazovatelnoe-uchrezhdenie-visshego-professionalnogo-obrazovaniya-krasnoyarskiy-gosudars.php