Программа вступительных экзаменов в аспирантуру направление
 Скачать 0.84 Mb.
|
|
ЛИТЕРАТУРА 1. Коттон Ф., Уилкинсон Дж. Основы неорганической химии. М.: Мир, 1979. 2. Коттон Ф., Уилкинсон Дж. Современная неорганическая химия. М.: Мир, 1969. Т. 1-3. 3. Некрасов Б.В. Основы общей химии. М.: Химия, 1965. Т. 1; 1967. Т. 2; 1970. Т. 3. 4. Реми Г. Курс неорганической химии. М.: ИЛ, 1963. Т. 1; 1966. Т. 2. 02.00.02 – аналитическая химия I. АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ КАК НАУКА О МЕТОДАХ АНАЛИЗА ВЕЩЕСТВА Основные этапы развития аналитической химии. Место аналитической химии в системе наук. Аналитическая химия как служба. Качественный и количественный анализ, их взаимосвязь. Классификация методов аналитической химии. Химические, физико- химические, физические и биологические методы анализа. Виды анализа: элементный, функциональный, изотопный, молекулярный, фазовый. Классификация методов анализа по количеству определяемого вещества. Аналитический сигнал, аналитическая реакция, аналитические реагенты - специфические, селективные, групповые. Органические соединения как избирательные реагенты. Этапы анализа. Способы устранения мешающего влияния компонентов. Методика анализа. II. ГЕТЕРОГЕННЫЕ РАВНОВЕСИЯ. МЕТОДЫ РАЗДЕЛЕНИЯ – ОСАЖДЕНИЕ, ЭКСТРАКЦИЯ, ХРОМАТОГРАФИЯ Гетерогенные равновесия. Типы гетерогенных систем. Правило фаз Гиббса. Методы разделения - осаждение, экстракция, хроматография. Разделение методом осаждения. Разделение как этап анализа сложных смесей. Произведение растворимости (К s ), собственная растворимость (S o ), молярная растворимость (S), их взаимосвязь. Уравнения материального баланса и электронейтральности. Влияние различных факторов на растворимость. Зависимость растворимости от концентрации осадителя. Способы понижения и повышения растворимости. Маскирование. Расчеты конкурирующих равновесий. Дробный и систематический анализ. Аналитические группы катионов в сероводородном методе анализа. Разделение методом экстракции. Распределение компонента между двумя жидкостями. Классификация методов экстракции. Константа распределения (К D ), коэффициент распределения (D), фактор разделения (степень извлечения) (R), связь с коэффициентом распределения. Константа экстракции (К ex ). Фактор обогащения (S B/A ). Факторы, определяющие направление процесса экстракции. Физическое распределение. Экстракция нейтральными реагентами. Экстракция минеральных кислот и ацидокомплексов. Координационная экстракция. Анионообменная экстракция. Катионообменная экстракция, рН полу экстракции. Факторы, влияющие на коэффициенты распределения металлов. Хроматография как метод разделения. Основное уравнение идеальной равновесной хроматографии. Хроматограмма и ее использование для идентификации и определения компонентов. Элюционные характеристики. Неравновесная хроматография. Причины размывания хроматографических зон. Критерии разделения. Молекулярная хроматография: газожидкостная (ГЖХ), газоадсорбционная (ГАХ), жидкостно-жидкостная (ЖЖХ), жидкостно-адсорбционная, метод Цвета (ЖАХ). Качественный и количественный хроматографический анализ. Методы хемосорбционной хроматографии (осадочная, адсорбционно-комплексообразовательная, окислительно- восстановительная) в анализе неорганических веществ. Ионообменная хроматография. Иониты и их основные свойства. Бумажная и тонкослойная хроматография как методы качественного анализа. III. ПРЕДСТАВЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ АНАЛИЗА. ГРАВИМЕТРИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ Метрологические основы химического анализа. Основные метрологические характеристики метода анализа: погрешность (систематическая, случайная, абсолютная относительная); правильность: воспроизводимость; коэффициент чувствительности; диапазон определения. Точность и достоверность анализа. Способы оценки правильности. Стандартные образцы, их использование. Переведение систематических погрешностей в разряд случайных (рандомизация). Статистическая обработка результатов измерений. Закон нормального распределения случайных погрешностей. Математическое ожидание, стандартное отклонение, дисперсия. Доверительная вероятность и доверительный интервал. Критерий Стьюдента. Выбраковка результатов. Сравнений результатов двух методов анализа. Закон распространения погрешностей. Представление результатов анализа. Гравиметрический анализ, основные положения. Области применения. Способы получения кристаллических осадков, относительное пересыщение, образование центров кристаллизации и их рост. Кристаллические и аморфные осадки, особенности их осаждения. Гомогенное осаждение, Количественное осаждение. Выбор осадителя. Осаждаемая и весовая формы. IV. ГОМОГЕННЫЕ РАВНОВЕСИЯ. ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА. КИСЛОТНО-ОСНОВНОЕ ТИТРОВАНИЕ Гомогенные равновесия. Основные типы химических реакций в аналитической химии: кислотно-основные, окислительно-восстановительные, комплексообразования. Кислотно-основные равновесия. Теория Льюиса. Теория Бренстеда-Лоури. Равновесие в системе кислота - сопряженное основание - растворитель. Константы кислотности и основности. Константа автопротолиза. Классификация растворителей. Влияние природы растворителей на силу кислот и оснований. Кислотно-основное равновесие в многокомпонентных системах. Буферные растворы и их свойства. Буферная емкость. Вычисление рН растворов кислот и оснований. Расчет долей форм при кислотно-основном равновесии. Титриметрический анализ. Основные принципы, классификация методов титриметрического анализа. Требования к реакциям, применяемым в титриметрии. Виды титриметрических определений - прямое, обратное, вытеснительное. Способы выражения концентрации растворов в титриметрии, эквивалент, молярная масса эквивалента. Первичные стандарты, требования к ним. Фиксаналы. Вторичные стандарты. Кривые титрования, скачок титрования. Точка эквивалентности и конечная точка титрования. Индикация. Показатель титрования. Кислотно-основное титрование. Кривые титрования сильных и слабых кислот и оснований, доля титрования. Кислотно-основные индикаторы. Индикаторная погрешность ( инд ) и способы ее расчета. Кислотно-основное титрование многокомпонентных систем. Погрешности методов прямого и обратного титрования. V. РЕАКЦИИ КОМПЛЕКСООБРАЗОВАНИЯ В АНАЛИЗЕ Реакции комплексообразования. Процессы комплексообразования в расторах. Комплексообразование как процесс замещения. Уравнение материального баланса. Ступенчатая и полная константы образования (устойчивости) комплекса. Функции, характеризующие глубину процесса комплексообразования - закомплексованность (функция Ледена), функция образования Бьеррума, доли комплексных форм. Расчет долей форм в зависимости от концентрации лиганда. Факторы, определяющие устойчивость комплекса в расторах. Влияние природы центрального атома и лиганда на устойчивость комплекса в растворе. Ряд Ирвинга-Вильямса. Концепция Арланда-Чатта. Металлы класса «а» и класса «б». Принцип Пирсона. Взаимодействие органических реагентов с ионами металлов. Функционально-аналитические группы атомов. Важнейшие органические реагенты, применение их в анализе для разделения, обнаружения и определения ионов металлов, в операциях маскирования и демаскирования. Комплексо- и комплексонометрия, области их применения. Комплексоны в анализе. ЭДТА как реагент. Условные константы комплексообразования ( ’ MY , ’’ MY ). Кривые комплексонометрического титрования. Металлохромные индикаторы, условные константы ’’ Mind . Расчет индикаторной погрешности. VI. РЕАКЦИИ ОКИСЛЕНИЯ-ВОССТАНОВЛЕНИЯ В АНАЛИЗЕ. ОСАДИТЕЛЬНОЕ ТИТРОВАНИЕ Окислительно-восстановительные реакции. Электродный потенциал. Уравнение Нернста. Стандартный и формальный (реальный) окислительно-восстановительные потенциалы. Обратимость окислительно-восстановительных реакций. Связь константы равновесия со стандартными потенциалами окислительно-восстановительных систем. Окислительно-восстановительное титрование. Построение кривых титрования, особые точки на кривых зависимости E-D. Потенциалы окислительно-восстановительных систем в точке эквивалентности и конечной точке титрования. Окислительно-восстановительные индикаторы. Расчет индикаторной погрешности. Методы окислительно-восстановительного титрования: перманганатометрия, дихроматометрия, иодо- и иодиметрия, броматометрия, бромометрия, цериметрия. Осадительное титрование. Построение кривых титрования. Способы обнаружения конечной точки титрования, индикаторы. Погрешность титрования. Примеры практического применения. VII. АНАЛИЗ РЕАЛЬНЫХ ОБЪЕКТОВ Характеристики реальных объектов, особенности их анализа. Пробоотбор и пробоподготовка. Представительность пробы. Факторы, определяющие постановку аналитической задачи (уровни содержания и точность, экспрессность анализа, квалификационные требования, стоимость анализа). Выбор метода анализа. Достоверность анализа. ЛИТЕРАТУРА Основы аналитической химии / Под ред. Ю.А. Золотова. М.: Высш. школа, 2002. Т. 1, 2. Васильев В.П. Аналитическая химия. М.: Мир, 1989. Т. 1, 2. Кунце У., Шведт Г. Основы качественного и количественного анализа. М.: Мир, 1997. Скуг Д., Уэст Д. Основы аналитической химии. М.: Мир, 1979. Т. 1, 2. Фритц Дж., Шенк Г. Количественный анализ. М.: Мир, 1978. Лайтинен Г.А., Харрис В.Е. Химический анализ. М.: Химия, 1979. Алексеев В.Н. Курс качественного химического полумикроанализа. М.: Химия, 1973. Пилипенко А.Т., Пятницкий И.В. Аналитическая химия. М.: Химия, 1990. Т.1, 2. Янсон Э.Ю., Путнинь Я.К. Теоретические основы аналитической химии. М.: Высш. школа, 1982. Ч. 1, 2. Дорохова Е.Н., Прохорова Г.В. Задачи и вопросы по аналитической химии. М.: Изд-во МГУ, 1984; 1997; Мир, 2001. 02.00.03 – органическая химия I. ВВЕДЕНИЕ Предмет органической химии и основные этапы ее развития. Основные источники органического сырья. Краткие сведения о методах выделения, очистки и идентификации органических соединений. Представления о радикалах и функциональных группах. Гомологические ряды. Формирование и основные положения классической теории строения органических соединений. Валентность атомов в органических соединениях, простые и кратные связи. Изомерия и ее разновидности. Значение теории строения для развития органического синтеза. Основы современной теории строения органических соединений. Электронные представления. Качественная картина квантово-химического описания химической связи в рамках метода молекулярных орбиталей (МО) как линейных комбинаций атомных орбиталей (АО) на примере двухцентровых структурных фрагментов, МО локализованных - и -связей. Представления о распределении электронной плотности, способах его изображения и электронных эффектах атомов и многоатомных групп. Общие представления о делокализации электронов в терминах метода МО. Стереохимические представления. Конфигурация и конформация и соответствующие им типы пространственной изомерии. Хиральность и ее связь со свойствами симметрии молекул. Представления об основных элементах структуры, порождающих хиральность (хиральных центрах), асимметрический атом углерода, проекционные формулы и конфигурационные ряды. Конфигурационная (оптическая) изомерия на примере соединений с асимметрическим атомом углерода: энантиомеры и рацематы, соединения с двумя и более хиральными центрами, диастереомеры и энантиомеры, соотношение их свойств, оптическая активность. Принципы разделения рацематов. Хиральность в химических реакциях: обращение конфигурации, рацемизация, возникновение хирального центра, связь со структурой реагентов и механизмом реакции. Асимметрическая индукция, понятие об асимметрическом синтезе. Представления о методах установления строения органических соединений, физические методы исследования в органической химии. II. УГЛЕВОДОРОДЫ Насыщенные углеводороды Алканы. Гомологический ряд, номенклатура и изомерия, алкильные радикалы. Природные источники алканов. Основные способы получения: гидрирование непредельных углеводородов, синтезы из галогеналканов (восстановление, взаимодействие с металлами и металл- органическими соединениями), восстановление кислородсодержащих соединений, превращения солей карбоновых кислот. Промышленный синтез алканов. Электронное строение насыщенных углеводородов: качественная картина описания метана в рамках метода МО, введение представлений об sp 3 -гибридизации АО углерода и формировании на этой основе локализованных двухцентровых МО. Длины связей и валентные углы. Пространственное строение алканов: вращательная изомерия, конформации и их относительная энергия. Представления о физических свойствах алканов. Химические свойства алканов как основа методов переработки углеводородного сырья. Гомолитический разрыв связей: свободные алкильные радикалы, их электронное строение и относительная стабильность, влияние на относительную легкость разрыва связей в алканах; цепные свободнорадикальные реакции алканов (галогенирование, окисление, нитрование, сульфохлорирование и сульфоокисление, термические превращения). Гетеролитический разрыв связей: проявление алканами основности при взаимодействии с суперкислотами, карбокатионы, их электронное строение, представление о р, -сопряжении, основные типы превращения карбокатионов, суперкислотная химия алканов. Каталитические процессы переработки и основные пути использования насыщенных углеводородов. Циклоалканы. Классификация и номенклатура. Образование циклов в ходе термических и каталитических превращений алканов, диеновый синтез, гидрирование циклоалкенов и аренов, взаимодействие алкенов с диазометаном. Представления о методах построения насыщенных циклов с использованием бифункциональных производных алканов (дигалогеналканы, дикарбоновые кислоты). Относительная устойчивость циклов и ее проявления в превращениях циклоалканов, специфика химических свойств циклопропана. Стереохимический анализ причин различной устойчивости циклов. Конформации циклогексана и его производных. Геометрическая изомерия. Представления о полициклических насыщенных углеводородах и полиэдранах, адамантан, алмаз. Углеводороды с одной двойной связью Алкены. Гомологические ряды, изомерия, номенклатура. Способы образования двойной связи: фрагментация и дегидрирование алканов в их термических и каталитических превращениях, частичное гидрирование тройной связи, дегидрогалогенирование, дегалогенирование, дегидратация, термическое разложение четвертичных аммониевых оснований, превращение карбонильной группы в двойную углерод-углеродную связь. Качественное описание двойной связи в терминах локализованных - и -МО на основе представлений об sp 2 -гибридизации АО углерода. Отсутствие свободного вращения относительно двойной связи как причина геометрической изомерии алкенов. Химические свойства алкенов. Реакции электрофильного присоединения: общие представления о механизме, ориентация (правило Марковникова и его механистическая трактовка), присоединение протонодонорных соединений, галогенов, карбонильных соединений. Реакции радикального присоединения: общие представление о механизме, присоединение бромистого водорода в присутствии перекисей, галогенов, полигалогенметанов, соединений с лабильными связями. Окислительные превращения алкенов: эпоксидирование, гидроксилирование, окислительное расщепление по двойной связи, присоединение озона и различные варианты расщепления озонидов. Координация алкенов с переходными металлами, качественные представления в терминах МО, роль в каталитических превращениях алкенов (гидрирование, изомеризация, оксосинтез, окисление, метатезис). Полимеризация алкенов, ее разновидности как проявление различных типов превращений алкенов, теломеризация. Алкены и их производные как сырье в производстве полимерных материалов. Реакции алкенов, протекающие с сохранением двойной связи: особые свойства аллильной С-Н связи, аллильное галогенирование, окисление, окислительный аммонолиз. Аллильная -электронная система, представление о р, -сопряжении и его качественном описании в терминах теории МО. Углеводороды с несколькими двойными связями Диены. Классификация, номенклатура и изомерия. Важнейшие 1,3-диены и способы их получения, основанные на реакциях дегидрирования, дегидрогалогенирования, дегидратации. Электронное строение сопряженных диенов: качественное описание электронного строения 1.3-бутадиена на основе представлений о , -сопряжении и делокализованных -МО, основы методологии качественного описания электронного строения сопряженных систем в терминах резонанса предельных структур и критерии оценки их относительного вклада. Химические свойства сопряженных диенов: гидрирование и его энергетика, восстановление щелочными металлами в присутствии источников протонов; присоединение галогеноводородов и галогенов, ориентация в этих реакциях в условиях кинетического и термодинамического контроля; реакции циклоприсоединения, представления о разрешенных и запрещенных по симметрии МО реакциях, диеновый синтез; циклоолигомеризация, разновидности линейной полимеризации и сополимеризации диенов, их техническое значение, природный и синтетический каучук. Сопряженные полиены, связь протяженности сопряженной системы с ее энергетикой, характером МО, спектральными проявлениями, представления о природе цветности органических соединений. Кумулены: получение, электронное и пространственное строение, их МО-трактовка на основе представлений об sp-гибридизации АО углерода, химические свойства. Углеводороды с тройной связью Гомологические ряды, изомерия, номенклатура алкинов. Способы образования тройной связи, основанные на реакциях дегидрогалогенирования. Карбидный и пиролитический методы получения ацетилена. Качественное описании тройной связи в терминах локализованных - и -МО на основе представлений об sp-гибридизации АО углерода. Химические свойства алкинов: общие представления о реакционной способности в сравнении с алкенами, роль координационного катализа, гидрирование и восстановление металлами в жидком аммиаке, гидратация (реакция Кучерова), присоединение протонодонорных соединений, превращение ацетилена в винилацетилен, оксосинтез, синтетическое и техническое значение этих реакций; нуклеофильное присоединение к тройной связи и значение реакций этого типа для синтеза винильных производных; циклоолигомеризация алкинов, алкины как диенофилы; окислительные превращения алкинов; кислотные свойства алкинов-1, ацетилениды и их использование для синтеза высших алкинов и других соединений, содержащих тройную связь; аллильная С-Н кислотность и обусловленные ею взаимопревращения алкинов, диенов и алленов. Ароматические углеводороды (арены) Источники ароматических углеводородов. Бензол. Представления о синтетических методах формирования бензольного кольца. Противоречие между формальной ненасыщенностью и химическими свойствами бензола (относительная устойчивость к окислению, склонность к реакциям замещения, энергетика образования, гидрирования и окисления бензола). Геометрия и электронное строение бензола, понятие ароматичности, его трактовка в терминах классической структурной теории и современных электронных представлений (правило Хюккеля, система -МО бензола и связанные с ней критерии ароматичности). Представления о небензоидных ароматических соединениях. Химические свойства бензола. Реакции электрофильного замещения: общие представления о механизме и его экспериментальном обосновании, изотопный обмен, нитрование, сульфирование, галогенирование, алкилирование, окси- и аралкилирование, хлорметилирование, ацилирование; влияние заместителей на скорость и ориентацию, обратимость и различные типы контроля состава продуктов, изомерия и номенклатура дизамещенных производных бензола; значение реакций электрофильного замещения для функционализации и промышленной переработки ароматических углеводородов. Реакции радикального замещения и присоединения. Алкилбензолы. Способы получения с использованием реакций алкилирования, хлорметилирования и ацилирования бензола, реакция Вюрца-Фиттига. Общая картина реакционой способности как сочетания химических свойств аренов и алканов. Реакции электрофильного замещения в бензольном кольце и особенности ориентации в этих реакциях. Протонирование полиалкилбензолов с образованием стабильных аренониевых ионов. Изомеризация, дезалкилирование и диспропорционирование алкилбензолов. Реакции радикального замещения в боковой цепи, бензильная -электронная система. Окислительные превращения алкилбензолов, реакции дегидрирования и их техническое значение для получения производных бензола с ненасыщенными углеводородными заместителями Производные бензола с ненасыщенными углеводородными заместителями. Стирол: сопряжение и взаимное влияние бензольного кольца и двойной связи, реакции присоединения к двойной связи, механизм и факторы, определяющие ориентацию, полимеризация и сополимеризация стирола. Полистирол его техническое значение и химическая модификация. Фенилацетилен. Многоядерные ароматические углеводороды. Соединения с разделенными бензольными кольцами: дифенил- и полифенилметаны, влияние накопления фенильных радикалов на свойства метановой С-Н связи, полифенилметильные радикалы, катионы и анионы, представления о влиянии заместителей на их относительную стабильность; дифенилэтаны, стильбены, толан, их взаимопревращения. Ди- и полиарилы. Дифенил, способы его получения, строение. Представления о влиянии заместителей на легкость взаимного вращения и степень копланарности бензольных колец, связь последней со спектральными свойствами и пространственной изомерией производных дифенила. Дифенил как ароматическая система, реакции электрофильного замещения, ориентация в этих реакциях и влияние на нее заместителей. Ароматические углеводороды с конденсированными (аннелированными) бензольными кольцами. Основные структурные типы. Представления о синтетических подходах к аннелированию ароматических циклов. Нафталин: структурные характеристики, номенклатура положений нафталинового ядра и производных нафталина, электронное строение, представление о влиянии аннелирования на ароматичность; общие представления о реакционной способности в сравнении с бензолом, каталитическое гидрирование и восстановление металлами в присутствии источников протона, окисление и влияние заместителей на направление этой реакции; электрофильное замещение, ориентация в условиях кинетического и термодинамического контроля, влияние заместителей, значение этих реакций для синтеза и промышленного производства функциональных производных нафталина. Антрацен и фенантрен: номенклатура положений и изомерия производных, представления о методах синтеза из бензола и нафталина; электронное строение, ароматичность и общая характеристика реакционной способности в сравнении с бензолом и нафталином, относительная реакционная способность отдельных положений; реакции гидрирования, окисления, электрофильного присоединения и замещения. Полиядерные конденсированные ароматические системы, графит. III. ПРОИЗВОДНЫЕ УГЛЕВОДОРОДОВ С ПРОСТЫМИ ФУНКЦИОНАЛЬНЫМИ ГРУППАМИ Галогенпроизводные. Моногалогеналканы, их изомерия и номенклатура. Способы образования связи С-Hlg при насыщенном атоме углерода: замещение атома водорода, присоединение галогеноводорода к двойной связи, замещение гидроксильной группы, синтез из солей карбоновых кислот. Качественное описание электронной природы связи С sp 3-Hlg на основе представлений о характере локализованных -МО, образуемых атомами с разной электроотрицательностью, зависимостость свойств связи С-Hlg от природы атома галогена. Химические свойства моногалогеналканов: нуклеофильное замещение атома галогена и дегидрогалогенирование, представления о механизмах S N 1, S N 2, E1, E2, экспериментальных подходах к их установлению и факторах, определяющих их конкуренцию, учет этих закономерностей в планировании синтеза на основе моногалогеналканов. Способы активации галогенпроизводных в реакциях, протекающих с гетероциклическим разрывом связи углерод- галоген, комплексы моногалогеналканов с кислотами Льюиса. Восстановительные превращения моногалогеналканов: каталитическое гидрирование, взаимодействие с металлами. Полигалогенпроизводные алканов. Способы получения полгалогенметанов: галогенирование метана, селективное восстановительное дегалогенирование полигалогенметанов, галоформная реакция. Общие методы синтеза геминальных полигалогенпроизводных. Синтез вицинальных ди- и полигалогенэтанов с использованием реакций галогенирования этана, чередования реакций присоединения галогена к этилену и дегидрогалогенирования. Получение полифторпроизводных метана и этана, фреоны. Гексахлорциклогексан. Соединения с повышенной подвижностью атома галогена. Аллил- и бензилгалогениды, способы их получения и особенности химических свойств, функционализация аренов путем введения и модификации хлорметильной группы. Ди- и трифенилхлорметаны. Стабильные радикалы, карбокатионы и карбанионы. Бензальхлорид и бензотрихлорид: синтез из толуола и последующий гидролиз как пример общего подхода к функционализации алкиларенов путем трансформации алкильной группы. Соединения с пониженной подвижностью атома галогена. Галогеналкены: общие представления о природе связи С sp 2-Hlg и проявлении взаимного влияния двойной связи и атома галогена в химических свойствах. Хлористый винил и хлоропрен, способы их получения, и техническое значение. Полихлорированные и полифторированные этилены и полимеры на их основе. Ароматические галогенпроизводные. Способы получения: галогенирование углеводородов, превращения солей диазония. Особенности протекания реакций нуклеофильного замещения в ароматическом ряду: представления о механизме, катализ, влияние заместителей. Взаимодействие с металлами: получение металлорганических соединений, синтез алкилароматических соединений и диарилов. Эффекты атомов галогенов как заместителей в реакциях электрофильного замещения, значение и пути использования этих реакций в синтезе соединений ароматического ряда. Полихлорпроизводные бензола: получение хлорированием бензола, взаимодействие с нуклеофильными реагентами, основные пути использования. Магний- и литийорганические соединения. Способы получения из галогенпроизводных и углеводородов, обладающих достаточно высокой С-Н кислотностью. Природа связи углерод- металл и ее проявления в химических свойствах. Взаимодействие с кислотами и электрофилами: галогенами, кислородом, галогенпроизводными углеводородов, карбонильными соединениями и окисями алкенов, производными карбоновых кислот и углекислотой. Использование в синтезе элементоорганических соединений. Гидроксилсодержащие производные углеводородов и простые эфиры. Одноатомные спирты. Изомерия, классификация, номенклатура. Способы образования спиртовой гидроксильной группы: присоединение воды к двойной связи, гидролиз связи С- Hlg, восстановление карбонильных соединений и озонидов алкенов, карбоновых кислот и сложных эфиров, синтезы с использованием металлорганических соединений (окисление, реакции с карбонильными соединениями, окисями алкенов, сложными эфирами). Промышленные способы получения простейших алифатических спиртов, спиртов С 7 С 20 и циклогексанола. Электронная природа и характеристики связей О-Н и С-Н, водородная связь и ее проявления в спектральных характеристиках и физических свойствах спиртов. Химические свойства: кислотно-основные свойства и их роль в химических превращениях спиртов, образование алкоголятов и их использование в синтезе, замещение гидроксильной группа при действии неорганических кислот и их галогенангидридов, дегидратация; рассмотрение механизма реакций, включающих разрыв связи С-О, на основе общих представлений о механизме реакций нуклеофильного замещения и отщепления в алифатическом ряду, способы активирующей модификации гидроксильной группы, свойства и использование в синтезе эфиров минеральных кислот; нуклеофильные свойства спиртов: присоединение к алкенам и алкинам, образование простых эфиров, взаимодействие с карбонильными соединениями, карбоновыми кислотами и их производными; окисление и дегидрирование спиртов. Основные пути применения. Многоатомные спирты. 1,2-Гликоли: общие способы получения и химические свойства, пинаколиновая перегруппировка; этиленгликоль, полиэтиленгликоли и их эфиры, свойства и основные пути использования; глицерин: методы синтеза, основанные на использовании пропилена, образование простых и сложных эфиров, комплексов с ионами металлов, дегидратация. Представление о гликолях с удаленным расположением гидроксильных групп, 1,3-гликоли и -полигликоли, пентаэритрит, 1,4-бутандиол и их техническое значение. Диалкиловые эфиры. Способы получения, основанные на реакциях присоединения спиртов к алкенам, взаимодействия алкилгалогенидов с алкоголятами (реакция Вильямсона), дагидратации спиртов. Химические свойства: взаимодействие с протонными кислотами и кислотами Льюиса, расщепление, окисление. Алкиловые эфиры этиленгликоля. Основные представители циклических простых эфиров: окиси алкенов (получение, изомеризация, взаимодействие с галогеноводородами, водой при кислотном и щелочном катализе, спиртами и алкоголятами, аммиаком и аминами, гидридами металлов и металлорганическими соединениями), тетрагидрофуран, диоксан. Аллиловые спирты и арилкарбинолы: методы синтеза и особенности химических свойств, связанные с аллильным и бензильным положением гидроксильной группы. Полиарилкарбинолы. Пропаргиловый спирт. Представления о свойствах винилового спирта и о кето-енольной таутомерии. Эфиры винилового спирта: способы получения из ацетилена и этилена, гидролиз и причины большей легкости его протекания по сравнению с диалкиловыми эфирами, полимеризация и ее техническое значение. Оксиарены. Классификация и номенклатура. Фенол и его гомологи, нафтолы. Способы получения оксиаренов, основанные на введении оксигруппы путем щелочного плавления сульфокислот, гидролиза галогенпроизводных, замены аминогруппы на гидроксильную группу через соли диазония, окисления изопропильной группы до гидроперекиси и ее фрагментации. Химические свойства. Кислотность оксиаренов, влияние на нее ароматического остова и заместителей в нем, образование фенолятов, таутомерия оксиаренов и связь положения таутомерного равновесия с ароматичностью остова. Нуклеофильность оксиаренов, ее двойственная природа и влияние на нее трансформации фенолов в феноляты, конкуренция n- и нуклеофильности в свойствах оксиаренов. n-Нуклеофильность оксиаренов: образование простых и сложных эфиров, значение этих модификаций в химии оксиаренов. Перегруппировки эфиров оксиаренов как проявление конкуренции различных типов нуклеофильности оксиаренов. Нуклеофильность оксиаренов и реакции электрофильного замещения в ароматическом ядре: галогенирование, сульфирование, нитрование, нитрозирование, алкилирование и конденсации с карбонильными соединениями (фенольно- формальдегидные смолы, дифенилолпропан и их техническое значение), ацилирование; влияние оксигруппы как заместителя на скорость и ориентацию в этих реакциях. Реакции электрофильного замещения, характерные для оксиаренов как ароматических соединений с повышенной нуклеофильностью: карбоксилирование, азосочетание, введение формильной группы (реакции Гаттермана и Реймера-Тимана). Гидрирование и окисление фенола. Стабильные феноксильные радикалы, представления и фенольных стабилизаторах полимерных материалов. Полиоксиарены. Пирокатехин и гидрохинон: способы получения, восстановительные свойства, образование моно- и диэфиров; специфические свойства пирокатехина, обусловленные соседством гидроксильных групп (образование циклических эфиров, комплексы с металлами). Резорцин и флороглюцин: получение, реакции с электрофилами, гидрирование, образование эфиров; проявления в химических свойствах резорцина, флороглюцина и их фенолятов двойственной нуклеофильности и повышенной склонности к таутомерным превращениям. Пирогаллол. Представления о природных соединениях - производных пирокатехина и пирогаллола. Амины. Классификация, номенклатура. Способы получения, основанные на реакциях аммиака и аминов как нуклеофильных реагентов с галоген-, окси- и аминопроизводными алифатических и ароматических углеводородов, реакциях восстановления и перегруппировках азотсодержащих производных карбонильных соединений и карбоновых кислот, восстановлении нитросоединений. Электронное и пространственное строение аминогруппы, зависимость от природы радикалов, связанных с атомом азота. Алифатические амины. Основность и кислотность аминов, влияние природы углеводородных радикалов на эти свойства. Реакции аминов как нуклеофилов: алкилирование, ацилирование (его влияние на свойства аминов как оснований и кислот, значение и использование в химии аминов), взаимодействие с азотистой кислотой, окисление. Основные представители алифатических аминов и их техническое значение. Соли четвертичных аммониевых оснований: получение, электронное и пространственное строение, практическое использование. Четвертичные аммониевые основания: получение, общая характеристика свойств, превращения при нагревании. Ароматические амины. Двойственная природа основности и нуклеофильности, соотношение n- и нуклеофильности в реакциях с электрофилами: алкилирование, сульфирование (сульфаминовая и сульфаниловая кислоты, представление о сульфамидных препаратах), ацилирование и его значение в химии ароматических аминов, нитрование, галогенирование, нитрозирование, диазотирование и азосочетание. Окисление ароматических аминов. Фенилгидроксиламин и пара-аминофенол. Важнейшие представители ароматических моно- и полиаминов, полиариламины, их техническое значение. Специфические свойства орто-фенилендиамина и орто-аминофенола, синтез гетероциклических соединений на их основе. Диазо- и азосоединения. Электронное строение солей диазония, катион диазония как электрофил. Взаимопревращения различных форм диазосоединений. Реакции солей диазония, протекающие с выделением азота, и их использование для получения функциональных производных аренов и для удаления аминогруппы из ароматического ядра; соли диазония как реагенты арилирования ненасыщенных и ароматических соединений. Реакции солей диазония, протекающие без выделения азота: азосочетание и особенности проведения этой реакции в зависимости от природы диазо- и азосоставляющей, электронное строение и применение азосоединений, восстановление солей диазония и азосоединений, использование этих реакций для получения ароматических аминов и производных гидразина. IV. ПРОИЗВОДНЫЕ УГЛЕВОДОРОДОВ СО СЛОЖНЫМИ ФУНКЦИОНАЛЬНЫМИ ГРУППАМИ Карбонильные соединения. Классификация и номенклатура. Способы образования карбонильной группы: окисление насыщенных углеводородов, озонолиз и каталитическое окисление алкенов, оксосинтез, гидратация алкинов, гидролиз геминальных дигалогенпроизводных и виниловых эфиров, окисление и дегидрирование спиртов, окислительное расщепление -гликолей. Методы превращения альдегидов в кетоны, синтез альдегидов и кетонов из карбоновых кислот и их производных: восстановление галогенангидридов и нитрилов, реакции карбоновых кислот и их производных с металлорганическими соединениями, пиролиз солей карбоновых кислот и его каталитические варианты. Электронное строение карбонильной группы: качественное описание в терминах локализованных - и -МО, распределение электронной плотности. Основные спектральные характеристики и физические свойства. Химические свойства алифатических карбонильных соединений. Общая характеристика реакционной способности, основанная на электронном строении карбонильной группы и ее влиянии на связанный с ней алкильный радикал. Общая схема взаимодействия с нуклеофилами, роль кислотного и основного катализа, относительная реакционная способность альдегидов и кетонов. Реакции с гетероатомными нуклеофилами: гидратация, взаимодействие со спиртами, галогеноводородами и пятихлористым фосфором, бисульфитом натрия, взаимодействие с тиолами и его использование для превращения альдегидов в углеводороды, кетоны и карбоновые кислоты; взаимодействие с азотцентрированными нуклеофилами: реакции с гидроксиламином (оксимы), гидразином и его производными (гидразоны и родственные соединения), первичными и вторичными аминами (азометины, енамины), аммиаком (уротропин). Реакции с углеродцентрированными нуклеофилами: образование циангидринов, присоединение металлорганических соединений, взаимодействие с алкилиденфосфоранами (реакция Виттига) и -нуклеофилами (алкены, арены). Кето- енольная таутомерия и связанные с ней свойства карбонильных соединений: альдольно- кротоновая конденсация, ее механизм при кислотном и основном катализе, взаимодействие с С-Н активными соединениями других типов (реакция Кнёвенагеля), взаимодействие енолов и енолятов как активированных производных алкенов с электрофилами (галогенирование и галоформное расщепление, нитрозирование и азосочетание, алкилирование, ацилирование). Окислительно-восстановительные превращения карбонильных соединений: восстановление до спиртов (каталитическое и действием комплексных гидридов металлов), -гликолей (металлами), углеводородов (амальгамированным цинком и соляной кислотой, активным титаном); окисление альдегидов до карбоновых кислот, окисление кетонов без разрыва и с разрывом углерод-углеродной связи. Свойства неенолизирующихся альдегидов: окислительно восстановительное диспропорционирование при взаимодействии со щелочами (реакция Канниццаро) и алкоголятами алюминия (реакция Тищенко), полимеризация. Азотсодержащие производные карбонильных соединений. Общие представления о сходстве электронного строения и химических свойств карбонильной и азометиновой групп. Восстановление оксимов, гидразонов, шиффовых оснований. Восстановление продуктов взаимодействия с аммиаком и аминами в момент их образования: каталитическое, производными муравьиной кислоты (реакция Лейкарта и ее модификации). Оксимы: геометрическая изомерия и взаимопревращения изомеров при кислотном и щелочном катализе, превращения, катализируемые кислотами (перегруппировка и фрагментация Бекмана, перегруппировка оксима циклогексанона и ее промышленное значение). Катализируемое основаниями разложение гидразонов как основа способа превращения карбонильных соединений в углеводороды. Дикарбонильные соединения. Классификация, номенклатура. Способы получения, основанные на реакциях окисления, нитрозирования и конденсации. -Дикарбонильные соединения: глиоксаль, метилглиоксаль, образование устойчивых гидратов, катализируемое основаниями превращение в оксикислоты; диметилглиоксим и комплексы металлов на его основе; бензил, циклогексан- 1,2-дион, бензиловая перегруппировка. -Дикарбонильные соединения: формилацетон, циклическая кротоновая конденсация; -дикетоны, особенности кето-енольной таутомерии, алкилирование и катализируемое основаниями расщепление, конденсации с карбонильными соединениями, образование комлексов с катионами металлов. -Дикарбонильные соединения: использование в синтезе гетероциклических соединений, фталевый диальдегид. Непредельные и ароматические карбонильные соединения. -Непредельные альдегиды и кетоны. Общие методы синтеза: окисление алкенов по аллильному положению и спиртов аллильного типа, кротоновая конденсация карбонильных соединений, синтез акролеина дегидратацией глицерина. Электронное строение: , -сопряжение, характер -МО и распределение -электронной плотности. Общая характеристика реакционной способности в сравнении с насыщенными карбонильными соединениями, факторы, определяющие соотношение продуктов присоединения нуклеофилов к карбонильной группе и углерод-углеродной двойной связи. Каталитическое гидрирование, восстановление источниками гидрид-иона и способы селективного проведения этих реакций, восстановление металлами. Селективное окисление по альдегидной группе. Реакции присоединения воды и спиртов, галогеноводородов, бисульфита натрия, аммиака и аминов, цианистого водорода, металлорганических соединений. Конденсация с С-Н-активными соединениями. Хиноны: общие методы синтеза, влияние строения на сродство к электрону, реакции восстановления и присоединения; 9,10-антрахинон. Карбонильные соединения ароматического ряда. Методы синтеза: получение окислением алкиларенов, ацилированием ароматических углеводородов, взаимодействием хлорметильных производных с уротропином (реакция Соммле), гидролизом дихлорметильных производных. Взаимное влияние карбонильной группы и ароматического ядра, его проявление в электронном строении и реакционной способности карбонильной группы; особенности взаимодействия с нуклеофилами, реакции с аммиаком (гидробензамид) и аминами (основания Шиффа), реакция Канниццаро и бензоиновая конденсация; электрофильное замещение в ароматических карбонильных соединениях, свободнорадикальное хлорирование ароматических альдегидов. Кетены: методы синтеза, присоединение нуклеофильных реагентов как вариант реакции ацилирования, димеризация. Карбоновые кислоты и их производные. Алифатические монокарбоновые кислоты. Классификация и номенклатура. Методы получения: окисление углеводородов, спиртов и карбонильных соединений, гидролиз тригалогенметильных производных, синтезы с использованием Mg- и Li-органических соединений, малонового и ацетоуксусного эфиров, гидролиз нитрилов, амидов и сложных эфиров; природные источники карбоновых кислот, промышленные методы синтеза, основанные на использовании окиси углерода. Электронное строение в сравнении со спиртами и карбонильными соединениями и общая характеристика реакционной способности. Физические свойства карбоновых кислот, проявления склонности к ассоциации за счет образования водородных связей. Химические свойства. Кислотность, ее связь со строением анионов карбоновых кислот и зависимость от характера и положения заместителей. Образование производных карбоновых кислот: солей, галогенангидридов и ангидридов, сложных эфиров, нитрилов и амидов. Представления о механизме взаимопревращений карбоновых кислот и их производных, роль кислотного и основного катализа. Восстановление и галогенирование карбоновых кислот. Производные карбоновых кислот. Соли: представления о свойствах и их зависимости от природы металла; превращения, сопровождающиеся удалением двуокиси углерода (пиролиз, анодное окисление, действие галогенов на серебряные соли). Хлорангидриды: реакции с нуклеофилами и их использование для замены атома водорода ацильным радикалом (ацилирование), восстановление до альдегидов, реакции с магнийорганическими соединениями; Ангидриды карбоновых кислот: реакции с нуклеофилами (ацилирование), уксусный ангидрид как С-Н компонента в реакции с ароматическими альдегидами. Сложные эфиры: каталитическое гидрирование, восстановление металлами и комплексными гидридами металлов, электрофильность в сравнении с хлорангидридами и ангидридами, реакции с нуклеофилами (гидролиз и переэтерификация, реакции с аминами, сложноэфирная конденсация), основные пути использования. Амиды: взаимное влияние карбонильной и аминогруппы и его следствия в отношении кислотно-основных свойств в сравнении с аммиаком и аминами и электрофильности в сравнении с другими производными карбоновых кислот, реакции с нуклеофилами (гидролиз, алкоголиз, переамидирование), основные пути превращения в амины (различные варианты восстановления, перегруппировка Гофмана и родственные ей превращения гидразидов, азидов, гидроксамовых кислот), основные пути использования. Нитрилы: каталитическое гидрирование, восстановление натрием в спирте, гидридами, хлористым оловом, взаимодействие с нуклеофилами (гидролиз, алкоголиз), реакции с магнийорганическими соединениями. Непредельные и ароматические монокарбоновые кислоты. Способы получения , - непредельных карбоновых кислот из алкенов, ацетилена, дикарбоновых, галоген- и оксикарбоновых кислот; электронное строение, взаимное влияние карбоксильной группы и двойной связи, реакции присоединения и причины реализующейся в них ориентации: промышленные способы получения и пути использования акриловой, метакриловой кислот и их производных; природные источники и практическое значение олеиновой кислоты. Превращения бензойной кислоты, затрагивающие бензольное кольцо; хлористый бензоил, особенности его реакционной способности в сравнении с хлоранигидридами алифатических кислот и использование в реакции бензоилирования. Насыщенные дикарбоновые кислоты. Классификация и номенклатура. Методы синтеза: окислительное расщепление циклоалканов, циклических спиртов и кетонов, гидролиз моно- и динитрилов, синтезы с использованием малонового эфира, получение щавелевой кислоты из формиата натрия. Общие химические свойства: кислотные свойства и их зависимость от взаимного расположения карбоксильных групп, образование производных по одной и обеим карбоксильным группам, смешанные производные. Щавелевая кислота: декарбоксилирование, декарбонилирование, окисление; диэтилоксалат, реакции сложноэфирной конденсации с его участием и их использование в синтезе. Малоновая кислота: декарбоксилирование и причины его повышенной легкости, конденсации с карбонильными соединениями; малоновый эфир, его свойства и использование в синтезе путем конденсации с карбонильными соединениями (реакция Кнёвенагеля) и присоединения по двойной углерод-углеродной связи, активированной электроноакцепторными заместителями (реакция Михаэля), образование, алкилирование и окислительная конденсация натрмалонового эфира, превращения продуктов этих реакций в карбоновые кислоты. Янтарная и глутаровая кислоты: образование циклических и высокомолекулярных производных; сукцинимид, его взаимодействие с бромом и щелочью, использование N-бромсукцинимида в синтезе. Адипиновая кислота и ее производные, их свойства и пути практического использования. Производные угольной кислоты: мочевина и ее производные, сложные эфиры, хлоругольный эфир, уретаны, изоцианаты, пути промышленного использования производных угольной кислоты. Непредельные и ароматические дикарбоновые кислоты. Малеиновая кислота и ее ангидрид, способы получения, стереоизомерия этилендикарбоновых кислот, взаимопревращения малеиновой и фумаровой кислот, проявления стереоизомерии в различиях их химических свойств и пространственном строении продуктов реакций, протекающих по двойной связи. Бензолдикарбоновые кислоты: получение окислением диалкилбензолов и нафталина. Фталевая кислота: образование циклических и высокомолекулярных производных; фталевый ангидрид, его использование для синтеза производных фталевой кислоты, антрахинона, триарилметановых красителей; фталимид: свойства, обусловленные наличием связи N-H, и использование в синтезе аминов (реакция Габриеля), антраниловой кислоты; сложные эфиры фталевой кислоты и их практическое значение. Терефталевая кислота, диметилтерефталат и его промышленное использование. Нитросоединения. Классификация и номенклатура. Способы получения нитросоединений: нитрование углеводородов, обмен атома галогена на нтрогруппу, окисление аминов, синтез ароматических нитросоединений из аминов через соли диазония. Электронное строение нитрогруппы, характер ее влияния на насыщенный, ненасыщенный и ароматический углеводородные радикалы. Химические свойства: каталитическое гидрирование, восстановление в кислой, нейтральной и щелочной средах; С-Н кислотность, таутомерия и связанные с ними свойства алифатических нитросоединений (галоидирование, нитрозирование, конденсация с карбонильными соединениями и синтез нитроалкенов, присоединение к двойной связи, активированной электроноакцепторными заместителями), реакции ациформы (гидролиз, перегруппировка в гидроксамовые кислоты). Представления о свойствах нитроалкенов. Специфические свойства ароматических нитросоединений: электрофильное замещение и влияние нитрогруппы как заместителя на скорость и ориентацию в этих реакциях; частичное восстановление, нуклеофильное замещение галогена в нитрогалогенбензолах и нитрогруппы в полинитроаренах; окисление, С-Н кислотность и связанные с ней реакции нитропроизводных толуола. Продукты неполного восстановления нитросоединений: нитрозосоединения, их таутомерия, реакции димеризации и конденсации; фенилгидроксиламин, азоксибензол, гидразобензол и их перегруппировки. V. СОЕДИНЕНИЯ СО СМЕШАННЫМИ ФУНКЦИЯМИ Галогензамещенные карбоновые кислоты. Классификация и номенклатура. Способы получения, основанные на свойствах насыщенных и непредельных карбоновых кислот. Химические свойства: влияние числа и расположения атомов галогенов на силу карбоновых кислот, реакции нуклеофильного замещения атома галогена и их использование в синтезе. Оксикислоты. Классификация и номенклатура. Алифатические оксикислоты: общие методы синтеза, основанные на свойствах непредельных, галоген-, кето- и аминокарбоновых и дикарбоновых кислот, многоосновных спиртов, оксиальдегидов и оксинитрилов; представления о природных источниках оксикислот. Химические свойства: дегидратация и зависимость ее результата от взаимного расположения карбоксильной и оксигруппы, представления о стереохимии оксикислот, реакции с обращением и сохранением конфигурации. Ароматические оксикислоты: получение карбонизацией фенолятов и нафтолятов, взаимопревращения солей, влияние катиона металла и температуры на направление этих реакций; получение простых и сложных эфиров, реакции азосочетания; пути использования оксибензойных и -нафтойных кислот и их производных. Аминокислоты. Классификация и номенклатура. Структурные типы природных аминокислот, стереохимия и конфигурационные ряды; синтезы из кетонов через циангидрины, из галоген- и кетокарбоновых кислот, производных аминоуксусной кислоты. Методы синтеза аминокислот, основанные на реакциях непредельных и дикарбоновых кислот. Кислотно-основные свойства аминокислот и зависимость их состояния от рН среды; образование производных по карбоксильной и аминогруппе, бетаины; взаимодействие с азотистой кислотой, превращения аминокислот, протекающие при нагревании, и зависимость их результата от взаимного расположения функциональных групп. Основные реакции аминокислот, протекающие в живых организмах. Пептиды, полипептиды и белки: представления о пептидном синтезе, методах установления аминокислотного состава и последовательности аминокислотных фрагментов; вторичная структура, основные функции белков в жизнедеятельности организмов. Капролактам и его техническое значение. Антраниловая и пара-аминобензойная кислоты: методы получения, свойства, пути использования. Альдегидо- и кетокислоты. Классификация и номенклатура. Простейшие альдегидо- и кетокислоты: получение из кетонов, карбоновых кислот и их производных; химические свойства как проявление реакционной способности, характерной для двух функциональных групп. Альдегидо- и кетокислоты, специфика их свойств. Получение сложных эфиров по реакции сложноэфирной конденсации; свойства эфиров кетокислот на примере ацетоуксусного эфира: С-Н кислотность и таутомерия, конденсации с карбонильными соединениями и соединениями, содержащими углерод-углеродную двойную связь, активированную электроноакцепторными заместителями; образование металлических производных, их строение и двойственная реакционная способность, алкилирование, ацилирование, окислительная конденсация и использование этих свойств в синтезе кетонов и карбоновых кислот; бромирование, нитрозирование, азосочетание; взаимодействие с бисульфитом натрия, цианистым водородом, гидроксиламином и производными гидразина. Оксикарбонильные соединения и углеводы. Оксикарбонильные соединения и их наиболее характерные свойства. Моносахариды, классификация и номенклатура, стереоизомерия и конфигурационные ряды; кольчато-цепная таутомерия и мутаротация; реакции, используемые для установления структурных и стереохимических характеристик моносахаридов: окисление и восстановление, ацилирование, алкилирование, образование фенилгидразонов и озазонов, переходы от низших моносахаридов к высшим и обратно. Ди- и полисахариды, представления о распространении углеводов в природе и путях их использования. VI. ГЕТЕРОЦИКЛИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ Общие представления и классификация. Ароматические гетероциклические соединения. Пятичленные гетероциклы с одним гетероатомом (фуран, тиофен, пиррол): общие методы синтеза и взаимопревращения, зависимость степени ароматичности от природы гетероатома и ее влияние на особенности взаимодействия с кислотами и электрофилами; реакции гидрирования и окисления. Фурфурол и тиофен-2-альдегид, пирослизевая кислота. Кислотные свойства пиррола и их использование в синтезе; пиррол-2-альдегид и его превращение в порфин; пиррольный цикл как структурный фрагмент природных соединений. Индол и его производные: методы построения индольного остова, основанные на использовании ароматических аминов и арилгидразонов; химические свойства индола, синтез важнейших производных, представления о природных соединениях индольного ряда, индиго. Представления о пятичленных гетероциклах с несколькими гетероатомами. Шестичленные гетероциклы. Пиридин и его гомологи: изомерия и номенклатура, ароматичность, двойственная основность и нуклеофильность; проявления N-основности и N- нуклеофильности, образование N-окиси; основность и нуклеофильность: влияние гетероатома на эти свойства, реакции электрофильного замещения в ядре пиридина и его N-окиси и их использование для синтеза функциональных производных пиридина, отношение пиридина и его гомологов к окислителям; влияние гетероатома на электрофильные свойства пиридинового ядра, нуклеофильное замещение водорода (реакция Чичибабина) и нуклеофильно подвижных групп, использование этих реакций для синтеза функциональных производных пиридина; гидрирование пиридинового ядра; С-Н кислотность метильной группы в зависимости от ее положения в пиридиновом ядре и проявления в химических свойствах пиколинов. Влияние положения функциональной группы в ядре пиридина на свойства окси- и аминопиридинов, таутомерия этих производных. Соли пиридиния, расщепление пиридинового цикла при действии нуклеофилов. Представления о природных соединениях и лекарственных средствах - производных пиридина. Хинолин и его простейшие производные: методы построения хинолинового ядра, основанные на реакциях анилина с глицерином и карбонильными соединениями, сходство и различия химических свойств пиридина и хинолина. Изохинолин. Пиримидин: способы построения пиримидинового остова, основанные на взаимодействии мочевины и ее производных с малоновым эфиром, эфирами альдегидо- и кетокислот; важнейшие производные пиримидина и их роль в качестве структурных фрагментов нуклеиновых кислот: урацил, цитозин, тимин; пурин как конденсированная система имидазола и пиримидина, аденин и гуанин. Представления о нуклеотидах и нуклеиновых кислотах. ЛИТЕРАТУРА Терней А.. Современная органическая химия. М.: Мир, 1981. Т. 1, 2. Несмеянов А. Н., Несмеянов Н. А.. Начала органической химии. М.: Химия, 1974. Кн. 1, 2. Р. Моррисон, Р. Бойд. Органическая химия, М.: Мир, 1970. Резников В.А., Штейнгарц В.Д.. Галоидзамещенные карбоновые кислоты. Новосибирск: Изд-во НГУ, 1999. Резников В.А., Штейнгарц В.Д.. Оксикислоты. Новосибирск: Изд-во НГУ, 1999. Резников В.А., Штейнгарц В.Д.. Аминокислоты. Новосибирск: Изд-во НГУ, 1999. Резников В.А., Штейнгарц В.Д.. Гетероциклические соединения. Новосибирск: Изд-во НГУ, 2000. Резников В.А., Штейнгарц В.Д. Углеводы. Новосибирск: Изд-во НГУ, 2002. |