Программа «Фармацевтическая химия»



Дата21.06.2018
өлшемі195.62 Kb.
#76382
түріПрограмма

ПРОГРАММА

МЕЖДИСЦИПЛИНАРНОГО ВСТУПИТЕЛЬНОГО ИСПЫТАНИЯ

для поступления по программе высшего образования «магистр»

направления 04.04.01 – «Химия»

программа «Фармацевтическая химия»

Калининград, 2017

Составитель программы: Чибисова Н.В. – зам. Директора по УР Института живых систем Балтийского федерального университета им. Иммануила Канта, к.б.н., доцент.

Оглавление

1. Пояснительная записка

1.1. Общие положения

1.2. Критерии оценивания ответов

1.3. Пример содержания билета (вопросов для собеседования)

2. Содержание программы

3. Рекомендуемая литература

4. Примерный перечень вопросов для подготовки



1.Пояснительная записка

1.1. Общие положения
Степень (квалификация) – магистр химии

Срок обучения – 2 года

Форма обучения – очная

Программа конкретизирует содержание предметных тем образовательных стандартов по разделам химии и рекомендуемую последовательность изучения тем и разделов учебного предмета, учитывая межпредметные и внутрипредметные связи, логику учебного процесса при подготовке бакалавра и специалиста. В программу включен материал из основных курсов химии, изучаемых в вузе при подготовке бакалавров и специалистов.

Программа вступительных испытаний составлена на основании требований к уровню подготовки, необходимой для освоения программы специализированной подготовки магистра, предусмотренных государственным образовательным стандартом по направлению подготовки 04.04.01 «Химия». Вступительные испытания для поступления в магистратуру по направлению «Химия» (профиль «Фармацевтическая химия») предусматривают экзамен (собеседование) по химии. Программа вступительного экзамена направлена на проверку знаний абитуриентов по основным вопросам химии. Экзамен проводится в устной форме.

1.2. Критерии оценивания ответов следующие:

В экзаменационном билете (перечне вопросов для собеседования) предлагается три вопроса, по каждому из которых можно получить от 0 до 100 баллов. Итоговая оценка по экзамену выставляется в баллах как средняя арифметическая из трех оценок по трем вопросам в баллах, а затем переводится в отметки «отлично», «хорошо», «удовлетворительно» и «неудовлетворительно».

80-100 баллов – полный, исчерпывающий ответ на вопрос, отличное владение терминологией, последовательное и логичное изложение (оценка «отлично»);

60-79 баллов – в основном освещены все аспекты по данному вопросу, но допускаются мелкие недочеты и неточности, в том числе в терминологии, логика изложения соблюдена (оценка «хорошо»);

40-59 баллов – основные положения по данному вопросу не раскрыты, ответ фрагментарен, имеются ошибки в определении и терминологии, отсутствует или плохо организована логика ответа (оценка «удовлетворительно»);

39 баллов и ниже - базовые понятия по данному вопросу отсутствуют, нет логики в изложении, специальная терминология не используется (оценка «неудовлетворительно»).



1.3. Пример содержания билета (вопросов для собеседования)

1. Насыщенные углеводороды. Строение, основы систематической номенклатуры IUPAC.

2. Ароматические амины. Строение и основность. Синтез по реакции Зинина. Реакции диазотирования и диазосочетания. Азокрасители.

3. Гетероциклы. Классификация и типичные представители насыщенных гетероциклов – оксиран, тетрагидрофуран, диоксан.


2.Содержание программы
Структурная изомерия (изомерия углеродного скелета и изомерия, вызванная положением заместителя). Пространственная изомерия органических соединений (конформации и конфигурации, клиновидные проекции и проекции Ньюмена органических соединений). Геометрическая (цис, транс, Z, E) изомерия алкенов. Оптическая изомерия на примере органических соединений с одним и двумя асимметрическими атомами углерода (хиральность; энантиомеры; диастереомеры; рацематы; мезо-, трео- и эритро-формы; R-, S-номенклатура).. Типы химических связей в органических соединениях: ковалентная (s- и p-связь), ионная, донорно-акцепторная, координационная, водородная связь. Электронные эффекты (индуктивный и мезомерный) заместителей. Представление о механизме органических реакций. Электрофильные, нуклеофильные и радикальные реагенты. Гетеролитический и гомолитический разрыв связей. Типы промежуточных частиц: карбокатионы, карбанионы, радикалы; их строение. Понятие о переходном состоянии и интермедиате. Кислоты и основания (Бренстед, Льюис). Сопряженные кислоты и основания. Кислотно-основные равновесия. Константы кислотности и основности (Ka, Kb, pKa, pKb).

Алканы. Гомологический ряд. Изомерия. Номенклатура. sp3 состояние атома углерода. Природа С-С и С-Н связей. Проекции Ньюмена. Конформеры и конформации. Конформации этана, пропана, бутана и высших гомологов. Энергетическая диаграмма конформационного состояния молекулы алкана. Нахождение в природе. Химические свойства алканов. Галогенирование, нитрование, сульфохлорирование, окисление, крекинг. Понятие о свободных радикалах. Механизм свободно-радикальных реакций замещения. Различие в реакционной способности атома водорода при первичном, вторичном и третичном атоме углерода.

Алкены. Гомологический ряд. Изомерия. Номенклатура. Пространственная изомерия алкенов (цис-, транс- и Z-, E-номенклатура). Природа двойной углерод-углеродной связи, sp2- состояние атома углерода. Геометрия двойной связи.Химические свойства алкенов. Электрофильное присоединение к алкенам: гидрогалогенирование, галогенирование, гидратация. Понятие об электрофильных агентах. Механизм электрофильного присоединения к ненасыщенным системам(p- и s-комплексы). Стереохимия реакций электрофильного присоединения к алкенам. Правило Марковникова и его современное толкование. Карбокатионы (карбениевые ионы), их стабильность; перегруппировки карбокатионов. Окисление алкенов до оксиранов и до диолов. Син-гидроксилирование алкенов по Вагнеру (KMnO4) и Криге. (OsO4). Анти-гидроксилирование алкенов (по Прилежаеву). Карбены - частицы с двухкоординированным атомом углерода. Методы генерирования карбенов и дигалокарбенов. Синглетные и триплетные карбены. Понятие о карбеноидах. Механизм и стереохимия присоединения карбенов и карбеноидов к алкенам.

Алкадиены. Изомерия, номенклатура, классификация алкадиенов (кумулированные, сопряженные и изолированные двойные связи). 1,3-Диены,эффект p,p-сопряжения. Химические свойства 1,3-алкадиенов. Механизм электрофильного 1,2- и 1,4-присоединения, кинетический и термодинамический контроль. Диеновый синтез (реакция Дильса-Альдера). Диены и диенофилы. Полимеризация диенов. Представление о пространственных и линейных полимерах. Каучуки. Пластические массы. Терпены (изопреноиды). Понятие о строении терпенов. Лимонен, ментол, пинен, камфора, ментан, пинан, камфан. Сопряженные полиены: каротиноиды, витамин А.

Циклоалканы. Общая формула. Номенклатура и изомерия. Устойчивость циклов. Напряжение угловое и торсионное. Основы конформационногоанализа.Конформация циклогексана.Аксиальные и экваториальные связи. 1,2-, 1,3- и 1,4-Замещенные циклогексаны. Способы получения циклоалканов. Химические свойства. Сравнение с алканами и алкенами. Особый характер связей в циклопропане.

Ароматические углеводороды.Строение бензола. Концепция ароматичности. Правило Хюккеля. Антиароматичность на примере циклобутадиена, аниона циклопропенилия, циклопентадиенил-катиона. Критерии ароматичности: квантовохимический, энергетический (теплоты гидрирования) и магнитный. Аннулены. Аннулены ароматические и неароматические. Ароматические катионы и анионы. Конденсированные ароматические углеводороды (нафталин, фенантрен, антрацен, азулен). Гетероциклические пяти- и шестичленные ароматические соединения (пиррол, фуран, тиофен, азолы, пиридин). Ди- и триарилметаны. Методы получения. Ди- и триарилметилкатионы, радикалы и анионы. Методы их генерирования и стабильность. Понятие о красителях трифенилметанового ряда. Номенклатура и изомерия ароматических углеводородов ряда бензола. Промышленные способы получения (каталитический риформинг нефти, переработка коксового газа и каменноугольной смолы).

Электрофильное ароматическое замещение: изотопный обмен водорода, нитрование (нитрующие агенты, понятие об ипсо-атаке и ипсо-замещении), галогенирование, алкилирование, ацилирование (реакция Фриделя-Крафтса), сульфирование (понятие о сульфамидных препаратах). Механизм электрофильного замещения в ароматическом ядре: p- и s- комплексы, доказательства их существования. Реакционная способность замещенных ароматических соединений. Ориентация вступления новой группы при наличии заместителя в бензольном кольце. Ориентанты I и II рода. Согласованная и несогласованная ориентация. Кинетический и термодинамический контроль в реакциях электрофильного ароматического замещения (на примере реакций сульфирования и алкилирования). Ориентация электрофильного ароматического замещения в нафталине, антрацене и фенантрене. Реакции алкилбензолов с участием боковых цепей. Окисление алкилбензолов до бензойных кислот. Галогенирование, нитрование по Коновалову боковых цепей алкилбензолов. Реакции бензольного кольца с нарушением ароматической системы связей (гидрирование, озонирование, хлорирование с образованием гексахлорана). Окисление нафталина и антрацена.

Нуклеофильное ароматическое замещение. Механизм отщепления-присоединения. Методы генерирования и фиксации дегидробензола. Строение дегидробензола. Механизм присоединения-отщепления SNAr. Активирующее влияние электроноакцепторных заместителей. Анионные s-комплексы Мейзенгеймера.

Спирты.Гомологический ряд. Номенклатура, изомерия. Ассоциация, водородная связь, кислотность и основность спиртов. Физические свойства. Химические свойства. Реакции с разрывом связи О-Н спиртов: образование алкоголятов, ацилирование, взаимодействие с металлоорганическими соединениями. Реакции гидроксильной группы с участием связи С-ОН спиртов: замещение на галоген (с галогеноводородами и с галогенидами фосфора и серы), дегидратация. Сравнение свойств первичных, вторичных и третичных спиртов. Окисление спиртов. Окисление первичных спиртов до альдегидов. Гидроксильная группа в полифункциональных органических соединениях: тритильная, тетрагидропиранильная и другие защитные группы. Метанол,этанол и их биологическое действие. Получение и изомеризация винилового спирта в ацетальдегид (правило Эльтекова). Аллиловый и бензиловый спирты. Высшие спирты в природе.

Этиленгликоль, 2,3-диметилбутандиол-2,3, глицерин. Получение. Особые свойства вицинальных диолов: пинаколиновая перегруппировка (механизм), окислительное расщепление под действием тетраацетата свинца и периодата натрия. Сложные эфиры азотной и азотистой кислот. Нитроэфиры быстро действующие вазодилататоры (антиангинальные препараты): нитроглицерин (сосудорасширяющее средство), эринит.

Фенолы и хиноны. Номенклатура, строение. Взаимное влияние гидроксильной группы и бензольного кольца. Кислотные свойства фенола, сравнение со спиртами. Получение простых и сложных эфиров фенола. Перегруппировки Фриса, Кляйзена. Реакции электрофильного замещения в бензольном ядре фенола (галогенирование, нитрование, формилирование фенолов по Вильсмейеру и Реймеру-Тиману). Карбоксилирование фенолятов щелочных металлов (реакция Кольбе-Шмитта). Конденсация фенола с карбонильными соединениями. Фенолформальдегидные смолы. Нитрофенолы. Влияние заместителей в ядре на кислотность фенолов. Пикриновая кислота. Одноатомные фенолы применяемые в качестве антисептиков (фенол, крезолы, тимол, b-нафтол).Многоатомные фенолы. Адреналин. Дофамин. Эвгенол. Природные фенолы – эффективные антиоксиданты.

Методы получения орто- и пара-бензохинонов, антрахинона. Восстановление хинонов. Хиноны как ненасыщенные кетоны. Хиноны как диенофилы в реакциях Дильса-Альдера. Кофермент Q (убихинон). Витамин ы группы K. Витамин К1 - фитоменадион (2-метил-3-фитил-1,4-нафтохинон), витамин К2 - хлоробиумхинон, витамины К3 – менадион (2-метил-1,4-нафтохинон), викасол.

Простые эфиры и эпоксиды (оксираны). Простые эфиры. Номенклатура и изомерия. Способы получения. Химические свойства.Оксониевые соединения. Диэтиловый эфир, диоксан, тетрагидрофуран. Целозольвы, полиглимы. Краун- эфиры. Непредельные простые эфиры: анизол, алкилвиниловые эфиры, дигидропиран (3,4-дигидро-2Н-пиран. Оксираны. Строение и способы получения (окисление этилена кислородом в присутствии серебряного катализатора, окисление алкенов надкислотами, взаимодействие галогенгидринов с основаниями). Химические свойства оксиранов, обусловленные наличием трехчленного цикла, содержащего атом кислорода: раскрытие оксиранового кольца под действием электрофильных и нуклеофильных реагентов (регионаправленность раскрытия оксиранового кольца и стереохимия образующихся продуктов. Особенности взаимодействия оксиранов с азотистыми основаниями, цитотоксический эффект. Эпоксидные смолы.

Оксосоединения. Номенклатура. Строение карбонильной группы. Влияние заместителей на реакционную способность C=О- группы. Способы получения оксосоединений окислением спиртов и озонолизом. Реакции карбонильной группы: присоединение водорода, воды, бисульфита натрия, синильной кислоты, магнийорганических соединений; образование ацеталей и кеталей. Карбонильная группа в полифункциональных соединениях: 1,3-диоксолановая защита.. Реакция оксосоединений с аминами (имины и енамины), с гидроксиламином (оксимы), с гидразином и его производными (гидразоны), с семикарбазидом (семикарбазоны).С-Н-кислотные свойства карбонильных соединений. Енолизация альдегидов и кетонов. Кето-енольная таутомерия кетонов и 1,3-дикетонов. Двойственная реакционная способность енолят-анионов. Реакции с участием a-атомов водорода: альдольная и кротоновая конденсации (механизм реакции, кислотный и щелочной катализ). Галоформная реакция (механизм). Хлораль. Взаимодействие оксосоединений с ацетиленами, конденсация с фенолом. Окисление и восстановление альдегидов и кетонов. Окисление по Байеру-Виллигеру. Получение пинаконов . Восстановление карбонильных соединений до спиртов с использованием комплексных гидридов лития и натрия. Восстановление по Кижнеру-Вольфу. Полимеризация альдегидов (параформ, паральдегид).

Акролеин и кротоновый альдегид. Сопряжение карбонильной и олефиновой двойных связей. Химические свойства a,b -непредельных карбонильных соединений (реакции 1,2- и 1,4-присоединения). Селективное восстановление a,b-непредельных карбонильных соединений. Сопряженное присоединение енолятов и енаминов (реакции Михаэля).

Получение бензальдегида из толуола. Введение ацильной группы в ароматическое кольцо (ацилирование по Фриделю -Крафтсу, формилирование по Гаттерману-Коху). Реакция Канниццаро.

Карбоновые кислоты и их производные. Монокарбоновые кислоты. Гомологический ряд. Изомерия и номенклатура. Строение карбоксильной группы и карбоксилат - иона. Ассоциация и диссоциация карбоновых кислот. Влияние заместителей на их кислотные свойства. Способы получения карбоновых кислот: окисление углеводородов, спиртов, альдегидов, кетонов, гидролиз функциональных производных кислот. Химические свойства: получение различных функциональных производных; восстановление карбоновых кислот и их производных. Декарбоксилирование

Муравьиная, уксусная, миристиновая, пальмитиновая, стеариновая кислоты. Особые свойства муравьиной кислоты.

Ангидриды и Галогенангидриды . Свойства: взаимодействие с нуклеофильными агентами (вода, спирты, аммиак, амины, гидразин, металлоорганические соединения). Восстановление до альдегидов по Розенмунду и комплексными гидридами металлов. Реакции ацилирования.

Сложные эфиры. Получение: этерификация карбоновых кислот (механизм), ацилирование спиртов и их алкоголятов ацилгалогенидами и ангидридами, алкилирование карбоксилат-ионов, алкоголиз нитрилов. Методы синтеза циклических сложных эфиров - лактонов. Реакции сложных эфиров: гидролиз (механизм кислотного и основного катализа), аммонолиз, переэтерификация, взаимодействие с металлоорганическими соединениями. Восстановление до альдегидов (ДИБАЛ-Н и комплексные гидриды металлов). Сложноэфирная и ацилоиновая конденсации. Тиоэфиры.

Амиды. Методы получения: ацилирование аммиака и аминов, пиролиз карбоксилатов аммония, гидролиз нитрилов, изомеризация оксимов (Бекман). Синтез циклических амидов - лактамов. Свойства: гидролиз, восстановление до аминов. Понятие о секстетных перегруппировках. Перегруппировки Гофмана, Курциуса. Нитрилы кислот. Полимерные сложные эфиры и амиды: дакрон, лексан, поликарбонатный полимер, найлон-6,6, капрон.

Непредельные кислоты. Свойства. Цис - и транс-изомерия. Фумаровая и малеиновая кислоты. Различия по физическим и химическим свойствам. Малеиновый ангидрид как диенофил в реакции диенового синтеза. Акриловая и метакриловая кислоты. Свойства. Полимерные материалы на основе производных акриловой и метакриловой кислот. Коричная кислота. Олеиновая кислота. Незаменимые жирные кислоты: арахидоновая, линолевая и линоленовая кислоты и их роль в живых организмах.

Дикарбоновые кислоты. Номенклатура. Общие методы получения. Особые свойства метиленовой группы малонового эфира как С -Н-кислоты. Конденсация малоновой кислоты и ее эфиров с карбонильными соединениями (реакция Кневенагеля). Синтезы с помощью малонового эфира. Декарбоксилирование малоновой кислоты. Янтарная кислота, ее ангидрид и имид. N-бромсукцинимид, его использование в синтезе.

Ароматические кислоты. Бензойная кислота, методы ее получения. Салициловая кислота и ее производные. Лекарственные препараты салол и аспирин. Дикарбоновые ароматические кислоты. Синтез и практическое применение фталевой и терефталевой кислот. Ангидрид, амид и имид фталевой кислоты. Антраниловая кислота. Антраниловая кислота как источник триптофана и других индольных биологически важных природных соединений.4-Аминобензойная кислота и ее производные. Лекарственные препараты анестезин и новокаин.

Оксокислоты. a, b, g- Оксокислоты. Глиоксиловая, пировиноградная кислоты, свойства.Ацетоуксусный эфир, его получение (сложноэфирная конденсация Кляйзена ) и использование в синтезе. Кето-енольная таутомерия эфиров b-кетокислот. Реакции кетонной и енольной форм ацетоуксусного эфира. Алкилирование натриевого производного ацетоуксусного эфира, амбидентный характер енолят-аниона. Кислотное и кетонное расщепление. Использование ацетоуксусного эфира для синтеза органических соединений, в том числе для синтеза лекарственных препаратов (анальгин, антипирин, нифедипин, фелодипин). Левулиновая кислота (получение из натрацетоуксусного эфира и этилового эфира хлоруксусной кислоты).

Гидроксикислоты. Изомерия, номенклатура. Общие методы получения: восстановление кетокислот, взаимодействие оксокислот с реактивами Гриньяра, окисление гликолей; гидролиз оксинитрилов, диазотирование аминокислот. Получение b- оксикислот реакцией Реформатского, g,d- оксикислот – окислением циклических кетов по Байеру-Виллигеру.

Стереохимия молочных и винных кислот. Способы разделения рацематов. Понятие об асимметрическом синтезе. Относительная и абсолютная конфигурация асимметирических центров. Дегидратация a,b- , g,d- оксикислот. Лактиды и лактоны. Гликолевая, молочная, яблочная, винная кислоты и лимонная кислоты. Нахождение в природе.

Жиры. Понятие о липидах. Омыляемые липиды. Нейтральные липиды. Высшие жирные кислоты: пальмитиновая, стеариновая, олеиновая, линолевая, линоленовая. Реакции триацилглицеринов: гидролиз, окисление, реакции электрофильного присоединения. Гидрогенизация жиров. Жидкие и твердые жиры. Масла. Фосфолипиды; фосфотидилэтаноламины, фосфатидилхолины. Строение, отношение к гидролизу. Неомыляемые липиды. Изопреноиды, Стероиды. Каротиноиды.

Углеводы. Классификация углеводов (моно-, ди - иполисахариды) и нахождение в природе. Альдопентозы (рибоза, дезоксирибоза, арабиноза, ксилоза, ликсоза), альдогексозы (аллоза, альтроза, глюкоза, манноза, гулоза, идоза, галактоза, талоза), их строение. Связь конфигурации сахаров с D - и L- глицериновым альдегидом. Эпимеры. Открытая и циклическая форма глюкозы (пиранозная, фуранозная), таутомерия и мутаротация сахаров. Гликозидный гидроксил. a,b–Аномеры. Гликозиды и агликоны. Реакции альдоз: окисление, восстановление, алкилирование, ацилирование, образование ацеталей и тиоацеталей, получение оксимов и циангидринов. Озазоны. Ксилит и сорбит, их медико-биологическое значение. Витамин С (L-аскорбиновая кислота). Конформация глюкопиранозы (форма "кресло", аксиальное и экваториальное расположение гидроксильных групп). Конфигурация циклической формы рибозы и дезоксирибозы. Синтез моносахарида по Килиани-Фишеру и деградация моносахаридов по Руффу и по Волю. Фруктоза как пример кетогексозы. Ее строение, свойства, нахождение в природе, образование из глюкозы. Дисахариды. Строение. Восстанавливающие дисахариды: мальтоза, целлобиоза и лактоза. Невосстанавливающий дисахарид сахароза. Полисахариды. Крахмал, клетчатка. Строение, химическая переработка клетчатки. Нуклеозиды. Строение, конфигурация гликозидного центра. Гидролиз.

Амины


Классификация, номенклатура и изомерия. Химические свойства аминов. Амины как основания. Сравнение основных свойств аммиака, первичных, вторичных и третичных аминов, а также амидов. Алкилирование, ацилирование аминов. Действие азотистой кислоты на первичные, вторичные и третичные амины. Четвертичные аммониевые основания и их соли. Термическое разложение четвертичных аммониевых оснований по Гофману (механизм и стереохимия). Диамины, аминоспирты. b-Аминоэтанол и его производные. Холин (мембранопротектор), ацетилхолин (нейромедиатор), О-фосфатэтаноламин. Лекарственный препарат димедрол.

Анилин, толуидин. Получение при восстановлении соответствующих нитросоединений. Взаимное влияние амино группы и бензольного кольца. Реакции электрофильного замещения, ацетильная защита амино группы. Сравнение основных свойств алифатических и ароматических аминов. Влияние заместителя в кольце на основные свойства амино группы. Сульфаниловая кислота. Цвиттер- ионы. Сульфамидные препараты. Диазотирование первичных ароматических аминов азотистой кислотой. Соли диазония, их реакции, протекающие без выделения и с выделением азота. 4-Аминофенол и его производные. Лекарственные препараты: парацетамол и фенацитин.

Аминокислоты, пептиды и белки. Природные аминокислоты. Их стереохимия. Амфотерные свойства аминокислот. Электрофорез. Изоэлектрическая точка. Нейтральные, кислые и основные аминокислоты. Важнейшие представители природных аминокислот (глицин, аланин, фенилаланин, валин, лейцин, лизин, треонин, пролин, триптофан). Химические свойства: образование внутрикомплексных солей, реакции этерификации, ацилирования, алкилирования, реакции с азотистой кислотой, с формальдегидом. Отношение a-,b-,g-,d-аминокислот к нагреванию. Биологически важные реакции a-аминокислот: дезаминирование (окислительное и восстановительное), декарбоксилирование. Понятие о ферментах и ферментативном катализе. Ферменты как хиральные катализаторы, обеспечивающие стереоспецифичность сложных химических превращений, протекающих в живых организмах (in vivo). Общее представление о составе, строении, физических и химических свойствах белков. Пептидные спирали и водородная связь. Кислотный и щелочной гидролиз пептидов. Пептидный синтез. Избирательная защита аминогруппы и активирование карбоксильной группы. Твердофазный метод синтеза пептидов. Состав и аминокислотная последовательность полипептидов и белков. Качественные реакции на пептидную связь. Определение С- и N-концевых аминокислот.

Гетероциклические соединения

Классификация гетероциклов. Пятичленные гетероароматические соединения с одним гетероатомом: фуран, тиофен, пиррол. Строение. Нахождение в природе. Номенклатура монозамещенных гетероциклов. Ацидофобность. Электрофильное замещение, ориентация вступления заместителя. Сравнение с реакционной способностью бензола. Шестичленные гетероциклы с одним гетероатомом. Пиридин, нахождение в природе, строение, изомерия монозамещенных производных пиридинов. Основность и реакционная способность пиридина. Сравнение с пирролом и бензолом. Ориентация при электрофильном замещении. Алкилирование по атому азота, входящему в гетероароматическое кольцо. Нуклеофильное замещение атома водорода, связанного с пиридиновым ядром, на окси- и аминогруппу (реакция Чичибабина). Хинолин. Биологически важные гетероциклы с одним гетероатомом: никотинамид, 8-оксихинолин. Лекарственные препараты кордиамин, хинозол и 5-НОК. Триптофан, триптамин, серотонин. Гетероциклы с несколькими гетероатомами. Пиразол, имидазол, тиазол, пиримидин, пурин. Таутомерия имидазола. Кетоенольная и лактим-лактамная таутомерия на примере урацила, тимина, цитозина, гуанина, мочевой кислоты, барбитуровой кислоты. Гетероциклы как структурный элемент природных соединений (пуриновые и пиримидиновые основания). Ненаркотические анальгетики - производные пиразолона-5. Антипирин, амидопирин, анальгин. Барбитуровая кислота. Барбитураты. Таутомерия. Кислотные свойства. Мочевая кислота. Таутомерия. Реакции солеобразования. Алкалоиды. Никотин, морфин, хинин, атропин, анабазин, кокаин. Строение. Солеобразование.

Нуклеиновые кислоты. Общее представление о составе и строении нуклеиновых кислот. Нуклеиновые пиримидиновые основания – урацил, тимин, цитозин. Нуклеиновые пуриновые основания – аденин и гуанин. Нуклеозиды: рибонуклеозиды (уридин, цитидин, аденозин, гуанозин); дезоксирибонуклеозиды (тимидин, дезоксицитидин, дезоксиаденозин, дезоксигуанозин). Пространственное строение нуклеозидов. Нуклеотиды: рибонуклеотиды (уридин-5’-фосфат, цитидин-5’-фосфат, аденозин-5’-фосфат, гуанозин-5’-фосфат); дезоксирибонуклеотиды (тимидин-5’-фосфат, дезоксицитидин-5’-фосфат, дезоксиаденозин-5’-фосфат, дезоксигуанозин-5’-фосфат). Строение, номенклатура, гидролиз.

Первичная структура нуклеиновых кислот: последовательность и соотношение нуклеотидных компонентов. Водородные связи. Комплементарность нуклеиновых оснований в ДНК. Вторичная структура ДНК и роль водородных связей в ее образовании. Гидролиз. ДНК и РНК. Тринуклеотиды. Фосфодиэфирная связь. АДФ, АТФ. Нуклеозидполифосфаты интермедиаты реакций in vivo с переносом энергии в биохимических процессах. Никотинамиднуклеотидные коферменты - НАД+, НАДН. Окисление спиртовых групп в альдегидные на примере превращения ретинола в ретиналь (НАД+) и восстановление карбонильных групп в спиртовые на примере превращения пировиноградной кислоты в молочную (НАДН).
3.Рекомендуемая литература
Основная

• Тюкавкина Н.А., Бауков Ю.И. «Биоорганическая химия» М., Дрофа, 2008, с. 542.

• Тюкавкина Н.А., Зурабян С.Э., Белобородов В.Л. «Органическая химия. Специальный курс» М., Дрофа, 2008, с. 592.

• Травень В.Ф. Органическая химия.-М.: ИКЦ «Академкнига», 2004. т.1,2, с. 727.

• Шабаров Ю.С. «Органическая химия» М., Химия, 2002, с.847.

• Племенков В.В. «Введение в химию природных соединений». Казань. 2001, с 376.

Дополнительная

• П.Сайкс, «Механизмы реакций в органической химии» М., Химия, 1991, с. 447.

• Дж. Марч, «Органическая химия» М., Мир, 1987, т. I, с. 381, т. II, с. 504, т.III, с. 459, т.IV, с.468.

• «Органикум» (пер.с нем). М., Мир, 2008, т. I, II, с. 1002.

• Солдатенков А.Т., Колядина Н.М., Шендрик И.В. «Основы органической химии лекарственных веществ» М., Мир, 2003, с. 192.

• Солдатенков А.Т., Колядина Н.М., Ле Туан Ань, Буянов В.Н. «Основы органической химии пищевых, кормовых и биологически активных добавок» М., ИКЦ «Академкнига», 2006, с. 280.

• Машковский М.Д. «Лекарственные средства. Пособие по фармакотерапии для врачей» М., Медицина, 2008, с. 1206.

• Племенков В.В. «Химия изопреноидов» Казань-Калининград-Барнаул, Изд.АГУ, 2007, с. 322.


4. Примерный перечень вопросов для подготовки к междисциплинарному экзамену (собеседованию).
1. Насыщенные углеводороды. Строение, основы систематической номенклатуры IUPAC.

2. Химические свойства насыщенных углеводородов. Реакции радикального замещения.

3. Ненасыщенные углеводороды. Классификация, алкены, строение, цис-транс изомерия.

4. Химические свойства олефинов. Механизм реакций электрофильного присоединения. Правило Марковникова.

5. Диеновые углеводороды. Классификация. Особенности сопряжённых диенов.

6. Циклоалканы. Особенности строения и свойств циклопропана и циклогексана.

7. Концепция ароматичности. Правило Хюккеля.

8. Бензоидные и небензоидные ароматические углеводороды.

9. Строение и свойства бензола. Механизм реакций электрофильного замещения. Реакция Фриделя-Крафтса.

10. Свойства замещённых производных бензола. Правила замещения.

11. Свойства конденсированных ароматических углеводородов. Нафталин, антрацен, фенантрен.

12. Галоидные производные алканов. Реакции нуклеофильного замещения и элиминирования. Взаимодействия с металлами. Реактив Григьяра.

13. Спирты. Классификация. Реакции окисления, элиминирования, этерификации.

14. Фенолы. Изомерия. Кислотность. Реакции окисления. Понятие о биоантиоксидантах.

15. Хиноны. Строение, получение, свойства. Пара-бензохинон в качестве диенофила реакции Дильса-Альдера.

16. Карбонильные соединения. Классификация. Строение. Реакции нуклеофильного присоединения.

17. Окислительно-восстановительные реакции альдегидов и кетонов. Реакция Канниццаро-Тищенко. Альдольная конденсация.

18. Карбоновые кислоты. Кислотность их. Производные карбоновых кислот – сложные эфиры, амиды, ангидриды, нитрилы.

19. Двухосновные карбоновые кислоты. Янтарный, малеиновый, фталевый ангидриды. Синтезы на основе малонового эфира.

20. Кетоно-кислоты. Синтез ацето-уксусного эфира сложноэфирной конденсацией. Кето-енольная таутомерия.

21. Алифатические амины. Изомерия, синтезы. Реакции с азотистой кислотой. Основаность. Диазосоединения – диазометан и диазоуксусный эфир.

22. Ароматические амины. Строение и основность. Синтез по реакции Зинина. Реакции диазотирования и диазосочетания. Азокрасители.

23. Гетероциклы. Классификация и типичные представители насыщенных гетероциклов – оксиран, тетрагидрофуран, диоксан.

24. Пятичленные гетероциклы. Их ароматический характер. Типичные реакции тиофена, фурана, пиррола.

25. Шестичленные гетероциклы. Их ароматичность. Строение и свойства пиридина и γ-пирона.

26. Конденсированные гетероциклы. Хинолины, индол.

27. Азотистые гетероциклы с двумя и большим количеством атомов азота. Пиримидины, имидазол, пурины.

28. Таутомерия гидрокси-производных пиридина, пиримидина и пурина.

29. Понятие об углеводах. Классификация, кольчато-цепная таутомерия моносахаров.

30. Понятия о дисахаридах, олигосахаридах и полисахаридах.

31. Аминокислоты. Классификация. Природные аминокислоты – строение и свойства.

32. Полипептиды и белки. Пептидная связь.



33. Оптическая изомерия. Асимметрические центры и хиральные молекулы. Оптическая изомерия углеводов и аминокислот. D- и L- ряды.


Достарыңызбен бөлісу:




©stom.tilimen.org 2022
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет