Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Вопросы для экзамена по биоорг. химии 2015.doc
Скачиваний:
54
Добавлен:
13.02.2016
Размер:
84.48 Кб
Скачать

8

Министерство здравоохранения Республики Беларусь

Учреждение образования

«Гомельский государственный медицинский университет»

Кафедра общей и биоорганической химии

Вопросы

для подготовки к экзамену по биоорганической химии (2 семестр)

для студентов 1 курса медико-диагностического факультета

в 2014-2015 учебном году

Гомель

Вопросы для подготовки к экзамену по биоорганической химии (2 семестр)

1. Биоорганическая химия как область науки, изучающая строение и механизм функционирования биологически активных молекул с позиций теоретической органической химии.

2. Органическая химия природных соединений – фундаментальная основа биоорганической химии. Предмет и задачи биоорганической химии.

3. Классификация органических соединений.

4. Принципы номенклатуры органических соединений. Основные правила систематической номенклатуры органических соединений: заместительная и радикально-функциональная номенклатура.

1. Теоретические основы строения и факторы, определяющие реакционную способность органических соединений

1. Пространственное строение органических соединений, его связь с типом гибридизации атома углерода: sp3, sp2, sp. Важнейшие понятия стереохимии – конфигурация и конформация.

2. Конформации открытых цепей. Энергетическая характеристика конформационных состояний: заслоненных, заторможенных, скошенных. Проекционные формулы Ньюмена.

3. Конформации (кресло, ванна) циклических соединений (циклогексан, тетрагидропиран); их относительная потенциальная энергия. Связь пространственного строения с биологической активностью.

4. Делокализации электронов как один из важных факторов повышения устойчивости молекул и ионов. Сопряжение (π,π- и р,π- сопряжение). Энергия сопряжения (делокализация). Сопряженные системы с открытой цепью: 1,3-диены (бутадиен, изопрен, аллильный карбкатион), полиены (каротиноиды, витамин А).

5. Сопряженные системы с замкнутой цепью. Ароматичность и ее критерии, правило Хюккеля. Ароматичность бензоидных (бензол, нафталин, антрацен, фенантрен) и гетероциклических соединений (фуран, тиофен, пиррол, имидазол, пиридин, пиримидин, пурин) соединений. Пиррольный и пиридиновый атомы азота. π-избыточные и π-недостаточные системы.

6. Поляризация связей. Электронные эффекты – индуктивный и мезомерный как причина неравномерного распределения электронной плотности и возникновения реакционных центров в молекуле. Электронодонорные и электроноакцепторные заместители.

7. Кислотность и основность органических соединений. Теория Бренстеда-Лоури. Стабильность аниона кислоты – качественный показатель кислотных свойств. Кислотные свойства органических соединений с водородсодержащими функциональными группами (спирты, тиолы, фенолы, карбоновые кислоты, амины).

8. Основные свойства нейтральных молекул, содержащих гетероатомы с неподеленными парами электронов (спирты, тиолы, простые эфиры, сульфиды, карбонильные соединения, амины).

9. Кислотно-основные свойства азотсодержащих гетероциклов (пиррол, имидазол, пиридин). Общие закономерности в изменении кислотных или основных свойств во взаимосвязи с природой атомов в кислотном или основном центре, электронными эффектами заместителей при этих центрах и сольватационными эффектами. Водородная связь как специфическое проявление кислотно-основных свойств.

10. Химические реакции. Понятия: субстрат, реагент, реакционный центр, механизм. Классификация органических реакций по результату (замещения, присоединения, элиминирования, перегруппировки, окислительно-восстановительные) и по механизму – радикальные, ионные (электрофильные, нуклеофильные), согласованные.

11. Типы реагентов: радикальные, кислотные, основные, электрофильные, нуклеофильные. Способы разрыва ковалентной связи в органических соединениях и образующиеся при этом частицы: свободные радикалы (гомолитический разрыв), карбкатионы и карбанионы (гетеролитический разрыв). Электронное и пространственное строение этих частиц и факторы, обусловливающие их относительную устойчивость.

12. Реакции свободно-радикального замещения. Механизм свободно-радикального замещения на примере реакции галоидирования алканов. Региоселективность реакций свободнорадикального замещения. Пути образования свободно-радикальных частиц.

13. Реакции электрофильного присоединения в ряду алкенов и алкадиенов. Механизм реакций гидрогалогенирования и гидратации. Кислотный катализ. Правило Марковникова.

14. Особенности электрофильного присоединения к сопряженным системам: гидратация α,β- ненасыщенных карбоновых кислот (акриловая кислота).

15. Реакции электрофильного замещения у ароматических соединений. Механизм реакций галогенирования, нитрования, сульфирования и алкилирования ароматических соединений. π- и σ- комплексы. Роль катализаторов в образовании электрофильной частицы.

16. Влияние заместителей в бензольном ядре и гетероатомов ароматических гетероциклов на реакционную способность. Ориентирующее влияние заместителей и гетероатомов.

17. Реакции нуклеофильного замещения у sp3-гибридизованного атома углерода (галогенпроизводные, спирты). Легко и трудно уходящие группы. Влияние электронных и пространственных факторов на реакционную способность соединений в реакциях нуклеофильного замещения.

18. Реакции гидролиза галогенопроизводных. Реакции алкилирования спиртов, фенолов, тиолов, аммиака и аминов. Роль кислотного катализа в нуклеофильном замещении гидроксильной группы.

19. Реакции элиминирования (дегидрогалогенирование, дегидратация). Повышенная СН-кислотность как причина реакций элиминирования, сопровождающих нуклеофильное замещение у sp3- гибридизованного атома углерода.

20. Реакции нуклеофильного присоединения у альдегидов и кетонов. Влияние электронных и пространственных факторов, роль кислотного катализа, обратимость реакций нуклеофильного присоединения.

21. Механизм реакций карбонильных соединений с водой, спиртами, тиолами, первичными аминами. Гидролиз ацеталей.

22. Реакции альдольного присоединения. Основной катализ.

23. Специфика окислительно-восстановительных реакций органических соединений. Понятие об одноэлектронном переносе, переносе гидрид-иона и действии систем НАД+–НАДН. Реакции окисления спиртов, тиолов, сульфидов, карбонильных соединений, аминов. Реакции восстановления карбонильных соединений, дисульфидов, иминов.

24. Реакции нуклеофильного замещения в ряду карбоновых кислот. Электронное и пространственное строение карбоксильной группы.

25. Характеристика кислотных свойств карбоновых кислот: одно-, двухосновных, предельных, непредельных, ароматических.

26. Реакции нуклеофильного замещения у sp2-гибридизованного атома углерода (карбоновые кислоты и их функциональные производные).

27. Реакции ацилирования – образования ангидридов, сложных эфиров, сложных тиоэфиров, амидов – и обратные им реакции гидролиза. Биологическая роль реакций ацилирования.