I. Аминокислоты с неполярными (гидрофобными) r-группами (8):

1. Аланин (Ала): 2. Валин (Вал):



NH₂-CH-COOHNH₂-CH-COOH



CH₃ CH₃-CH



CH₃

3. Изолейцин (Иле) 4. Лейцин (Лей)

NH₂-CH-COOH NH₂-CH-COOH

| |

СH-CH₃ CH₂



CH₂ CH-CH₃



CH₃ CH₃

5. Метионин (Мет) 6. Фенилаланин (Фен)

NH₂-CH-COOH



(СН₂)₂



S



CH₃

7. Триптофан (Три) 8. Пролин (Про)

II. Аминокислоты с полярными (гидрофильными) незаряженными

радикалами (7):

1. Глицин (Гли): Не содержит радикала (R=H).

NH₂-CH₂-COOH

НО-содержащие аминокислоты:

2. Серин (Сер): 3. Треонин (Тре): 4. Тирозин (Тир):

NH₂-CH-COOH NH₂-CH-COOH



CH₂ CH-CH₃



OHOH

SH-содержащиеаминокислоты:

5. NH₂-CH-COOH



CH₂



SH

цистеин (Цис)

Амиды аминокислот, содержащие группу–С=О:



NH₂

6. Аспарагин (Асн): 7. Глутамин (Глн):

NH₂-СH-СOOH NH₂-CH-COOH



CH₂ (CH₂)₂



C=O C=O



NH₂ NH₂

III. Аминокислоты с полярными (гидрофильными) положительно заряженными радикалами (3):

1. Лизин (Лиз):

: NH₂-CH-COOH ⁺NH₃-CH-COO^+ ^OH

+H₂O 

(CH₂)₄ (CH₂)₄



: NH₂⁺NH₃

2. Аргинин (Арг):

NH₂-CH-COOH + H₂O ⁺NH₃-CH-COO^- + ^-OH



(CH₂)₃ (CH₂)₃



: NH NH

..

C=NH C=⁺NH₂



:NH₂NH₂

3. Гистидин (Гис):

ˉ

+ H₂O + ^-OH



IV. Аминокислоты с полярными (гидрофильными) отрицательно заряженными радикалами (2):

1. Аспарагиновая кислота (Асп):

NH₂-CH-COOH ⁺NH₃-CH-COO^ + H⁺



CH₂ CH₂



COOH COO^

2. Глутаминовая кислота (Глу):

NH₂-CH-COOH ⁺NH₃-CH-COO^ + H⁺



(CH₂)₂(CH₂)₂



COOHCOO^

Билет №2.

1. Сущность реакций комплексооборазования. Комплексные соединения и природа связи в них. Комплексообразователи (акцепторы) координационное число. Лиганды, дентанотность и типы лигандов. Внутренняя и внешняя сфера комплекса.

Сущностькомплексооборазования заключается во взаимодействии двух противоположностей:акцептораэлектронной пары идонораэлектронной пары.

Комплексные соединения– устойчивые химическое соединения сложного состава, в которых обязательно имеется хоть одна связь, возникшая по донорно – акцепторному механизму.

M([ ])n+n[]⇌ [M([L)n]

Комплексные соединения состоят из:

- Комплексообразователь( центральный атом ) – атом или ион, который является акцептором электронных пар, предоставляя свободные атомные орбитали ,и занимает центральное положение в комплексном соединении.

Комплексообразователи (акцепторы) координационное число - число молекул или ионов, соединенных непосредственно с атомом-комплексообразователем. (Это число связей, которое комплексообразователь способен образовать)

- Лиганды – молекулы или ионы, которые являются донорами электронных пар и непосредственно связаны с комплексообразователем.

Лиганды – анионы:F^-, Cl^-, Br^-, I^-, OH^-, NO₂^-, CN^-(цианид), CNS^-(роданид), RS^-(тиолат), RCOO^-(карбоксилат)

Лиганды – молекулы: H₂O, ROH, R-O-R, CO, NH₃, RNH₂, RNHR, RCH=CH₂, RC=-CH (этиленовые и ацетиленовые углеводороды (за счет электронных пар - связей).

Типы лиганд:

- Монодентантные (все вышеуказанные).

- Бидентантные (доноры двух электронных пар: молекула этилендиамина, дианион щавелевой кислоты, анион аминоуксусной кислоты).

- Полидентантные (более двух электронных пар: дианион порфирина, тетранион этилендиаминтетраукусуной кислоты (EDTA)).

Дентантность – число связей одного лиганда с комплексообразователем.

Внутренняя сфера комплексного соединения есть совокупность центрального атома и лигандов. В этой сфере связь комплексообразователя с лигандами имеет донорно-акцепторное происхождении и является ковалентной. Может быть: заряжена положительна – катион; заряжена отрицательно – анион; электронейтральна.

Внешняя сфера комплексного соединения – это положительно или отрицательно заряженные ионы, нейтрализующие заряд комплексного иона и связанные с ним ионной связью. Суммарный заряд этой сфера всегда равен по значению и противоположен по знаку заряду внутренней среды, чтобы молекула комплексного соединения была электронейтральна.

Учебник: 244-246.

2. Закономерности ионной адсорбции. Ионная избирательная адсорбция. Правило Панета – Фаянса - Пескова. Особенности ионной – обменной адсорбции катиониты и аниониты. Применение ионно – обменных смол для очистки жидких сред от электролитов.

В зависимости от природы адсорбента процессы адсорбции ионов электролитов подразделяются на ионную адсорбцию и ионообменную адсорбцию.

Ионная адсорбция заключатся в адсорбции ионов из растворов электролитов на поверхности твердых веществ, кристаллическая решетка которых состоит из ионов или полярных молекул, т.е. на полярных адсорбентах. Ионная адсорбция имеет ряд характерныхособенностей:

1. При ионной адсорбции на поверхности адсорбента вследствие адсорбции ионов, называемых потенциалопределяющими, возникает определённый заряд, который притягивает из раствора противоположно заряженные ионы – противоионы; в результате на границе раздела фаз возникает двойной электрический слой (ДЭС).

2. Скорость ионной адсорбции меньше скорости молекулярной адсорбции

3. Ионная адсорбция не всегда обратима, так как может сопровождаться хемосорбцией, приводящей, например, к образованию малорастворимого вещества.

4. Адсорбируемость ионов определяется величиной их заряда, радиуса и степенью сольватации. При равенстве заряда лучше адсорбируются ионы с большим радиусом, так как они менее сольватированы. По величине адсорбции ионы располагаются в так называемые лиотропные ряда, которые для водных систем выглядят так:

5. Если в растворе электролита имеются такие же ионы, как и в составе твердого адсорбента, то ионная адсорбция принимает строго избирательный характер, описываемый правило Панета – Фаянса – Пескова об избирательной ионной адсорбции: «На поверхности кристалла, преимущественно адсорбируются те ионы, которые входят в состав кристаллической решетки адсорбента или изоморфны им по строению и могут достроить кристаллическую решетку».

Следовательно, потенциалопределяющие ионы, внедряясь в кристаллическую структуру, в результате избирательной адсорбции сообщают соответствующий заряд поверхности кристалла, а противоионы нейтрализуют этот заряд, оставаясь в растворе. Избирательная ионная адсорбция имеет место при формировании кристаллической решетки электролитов и способствует очистке таких веществ путем перекристаллизации.

Ионообменная адсорбция протекает только на тех адсорбентах, которые являются практическинерастворимыми полиэлектролитами.

Ионообменной адсорбцией называется процесс эквивалентного обмена собственных ионов нерастворимого адсорбента, посылаемых в раствор, на другие ионы того же знака, находящиеся в растворе.

Адсорбенты, способные к обмену ионов с раствором, называютионитами. Иониты подразделяются накатионитыианиониты.

Катионитыпредставляют собой нерастворимые многоосновные полимерные кислоты, способные к обмены катионовH⁺. В них катион водорода при адсорбции замещается на катион металла. В общем виде: [Кат]H_n⇌ [Kat]^n- + nH⁺.

Катиониты широко применяются для уменьшения жесткости воды путем связывания катионов кальция и магния, содержащихся в природных водах.

Аниониты представляют собой нерастворимые многокислотные полимеры основания, способные к обмену анионов:

[An](OH)_n + nCl^-⇌ [An]Cl_n + nOH^-.

Катиониты и аниониты можно использовать неоднократно. (Катиониты обрабатывают кислотой, переводя их в H⁺ форму, а аниониты – раствором щелочи, переводя из в OH^- форму).

Учебник:694 – 697

3. Моносахариды. Химические свойства моносахаридов. Напишите уравнения реакций восстановления глюкозы и фруктозы. Назовите продукты и опишите их практическое значение.

Моносахариды-твердые вещества, легко растворимые в воде, плохо-в спирте и совсем не растворимы в эфире. Водные растворы имеют нейтральную реакцию на лакмус. Большинство моносахаридов обладает сладким вкусом. В свободном виде в природе преимущественно встречается глюкоза. Она же является структурной единицей многих полисахаридов. Моносахариды могут существовать как в открытой, так и в циклической формах.

Моносахариды (монозы)– это многоатомные альдегидопирты, кетоноспирты, не гидролизующиеся до более простых. По числу атомов углерода моносахариды подразделяют натетрозы (С₄ ),пентозы (С₅),гексозы (С₆)и т.д. Моносахариды, содержащие альдегидную группу, называютальдозами; кетонную –кетозами.

Альдопентозы Альдогексозы Кетогексозы

D-рибозаD-глюкозаD-фруктоза

1. Образование О-гликозидов. Полуацетали взаимодействуют со спиртами в безводной среде в присутствии кислотных катализаторов с образованием ацеталей. Полуацетальные циклические формы углеводов в этих условиях также образуют ацетали, называемые О-гликозидами:

Н⁺

+ + H₂O

Н⁺

,D-глюкопираноза 1–О-метил-,D–глюкопиранозид

Одновременно с - аномером образуется и-аномер гликозида.

Аналогично протекают реакции моносахаридов с фенолами и другими гидрокси-

производными. В природе (особенно в растительном мире) распространены

О–гликозиды.

2. Реакции спиртовых групп.

Алкилирование.

Если спирты способны алкилировать только полуацетальный или полукетальный гидроксил, то более сильные алкилирующие агенты: диметилсульфат или йодистый метил в щелочной среде алкилируют все спиртовые группы углеводов с образованием простых эфиров.

изб. (СН₃)₂SO₄

ОН^-

1-О-Метил-2,3,4,6-тетра-О-

метил-,D-глюкопиранозид

Особыми свойствами обладает гликозидная группа (ацеталь). Она легко гидролизуется в кислой среде:

Н₂О

+ CH₃OH

Н⁺

2,3,4,6–тетра-О-метил-,D-глюкопираноза

2.2. Ацилирование.

Моносахариды этерифицируются с образованием сложных эфиров. Наиболее легко вступают в реакцию с кислотами полуацетальная и первичная спиртовая гидроксильная группы, однако, используя более сильные ацилирующие агенты (ангидриды или галогенангидриды кислот), можно получить и полные сложные эфиры сахаров:

1–ацетил-,D–глюкопираноза

+ 5 (CH₃CO)₂O

+ 5 CH₃–COOH

1,2,3,4,6–пентаацетил-,D–глюкопираноза