Слайд 2
Кислотные свойства многоатомных спиртов
диол-1,2
хелатный комплекс
синий раствор
Слайд 3
Основания Брёнстеда - акцепторы протона
В:- + Н+
= В – Н
основание сопряженная кислота
анионы более сильные основания, чем молекулы
Слайд 4
Сравнительная сила основных центров:
N OS -связь
Э.Д. усиливают основность
Примеры:
CH3- NH2 CH3- OH CH3- SH CH2= CH2
Слайд 6
ОКИСЛИТЕЛЬНО- ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ
Окислительно-восстановительные реакции (ОВР), сопровождаются переносом электронов от одной
частицы к другой и изменением степени окисления.
Слайд 8
Стандартный восстановительный потенциал 0
2Н+/Н2
0 = 0В
Нормальный восстановительный потенциал 0
2Н+/Н2 0 = -0,42В
Слайд 9
Виды биохимических окислительно-восстановительных процессов:
ФЕРМЕНТАТИВНЫЕ
СВОБОДНОРАДИКАЛЬНЫЕ
Слайд 10
1А. дегидрогеназное окисление - уменьшение числа
атомов водорода в молекуле
СН3 – ОН Н2С=О
спирт альдегид
1Б. Оксигеназное окисление – увеличение числа атомов кислорода в молекуле
Н2С=О НСООН
альдегид карбоновая к-та
Слайд 12
Окислительно-восстановительные реакции основных классов органических соединений
Слайд 14
1.Алканы
Окислитель кофермент ФАД
Слайд 15
2. Алкены
а) окисление
б) восстановление
Слайд 16
3. Спирты
окислтели НАД+, K2Cr2O7, t; CuO
Метанол и
первичные спирты обратимо окисляются до альдегидов, которые легко окисляются
в карбоновые кислоты.
Слайд 17
Вторичные спирты окисляются до кетонов
Слайд 18
Третичные спирты устойчивы к окислению
Обратимо окисляются в хиноны
Слайд 20
5. Тиолы
Обратимо окисляются до дисульфидов.
Слайд 22
6. Карбонильные соединения
Альдегиды окисляются до карбоновых
кислот. Кетоны устойчивы к окислению.
Окислители in vitro:
Ag(NH3)2OH, t;
Cu(OH)2, t
и другие
Слайд 23
Альдегиды и кетоны восстанавливаются в спирты. Альдегиды
в первичные, кетоны во вторичные спирты
Восстановитель кофермент
НАДН
Слайд 24
II. Характерные реакции органических соединений
Слайд 25
Основные понятия
Субстрат – вещество, у которого
происходит разрыв связи у атома углерода. Определяет
тип реакции
Реагент – вещество (частица), атакующая субстрат (радикал, электрофил, нуклеофил). Определяет механизм реакции.
Слайд 26
Образование реагентов
А. радикалы
Радикал (свободный радикал)
R – частица
с неспаренным электроном:
Н СН3 Сl
Определяет радикальный (цепной) механизм реакции.
В организме идут процессы пероксидного окисления
Слайд 27
Б. нуклеофилы и электрофилы
Нуклеофил –реагент с целым
или частичным отрицательным зарядом (анион или молекула), содержит неподеленную
электронную пару:
ОН- , NH3 , H2O , CH3OH ,
Электрофил - реагент с целым или частичным положительным зарядом (катион или молекула):
Н+ , SO3
Слайд 28
Типы реакций:
1. замещение S
характерны для насыщенных,
ароматических, р, -сопряженных соединений
Слайд 29
2. присоединение А
характерны для ненасыщенных соединений,
содержащих -связи и
малых циклов (циклопропан, циклобутан)
Слайд 30
3. элиминирование Е
реакция, обратная присоединению
характерны для спиртов,
галогеналканов, аминов.
Слайд 31
Характерные реакции основных классов органических соединений
Слайд 32
Характерные реакции основных классов органических соединений
Слайд 33
Характерные реакции основных классов органических соединений
Слайд 34
Характерные реакции основных классов органических соединений
Слайд 35
Характерные реакции основных классов органических соединений
Слайд 36
Характерные реакции основных классов органических соединений
Слайд 37
Характерные реакции основных классов органических соединений
Слайд 38
Электронодоноры активизируют субстрат в реакциях SE , AE
Электроноакцепторы
активизируют субстрат в реакциях SN , AN.
Слайд 39
Алканы и циклоалканы SR,
радикальное замещение.
Цепной механизм реакций
(стр.118-121
Тюкавкина)
Инициирование цепи
Рост цепи
Обрыв цепи
Слайд 40
Алкены АЕ ,
электрофильное присоединение
(стр.123-135 Тюкавкина)
Гидрирование
Галогенирование
Гидрогалогенирование
Гидратация
Слайд 41
правило Марковникова
В несимметричных алкенах водород присоединяется к более
гидрогенизированному атому углерода при двойной связи
Исключение, если при двойной
связи имеется Э.А. или реакция идет по свободнорадикальному механизму
Слайд 42
Ароматические соединения SE,
электрофильное замещение
(стр.135-144, Н.А. Тюкавкина)
1.
2.
3.
Галогенирование
Нитрование
Сульфирование
Э.Д.- активируют
Э.А.- дезактивируют реакцию
Слайд 43
Ориентирующее действие заместителей в бензольном кольце
Заместители (ориентанты) I
рода направляют атаку электрофила в орто- и пара- положения
(2,4,6).
Примеры:
-OH, -NH2, –Hal, -CH3.
Заместители II рода направляют атаку электрофила в мета- положение (3 или 5).
Примеры:
-COOH, –CHO, -SO3H, -NO2.
Слайд 44
Пример: галогенирование фенола идет очень активно в несколько
положений, гидроксил- сильный Э.Д.
Образуется 2,4,6-трииодфенол, гидроксил – ориентант
I рода.
Слайд 46
Реакции нуклеофильного замещения SN
у насыщенного атома углерода.
Спирты, простые эфиры, тиолы, сульфиды, алифатические амины
Слайд 47
Характерные химические реакции спиртов
Нуклеофильное замещение SN.
А.Спирты
и субстраты и нуклеофилы.
(О-алкилирование)
Пример: межмолекулярная дегидратация
Слайд 48
2. Внутримолекулярная дегидратация, Е
правило Зайцева: водород отщепляется
от менее гидрогенизированного
атома углерода
Слайд 49
Карбонильные соединения: альдегиды и кетоны
Альдегиды
Метаналь или
формальдегид
Этаналь
или ацетальдегид или уксусный альдегид
Кетоны
пропанон или ацетон
бутанон
Слайд 50
Реакция нуклеофильного присоединения, AN
Слайд 51
Примеры реакций АN
Гидратация
Р-ция с синильной кислотой
Слайд 52
3. Реакция со спиртами. Образование полуацеталей (полукеталей) и
ацеталей (кеталей)
Слайд 53
4. Альдольная конденсация
В результате углеродный
скелет удлиняется на два атома углерода
Слайд 54
Дисмутация альдегидов
Альдегиды, у которых отсутствует атом
водорода на втором атоме углерода
(СН-кислотный центр) вступают
в реакции дисмутации или диспропорционирования
Слайд 55
5.Реакции присоединения – отщепления (AN-E) с аминами и
их производными
А. реакция с аминами
Слайд 56
Б. С гидроксиламином NH2 – OH
альдегиды и
кетоны образуют оксимы:
R – С=N - OH
В. С гидразином NH2 – NH2 альдегиды и кетоны образуют гидразоны:
R – С =N - NH2
Слайд 58
Карбоновые кислоты и их функциональные производные, SN
кислоты
соли
НООС-СООН щавелевая оксалаты
НООС-СН2-СООН малоновая малоаты
НООС-СН2-СН2- СООН янтарная сукцинаты
НООС(СН2)3 СООН глутаровая глутараты
малеиновая (цис-)
фумаровая (транс-) фумараты
Слайд 61
SN
функциональные производные карбоновых кислот
Слайд 62
Реакции нуклеофильного замещения SN карбоновых кислот
Этерификация
Слайд 63
Фосфорилирование спиртовых гидроксилов (SN)
Слайд 64
Образование тиоэфиров
(s-ацилирование)
Слайд 65
Образование амидов, N-ацилирование
Слайд 66
2. Реакции SN функциональных производных.
Гидролиз сложных эфиров
а) кислый катализ, гидролиз обратим
Слайд 67
в) щелочной гидролиз (омыление) необратим
Слайд 68
Специфические реакции дикарбоновых кислот
1. Реакция декарбоксилирования идет при
нагревании щавелевой и малоновой кислот