- •Часть 2. Кислородсодержащие классы органических соединений
- •Омск – 2016
- •Кандидат биологических наук, доцент и.В. Конева – доцент кафедры математических и естественнонаучных дисциплин фгбоу впо ОмГау им. П.А. Столыпина
- •Предисловие
- •Основные положения протонной теории кислот и оснований:
- •Факторы, влияющие на кислотные свойства органических соединений
- •1. Природа элемента в кислотном центре
- •2. Стабильность аниона за счёт сопряжения
- •3. Влияние радикала на стабильность аниона
- •4. Влияние растворителя на стабильность аниона
- •Гидроксисоединения
- •Классификация спиртов
- •I. По количеству –он групп спирты:
- •Классификация фенолов по количеству –он групп
- •Химические свойства спиртов
- •2. Реакция нуклеофильного замещения (sn).
- •Химические свойства фенолов
- •3. Реакция нитрования фенола:
- •4. Реакция сульфирования фенола: (sе )
- •Контрольные вопросы
- •Типовые задания
- •Тестовые задания для самоконтроля
- •Контрольные задания
- •Литература Основная литература
- •Дополнительная литература
- •Электронные образовательные ресурсы
- •1.2. Карбонильные соединения
- •Химические свойства
- •Контрольные вопросы
- •Типовые задания
- •Тестовые задания для самоконтроля
- •Электронные образовательные ресурсы
- •1.3 Карбоксильные соединения. Карбоновые кислоты. Гидроксикислоты. Кетонокислоты
- •I. По количеству карбоксильных групп
- •1. Одноосновные (монокарбоновые) кислоты:
- •2. Поликарбоновые кислоты, содержащие две или более
- •II. В зависимости от наличия младших функциональных групп в радикале карбоновой кислоты
- •1. Гидроксикислоты, содержащие группу –он:
- •Строение карбоксильной группы
- •Химические свойства карбоновых кислот
- •Реакции галогенирования (реакции в сн-кислотном центре):
- •Пути превращения ацетоуксусной кислоты в организме:
- •Медико-биологическое значение карбоновых кислот
- •Контрольные вопросы
- •Типовые задания
- •Кислота, дихлоруксусная кислота, уксусная кислота.
- •Тестовые задания для самоконтроля Выберите один правильный ответ
- •Контрольные задания
- •Литература Основная литература
- •Дополнительная литература
- •Электронные образовательные ресурсы
- •1.7 Контрольная работа «кислородсодержащие классы органических веществ» Контрольные вопросы
- •Типовые задания вариант билета рубежной контрольной работы «кислородсодержащие классы органических соединений».
- •Электронные образовательные ресурсы
- •2. Инструкция по охране труда и пожарной безопасности для студентов при работе в лабораториях кафедры химии
- •2.1. Общие требования безопасности
- •2.2. Требования безопасности перед началом работы
- •2.3. Требования безопасности во время работы
- •2.4. Требования безопасности в аварийных ситуациях
- •32.05.01 Медико-профилактическое дело
- •Демонстрационный вариант зачетной работы по дисциплине «Химия биополимеров»
- •Демонстрационный вариант билета зачетной работы Билет № 1
- •В пятибалльную систему оценки зачетной работы
- •Заключение
- •Глоссарий
- •Ответы на тестовые задания
- •Литература Основная литература
- •Дополнительная литература
- •Приложения
Электронные образовательные ресурсы
Базы данных, информационно-справочные и поисковые системы:
1. Электронная библиотека ОмГМУ: http://weblib.omsk-osma.ru;
2. Электронно-библиотечная система «КнигаФонд»: http://www.knigafund.ru;
3. ЭБС «Консультант студента. Электронная библиотека медицинского вуза» http://www.studmedlib.ru;
4. Научная электронная библиотека: http://elibrary.ru/defaultx.asp;
5. База данных Scopus: http://www.scopus.com.
1.3 Карбоксильные соединения. Карбоновые кислоты. Гидроксикислоты. Кетонокислоты
Карбоновые кислоты – это вещества, которые в своем составе содержат карбоксильную группу и отвечают общей формуле R-COOH.
Классификация карбоновых кислот
I. По количеству карбоксильных групп
1. Одноосновные (монокарбоновые) кислоты:
НСООН – муравьиная кислота (метановая),
СН3СООН – уксусная кислота (этановая),
СН3СН2СООН – пропионовая кислота (пропановая),
СН3(СН2)2СООН – масляная кислота (бутановая),
СН3(СН2)3СООН – валериановая кислота (пентановая),
СН3(СН2)4СООН - капроновая кислота (гексановая).
Особо выделяют группу высших жирных карбоновых кислот (ВЖК), входящих в состав липидов.
Предельные высшие жирные кислоты:
С17Н35СООН стеариновая кислота;
С15Н31СООН пальмитиновая кислота;
С23Н47СООН лигноцериновая кислота;
С23Н46 (ОН)СООН цереброновая кислота.
Непредельные высшие жирные кислоты:
С17Н33СООН олеиновая кислота;
С17Н31СООН линолевая кислота;
С17Н29СООН линоленовая кислота;
С23Н45СООН нервоновая кислота.
2. Поликарбоновые кислоты, содержащие две или более
карбоксильные группы.
Предельные дикарбоновые кислоты:
щавелевая (этандиовая) кислота (соли – оксалаты):
малоновая (пропандиовая) кислота (соли – малонаты):
янтарная (бутандиовая) кислота (соли – сукцинаты):
глутаровая (пентандиовая) кислота (соли – глутараты):
Непредельная бутендиовая кислота HOOC–CH=CH–COOH.
Существует в виде двух π-диастереомеров: цис-изомер – малеионовая кислота, транс – фумаровая кислота.
II. В зависимости от наличия младших функциональных групп в радикале карбоновой кислоты
1. Гидроксикислоты, содержащие группу –он:
молочная кислота (соли – лактаты):
яблочная кислота (соли – малаты):
β-гидроксимасляная кислота (соли – β-гидроксимасляной кислоты):
лимонная кислота (соли – цитраты):
салициловая кислота (соли – салицилаты):
Оксокислоты (кетонокислоты) – это кислоты, содержащие карбонильную группу >С=О.
Пировиноградная кислота (ПВК) (соли – пируваты):
Щавелево-уксусная кислота (ЩУК) (соли – соли ЩУК):
HOOC – СO – СН2 – СООН
Ацетоуксусная кислота (соли – соли ацетоуксусной кислоты)^
СН3 – СO –CН2 – СООН
Строение карбоксильной группы
Карбоксильная группа представляет собой плоскую сопряженную систему, в которой возникает р,-сопряжение при взаимодействии рz-орбитали атома кислорода гидроксогруппы с -связью. Наличие р,-сопряжения в карбоксильной группе карбоновых кислот способствует равномерному распределению отрицательного заряда в ацилат-ионе, образующемся при отщеплении протона.
Равномерное распределение отрицательного заряда в ацилат-ионе показывают следующим образом:
Наличие р,-сопряжения в карбоксильной группе карбоновых кислот значительно повышает кислотные свойства карбоновых кислот по сравнению со спиртами.
рКа С2Н5ОН = 18
рКа СН3СООН = 4,76
С увеличением длины углеводородного радикала понижается растворимость кислот, степень гидратированности и стабильность ацилат-аниона. Это приводит к уменьшению силы карбоновых кислот.