عناصر شیمی بیورگانیک موضوع شیمی زیست آلی

Grodno" href="/text/category/grodno/" rel="bookmark">دانشگاه دولتی پزشکی گرودنو، کاندیدای علوم شیمی، دانشیار؛

دانشیار گروه شیمی عمومی و بیورگانیک موسسه آموزشی "دانشگاه دولتی پزشکی گرودنو"، کاندیدای علوم زیستی، دانشیار

داوران:

گروه شیمی عمومی و بیورگانیک موسسه آموزشی "دانشگاه پزشکی دولتی گومل"؛

– سر گروه شیمی بیورگانیک، موسسه آموزشی "دانشگاه دولتی پزشکی بلاروس"، کاندیدای علوم پزشکی، دانشیار.

گروه آموزشی شیمی عمومی و بیورگانیک "دانشگاه دولتی پزشکی گرودنو"

(صورتجلسه مورخ 01.01.01)

شورای مرکزی علمی و روش شناسی موسسه آموزشی "دانشگاه دولتی پزشکی گرودنو"

(صورتجلسه مورخ 01.01.01)

بخش تخصص 1 تجارت پزشکی و روانشناسی انجمن آموزشی و روش شناختی دانشگاه های جمهوری بلاروس برای آموزش پزشکی

(صورتجلسه مورخ 01.01.01)

مسئول انتشار:

معاون اول موسسه آموزشی "دانشگاه پزشکی دولتی گرودنو"، پروفسور، دکترای علوم پزشکی

یادداشت توضیحی

ارتباط مطالعه رشته دانشگاهی

"شیمی بیورگانیک"

شیمی بیورگانیک یک رشته علوم طبیعی بنیادی است. شیمی بیورگانیک به عنوان یک علم مستقل در نیمه دوم قرن بیستم در تقاطع شیمی آلی و بیوشیمی شکل گرفت. اهمیت مطالعه شیمی بیورگانیک به دلیل مشکلات عملی پیش روی پزشکی و کشاورزی (دریافت ویتامین ها، هورمون ها، آنتی بیوتیک ها، محرک های رشد گیاهی، تنظیم کننده های رفتار حیوانات و حشرات و سایر داروها) است که حل آنها بدون استفاده غیر ممکن است. پتانسیل نظری و عملی شیمی بیورگانیک

شیمی بیورگانیک به طور مداوم با روش های جدید برای جداسازی و خالص سازی ترکیبات طبیعی، روش های سنتز ترکیبات طبیعی و آنالوگ های آنها، دانش در مورد رابطه بین ساختار و فعالیت بیولوژیکی ترکیبات و غیره غنی می شود.

آخرین رویکردهای آموزش پزشکی، مربوط به غلبه بر سبک باروری در تدریس، اطمینان از فعالیت شناختی و پژوهشی دانشجویان، چشم اندازهای جدیدی را برای تحقق پتانسیل های فردی و تیمی باز می کند.

هدف و اهداف رشته

هدف:شکل گیری سطح صلاحیت شیمیایی در سیستم آموزش پزشکی، که مطالعه بعدی رشته های زیست پزشکی و بالینی را تضمین می کند.

وظایف:

تسلط دانشجویان بر مبانی نظری تبدیلات شیمیایی مولکولهای آلی در رابطه با ساختار و فعالیت بیولوژیکی آنها.

شکل گیری: دانش پایه مولکولی فرآیندهای زندگی.

توسعه مهارت ها برای هدایت طبقه بندی، ساختار و خواص ترکیبات آلی که به عنوان دارو عمل می کنند.

شکل گیری منطق تفکر شیمیایی؛

توسعه مهارت های استفاده از روش های تحلیل کیفی
ترکیبات آلی؛

دانش و مهارت های شیمیایی، که اساس صلاحیت شیمیایی را تشکیل می دهد، به شکل گیری صلاحیت حرفه ای فارغ التحصیل کمک می کند.

الزامات تسلط بر رشته تحصیلی

الزامات سطح تسلط بر محتوای رشته "شیمی بیورگانیک" توسط استاندارد آموزشی آموزش عالی مرحله اول در چرخه رشته های عمومی حرفه ای و ویژه تعیین می شود که با در نظر گرفتن الزامات صلاحیت تدوین شده است. رویکرد مبتنی بر، که نشان‌دهنده حداقل محتوای این رشته در قالب دانش و مهارت‌های شیمیایی تعمیم‌یافته است که فارغ‌التحصیل صلاحیت بیورگانیک را تشکیل می‌دهد:

الف) دانش تعمیم یافته:

- درک ماهیت موضوع به عنوان یک علم و ارتباط آن با سایر رشته ها؛

اهمیت در درک فرآیندهای متابولیک؛

مفهوم وحدت ساختار و واکنش پذیری مولکول های آلی؛

قوانین اساسی شیمی لازم برای توضیح فرآیندهای رخ داده در موجودات زنده؛

خواص شیمیایی و اهمیت بیولوژیکی طبقات اصلی ترکیبات آلی.

ب) مهارت های تعمیم یافته:

پیش بینی مکانیسم واکنش بر اساس دانش ساختار مولکول های آلی و روش های شکستن پیوندهای شیمیایی.

اهمیت واکنش ها برای عملکرد سیستم های زنده را توضیح دهید.

از دانش کسب شده در مطالعه بیوشیمی، فارماکولوژی و سایر رشته ها استفاده کنید.

ساختار و محتوای رشته دانشگاهی

در این برنامه، ساختار محتوای رشته "شیمی زیست آلی" شامل مقدمه ای بر این رشته و دو بخش است که موضوعات کلی واکنش پذیری مولکول های آلی و همچنین خواص ترکیبات هترو و چند عاملی دخیل در فرآیندهای زندگی هر بخش به موضوعاتی تقسیم می شود که به ترتیب ترتیب داده شده اند که مطالعه و جذب بهینه مطالب برنامه را تضمین می کند. برای هر موضوع، دانش و مهارت های تعمیم یافته ای ارائه می شود که جوهره شایستگی زیست ارگانیک دانش آموزان را تشکیل می دهد. مطابق با محتوای هر موضوع، الزامات شایستگی ها (در قالب یک سیستم دانش و مهارت های تعمیم یافته) تعریف می شود که برای شکل گیری و تشخیص آن می توان آزمون هایی را توسعه داد.

روش های تدریس

روش های اصلی تدریس که به اندازه کافی اهداف مطالعه این رشته را برآورده می کند عبارتند از:

توضیح و مشاوره؛

درس آزمایشگاهی؛

عناصر یادگیری مبتنی بر مسئله (کار آموزشی و پژوهشی دانش آموزان)؛

مقدمه ای بر شیمی بیورگانیک

شیمی بیورگانیک به عنوان علمی که به مطالعه ساختار مواد آلی و تبدیل آنها در ارتباط با عملکردهای بیولوژیکی می پردازد. موضوعات مورد مطالعه شیمی زیست آلی. نقش شیمی بیورگانیک در شکل‌گیری پایه‌ای علمی برای درک دانش بیولوژیکی و پزشکی در سطح مولکولی مدرن.

تئوری ساختار ترکیبات آلی و توسعه آن در مرحله حاضر. ایزومری ترکیبات آلی به عنوان مبنایی برای تنوع ترکیبات آلی. انواع ایزومری ترکیبات آلی.

روش های فیزیکوشیمیایی برای جداسازی و مطالعه ترکیبات آلی که برای تجزیه و تحلیل زیست پزشکی مهم هستند.

قوانین اساسی نامگذاری سیستماتیک IUPAC برای ترکیبات آلی: نامگذاری جایگزینی و رادیکال-عملکردی.

ساختار فضایی مولکول های آلی، رابطه آن با نوع هیبریداسیون اتم کربن (هیبریداسیون sp3-، sp2- و sp-). فرمول های استریوشیمیایی پیکربندی و انطباق ترکیب زنجیرهای باز (حفاظ دار، مانع، اریب). ویژگی های انرژی رونوشت ها فرمول های طرح ریزی نیومن همگرایی فضایی بخش های خاصی از زنجیره در نتیجه تعادل ساختاری و به عنوان یکی از دلایل تشکیل غالب حلقه های پنج و شش عضوی. ترکیبات حلقوی (سیکلوهگزان، تتراهیدروپیران). ویژگی های انرژی ساختارهای صندلی و حمام اتصالات محوری و استوایی. رابطه ساختار فضایی با فعالیت بیولوژیکی.

الزامات شایستگی:

اشیاء مطالعه و وظایف اصلی شیمی بیورگانیک را بشناسید،

· بتواند ترکیبات آلی را بر اساس ساختار اسکلت کربن و ماهیت گروه های عاملی طبقه بندی کند، از قوانین نامگذاری شیمیایی سیستماتیک استفاده کند.

· انواع اصلی ایزومر ترکیبات آلی را بشناسد، بتواند با فرمول ساختاری ترکیب، انواع ایزومرهای احتمالی را تعیین کند.

· آشنایی با انواع هیبریداسیون اوربیتال های اتمی کربن، جهت گیری فضایی پیوندهای اتم، نوع و تعداد آنها بسته به نوع هیبریداسیون.

· مشخصه های انرژی ترکیبات مولکولهای حلقوی (تشکیلات صندلی، حمام) و غیر حلقوی (تشکیلات مهار شده، اریب، گرفت) را بشناسید، بتوانید آنها را با استفاده از فرمولهای طرح ریزی نیومن نشان دهید.

· انواع تنش ها (پیچ خوردگی، زاویه ای، واندروالس) ناشی از مولکول های مختلف، تأثیر آنها بر پایداری ترکیب و مولکول به عنوان یک کل را بشناسید.

بخش 1. واکنش پذیری مولکول های آلی در نتیجه تأثیر متقابل اتم ها، مکانیسم های واکنش های آلی

مبحث 1. سیستم های مزدوج، آروماتیک بودن، اثرات الکترونیکی جانشین ها

سیستم های مزدوج و آروماتیک بودن. صرف (p، p - و p، p-conjugation). سیستم های زنجیر باز مزدوج: 1،3-دین ها (بوتادین، ایزوپرن)، پلی ین ها (کاروتنوئیدها، ویتامین A). سیستم های مزدوج با مدار بسته. معطر بودن: معیارهای معطر بودن، قانون آروماتیک بودن هوکل. معطر بودن ترکیبات بنزوئیدی (بنزن، نفتالین، فنانترن). انرژی صرف. ساختار و علل پایداری ترمودینامیکی ترکیبات آروماتیک کربو و هتروسیکلیک معطر بودن ترکیبات هتروسیکلیک (پیرول، ایمیدازول، پیریدین، پیریمیدین، پورین). اتم‌های نیتروژن پیرول و پیریدین، سیستم‌های آروماتیک بیش از حد و کمبود p.

تأثیر متقابل اتم ها و روش های انتقال آن در مولکول های آلی. جابجایی الکترون به عنوان یکی از عوامل افزایش پایداری مولکول ها و یون ها، وجود گسترده آن در مولکول های مهم بیولوژیکی (پورفین، هم، هموگلوبین و غیره) است. قطبی شدن اوراق قرضه اثرات الکترونیکی جانشین ها (القایی و مزومریک) به عنوان دلیل توزیع ناهموار چگالی الکترون و پیدایش مراکز واکنش در مولکول. اثرات القایی و مزومریک (مثبت و منفی)، نامگذاری گرافیکی آنها در فرمول های ساختاری ترکیبات آلی. دهنده الکترون و جایگزین گیرنده الکترون.

الزامات شایستگی:

· انواع صیغه را بشناسد و با فرمول ساختاری اتصال بتواند نوع صیغه را تعیین کند.

· معیارهای معطر بودن را بداند، بتواند با فرمول ساختاری تعلق به ترکیبات معطر مولکول های کربو و هتروسیکلیک را تعیین کند.

· قادر به ارزیابی سهم الکترونیکی اتم ها در ایجاد یک سیستم مزدوج واحد، دانستن ساختار الکترونیکی اتم های نیتروژن پیریدین و پیرول.

· اثرات الکترونیکی جانشین ها، علل آنها را بشناسد و بتواند عمل آنها را به صورت گرافیکی به تصویر بکشد.

· قادر باشد جانشین ها را بر اساس اثرات القایی و مزومری به عنوان جانشین های الکترون دهنده یا الکترون گیر طبقه بندی کند.

· قادر به پیش بینی اثر جانشین ها بر واکنش پذیری مولکول ها باشد.

مبحث 2. واکنش پذیری هیدروکربن ها. واکنش های جایگزینی رادیکال، افزودن و جایگزینی الکتروفیلیک

الگوهای کلی واکنش پذیری ترکیبات آلی به عنوان پایه شیمیایی برای عملکرد بیولوژیکی آنها واکنش شیمیایی به عنوان یک فرآیند مفاهیم: بستر، معرف، مرکز واکنش، حالت گذار، محصول واکنش، انرژی فعال سازی، سرعت واکنش، مکانیسم.

طبقه بندی واکنش های آلی با توجه به نتیجه (افزودن، جایگزینی، حذف، ردوکس) و با توجه به مکانیسم - رادیکال، یونی (الکتروفیل، هسته دوست)، سازگار. انواع معرف: رادیکال، اسیدی، بازی، الکتروفیل، نوکلئوفیل. شکاف همولیتیک و هترولیتیک پیوندهای کووالانسی در ترکیبات آلی و ذرات حاصل: رادیکال های آزاد، کربوکاتیون ها و کربانیون ها. ساختار الکترونیکی و فضایی این ذرات و عوامل تعیین کننده پایداری نسبی آنها.

واکنش پذیری هیدروکربن ها واکنش‌های جایگزینی رادیکال: واکنش‌های همولیتیک شامل پیوندهای CH اتم کربن هیبرید شده با sp3. مکانیسم جایگزینی رادیکال در مثالی از واکنش هالوژناسیون آلکان ها و سیکلوآلکان ها. مفهوم فرآیندهای زنجیره ای مفهوم انتخاب منطقه ای.

راه های تشکیل رادیکال های آزاد: فتولیز، ترمولیز، واکنش های ردوکس.

واکنش های افزودن الکتروفیلیک ( AE) در سری هیدروکربن های غیر اشباع: واکنش های هترولیتیک شامل پیوندهای p بین اتم های کربن هیبرید شده با sp2. مکانیسم واکنش های هیدراتاسیون و هیدروهالوژناسیون. کاتالیز اسیدی قانون مارکوفنیکف تأثیر عوامل استاتیکی و دینامیکی بر گزینش منطقه ای واکنش های افزودن الکتروفیلیک ویژگی های واکنش های افزودن الکتروفیل به هیدروکربن های دی ان و چرخه های کوچک (سیکلوپروپان، سیکلوبوتان).

واکنش های جایگزینی الکتروفیلیک ( SE): واکنش های هترولیتیک شامل ابر الکترونی p سیستم معطر. مکانیسم واکنش های هالوژناسیون، نیتراسیون، آلکیلاسیون ترکیبات معطر: p - و س- مجتمع ها نقش کاتالیزور (اسید لوئیس) در تشکیل یک ذره الکتروفیل.

تأثیر جانشین‌ها در هسته آروماتیک بر واکنش‌پذیری ترکیبات در واکنش‌های جایگزینی الکتروفیل. تأثیر جهت‌گیری جانشین‌ها (جهت‌های نوع I و II).

الزامات شایستگی:

· مفاهیم بستر، معرف، مرکز واکنش، محصول واکنش، انرژی فعال سازی، سرعت واکنش، مکانیسم واکنش را بدانید.

· طبقه بندی واکنش ها را بر اساس معیارهای مختلف (بر اساس نتیجه نهایی، با روش شکستن پیوندها، با مکانیسم) و انواع معرف ها (رادیکال، الکتروفیل، نوکلئوفیل) بدانید.

· ساختار الکترونیکی و فضایی معرف ها و عوامل تعیین کننده پایداری نسبی آنها را بشناسد، بتواند پایداری نسبی معرف های مشابه را با هم مقایسه کند.

· راه های تشکیل رادیکال های آزاد و مکانیسم واکنش های جایگزینی رادیکال (SR) را بر روی نمونه هایی از واکنش های هالوژناسیون آلکان ها و سیکلوآلکان ها بشناسید.

· قادر به تعیین احتمال آماری تشکیل فرآورده های احتمالی در واکنش های جایگزینی رادیکال و امکان فرآیند انتخابی منطقه باشد.

· مکانیسم واکنش های افزودن الکتروفیل (AE) در واکنش های هالوژناسیون، هیدروهالوژناسیون و هیدراتاسیون آلکن ها را بشناسید، قادر به ارزیابی کیفی واکنش پذیری بسترها بر اساس اثرات الکترونیکی جانشین ها باشد.

· قانون مارکوفنیکوف را بشناسد و بتواند بر اساس تأثیر عوامل استاتیکی و دینامیکی، گزینش پذیری واکنش های هیدراتاسیون و هیدروهالوژناسیون را تعیین کند.

· ویژگی های واکنش های افزودن الکتروفیل به هیدروکربن های دی ان کونژوگه و چرخه های کوچک (سیکلوپروپان، سیکلوبوتان) را بشناسید.

· مکانیسم واکنش های جانشینی الکتروفیل (SE) در واکنش های هالوژناسیون، نیتراسیون، آلکیلاسیون، اسیلاسیون ترکیبات آروماتیک را بشناسید.

· بتواند بر اساس اثرات الکترونیکی جانشین ها، تأثیر آنها را بر واکنش پذیری هسته آروماتیک و عمل جهت دهی آنها تعیین کند.

مبحث 3. خواص اسیدی-بازی ترکیبات آلی

اسیدیته و بازی ترکیبات آلی: نظریه های برونستد و لوئیس. پایداری آنیون اسیدی شاخص کیفی خواص اسیدی است. الگوهای کلی در تغییر خواص اسیدی یا بازی در رابطه با ماهیت اتم ها در مرکز اسیدی یا بازی، اثرات الکترونیکی جانشین ها در این مراکز. خواص اسیدی ترکیبات آلی با گروه های عاملی حاوی هیدروژن (الکل ها، فنل ها، تیول ها، اسیدهای کربوکسیلیک، آمین ها، اسیدیته CH مولکول ها و کابریکاسیون ها). پایه های p و n- پایه ها خواص اصلی مولکول های خنثی حاوی هترواتم ها با جفت های تک الکترون (الکل ها، تیول ها، سولفیدها، آمین ها) و آنیون ها (هیدروکسید، یون های آلکوکسید، آنیون های اسیدهای آلی). خواص اسیدی هتروسیکل های حاوی نیتروژن (پیرول، ایمیدازول، پیریدین). پیوند هیدروژنی به عنوان یک تجلی خاص از خواص اسید-باز.

ویژگی های مقایسه ای خواص اسیدی ترکیبات حاوی یک گروه هیدروکسیل (الکل های مونوهیدریک و پلی هیدریک، فنل ها، اسیدهای کربوکسیلیک). ویژگی های مقایسه ای خواص اصلی آمین های آلیفاتیک و آروماتیک. تأثیر ماهیت الکترونیکی یک جایگزین بر خواص اسید-باز مولکول های آلی.

الزامات شایستگی:

· تعاریف اسیدها و بازها را بر اساس نظریه پروتولیتیک برونستد و نظریه الکترون لوئیس بدانند.

· طبقه بندی برونستد اسیدها و بازها را بسته به ماهیت اتم های مراکز اسیدی یا بازی بداند.

· عوامل مؤثر بر قدرت اسیدها و پایداری بازهای مزدوج آنها را بشناسید، قادر به ارزیابی مقایسه ای قدرت اسیدها بر اساس پایداری آنیون های مربوطه آنها باشید.

· عوامل موثر بر استحکام پایه های برونستد را بشناسد تا بتواند با در نظر گرفتن این عوامل ارزیابی مقایسه ای از استحکام پایه ها انجام دهد.

· علل پيوند هيدروژني را بشناسد، بتواند تشكيل پيوند هيدروژني را به عنوان تظاهر خاص خواص اسيد-باز يك ماده تعبير كند.

· علل توتومریسم کتو-انول در مولکول های آلی را بشناسید، بتوانید آنها را از نقطه نظر خواص اسیدی-بازی ترکیبات در رابطه با فعالیت بیولوژیکی آنها توضیح دهید.

· بشناسد و قادر به انجام واکنش های کیفی باشد که امکان تشخیص الکل های پلی هیدریک، فنل ها، تیول ها را فراهم می کند.

موضوع 4. واکنش های جانشینی هسته دوست در اتم کربن چهارضلعی و واکنش های حذف رقابتی

واکنش های جایگزینی هسته دوست در اتم کربن هیبرید شده با sp3: واکنش های هترولیتیک به دلیل قطبش پیوند کربن-هترواتم (مشتقات هالوژن، الکل ها). ترک آسان و دشوار گروه ها: ارتباط بین سهولت ترک گروه و ساختار آن. تأثیر حلال، عوامل الکترونیکی و مکانی بر واکنش پذیری ترکیبات در واکنش های جانشینی هسته دوست تک و دو مولکولی (SN1 و SN2). استریوشیمی واکنش های جانشینی هسته دوست

واکنش های هیدرولیز مشتقات هالوژن واکنش های آلکیلاسیون الکل ها، فنل ها، تیول ها، سولفیدها، آمونیاک، آمین ها. نقش کاتالیز اسید در جایگزینی هسته دوست گروه هیدروکسیل مشتقات هالوژن، الکل ها، استرهای اسیدهای سولفوریک و فسفریک به عنوان عوامل آلکیله کننده. نقش بیولوژیکی واکنش های آلکیلاسیون.

واکنش های حذف تک و دو مولکولی (E1 و E2): (دهیدراتاسیون، هیدروهالوژناسیون). افزایش اسیدیته CH به عنوان یک علت واکنش های حذفی همراه با جایگزینی هسته دوست در اتم کربن هیبرید شده با sp3.

الزامات شایستگی:

· عوامل تعیین کننده هسته دوستی معرف ها، ساختار مهم ترین ذرات هسته دوست را بشناسید.

· الگوهای کلی واکنش‌های جانشینی هسته دوست در اتم کربن اشباع، تأثیر عوامل استاتیکی و دینامیکی بر واکنش‌پذیری یک ماده در واکنش جانشینی هسته دوست را بدانید.

· مکانیسم های جانشینی نوکلئوفیل تک و دو مولکولی را بشناسد، بتواند تأثیر عوامل فضایی، تأثیر حلال ها، تأثیر عوامل استاتیک و دینامیکی بر واکنش را توسط یکی از مکانیسم ها ارزیابی کند.

· مکانیسم های حذف تک و دو مولکولی، دلایل رقابت بین واکنش های جایگزینی و حذف هسته دوست را بشناسید.

· قانون زایتسف را بشناسد و بتواند محصول اصلی را در واکنش های کم آبی و هالوژن زدایی الکل ها و هالوآلکان های نامتقارن تعیین کند.

موضوع 5. واکنش های افزودن و جایگزینی هسته دوست در اتم کربن سه ضلعی

واکنش‌های افزودن هسته دوست: واکنش‌های هترولیتیک شامل پیوندهای p کربن-اکسیژن (آلدئیدها، کتون‌ها). مکانیسم واکنش های متقابل ترکیبات کربونیل با معرف های هسته دوست (آب، الکل ها، تیول ها، آمین ها). تأثیر عوامل الکترونیکی و فضایی، نقش کاتالیز اسید، برگشت پذیری واکنش های افزودن هسته دوست. همی استال ها و استال ها، تهیه و هیدرولیز آنها. نقش بیولوژیکی واکنش های استالیزاسیون. واکنش های افزودن آلدول کاتالیزور اصلی ساختار یون انولات

واکنش های جایگزینی نوکلئوفیل در سری کربوکسیلیک اسیدها. ساختار الکترونیکی و فضایی گروه کربوکسیل. واکنش های جایگزینی هسته دوست در اتم کربن هیبرید شده با sp2 (اسیدهای کربوکسیلیک و مشتقات عملکردی آنها). عوامل اسیله کننده (هالیدهای اسید، انیدریدها، اسیدهای کربوکسیلیک، استرها، آمیدها)، ویژگی های مقایسه ای واکنش پذیری آنها. واکنش های آسیلاسیون - تشکیل انیدریدها، استرها، تیواترها، آمیدها - و واکنش های هیدرولیز معکوس آنها. استیل کوآنزیم A یک عامل ماکروآسیله کننده طبیعی است. نقش بیولوژیکی واکنش های اسیلاسیون. مفهوم جایگزینی هسته دوست در اتم های فسفر، واکنش های فسفوریلاسیون.

واکنش های اکسیداسیون و کاهش ترکیبات آلی. ویژگی واکنش های ردوکس ترکیبات آلی. مفهوم انتقال تک الکترون، انتقال یون هیدرید و عملکرد سیستم NAD + ↔ NADH. واکنش های اکسیداسیون الکل ها، فنل ها، سولفیدها، ترکیبات کربونیل، آمین ها، تیول ها. واکنش های بازیابی ترکیبات کربونیل، دی سولفیدها. نقش واکنش های ردوکس در فرآیندهای زندگی.

الزامات شایستگی:

· ساختار الکترونیکی و فضایی گروه کربونیل، تأثیر عوامل الکترونیکی و فضایی بر واکنش پذیری گروه اکسو در آلدئیدها و کتون ها را بشناسید.

· مکانیسم واکنش های افزودن هسته دوست آب، الکل ها، آمین ها، تیول ها به آلدئیدها و کتون ها، نقش کاتالیزور را بدانند.

· مکانیسم واکنش های تراکم آلدول، عوامل تعیین کننده مشارکت ترکیب در این واکنش را بشناسید.

· مکانیسم واکنش های کاهشی ترکیبات اکسو با هیدریدهای فلزی را بشناسید.

· مراکز واکنش موجود در مولکول های کربوکسیلیک اسیدها را بشناسید. قادر به انجام یک ارزیابی مقایسه ای از قدرت اسیدهای کربوکسیلیک بسته به ساختار رادیکال.

· ساختار الکترونیکی و فضایی گروه کربوکسیل را بشناسد، بتواند ارزیابی مقایسه ای از توانایی اتم کربن گروه اکسو در کربوکسیلیک اسیدها و مشتقات عملکردی آنها (اسید هالیدها، انیدریدها، استرها، آمیدها، نمک ها) انجام دهد. تحت حمله نوکلئوفیلی قرار می گیرند.

· مکانیسم واکنش های جانشینی نوکلئوفیل را با استفاده از نمونه هایی از اسیلاسیون، استریفیکاسیون، هیدرولیز استرها، انیدریدها، هالیدهای اسید، آمیدها بشناسید.

مبحث 6. لیپیدها، طبقه بندی، ساختار، خواص

لیپیدها صابونی پذیر و غیر صابونی هستند. لیپیدهای خنثی چربی های طبیعی به عنوان مخلوطی از تری گلیسرول. اسیدهای چرب بالاتر طبیعی اصلی که لیپیدها را تشکیل می دهند عبارتند از: پالمتیک، استئاریک، اولئیک، لینولئیک، لینولنیک. اسید آراکیدونیک. ویژگی های اسیدهای چرب غیر اشباع، نامگذاری w.

اکسیداسیون پراکسید قطعات اسیدهای چرب غیر اشباع در غشای سلولی. نقش پراکسیداسیون لیپیدی غشاها در اثر دوزهای کم تابش بر روی بدن. سیستم های دفاعی آنتی اکسیدانی

فسفولیپیدها اسیدهای فسفاتیک فسفاتیدیل کولامین ها و فسفاتیدیل سرین ها (سفالین ها)، فسفاتیدیل کولین ها (لستین ها) اجزای ساختاری غشای سلولی هستند. دولایه لیپیدی اسفنگولیپیدها، سرامیدها، اسفنگومیلین ها. گلیکولیپیدهای مغز (سربروزیدها، گانگلیوزیدها).

الزامات شایستگی:

طبقه بندی لیپیدها، ساختار آنها را بدانید.

· ساختار اجزای ساختاری لیپیدهای صابونی پذیر - الکل ها و اسیدهای چرب بالاتر را بشناسید.

· مکانیسم واکنش های تشکیل و هیدرولیز لیپیدهای ساده و پیچیده را بداند.

· شناخت و قادر به انجام واکنش های کیفی به اسیدهای چرب و روغن های غیر اشباع باشد.

· طبقه بندی لیپیدهای غیر صابونی را بشناسید، در مورد اصول طبقه بندی ترپن ها و استروئیدها، نقش بیولوژیکی آنها ایده داشته باشید.

· نقش بیولوژیکی لیپیدها، وظایف اصلی آنها را بشناسید، در مورد مراحل اصلی پراکسیداسیون لیپیدی و پیامدهای این فرآیند برای سلول ایده داشته باشید.

بخش 2. استریوایزومریسم مولکول های آلی. ترکیبات پلی و غیرعملکردی درگیر در فرآیندهای حیاتی

مبحث 7. استریوایزومریسم مولکولهای آلی

استریوایزومریسم در مجموعه ای از ترکیبات با پیوند دوگانه (p-diastereomerism). سیس - و ترانس ایزومری ترکیبات غیر اشباع. E، Z نماد p-diastereomers هستند. پایداری نسبی p-دیاسترئومرها.

مولکول های کایرال اتم کربن نامتقارن به عنوان مرکز کایرالیته. استریوایزومری مولکول های دارای یک مرکز کایرالیته (انانتیومریسم). فعالیت نوری فرمول های طرح ریزی فیشر گلیسرآلدئید به عنوان یک استاندارد پیکربندی، پیکربندی مطلق و نسبی. D، L-سیستم نامگذاری استریوشیمیایی. R، S-سیستم نامگذاری استریوشیمیایی. مخلوط های راسمیک و روش های جداسازی آنها

استریوایزومری مولکول های دارای دو یا چند مرکز کایرالیته. انانتیومرها، دیاسترئومرها، مزوفرم ها.

الزامات شایستگی:

· علل استریوایزومریسم در سری آلکن ها و هیدروکربن های دی ان را بشناسید.

· قادر به تعیین امکان وجود p-diastereomers با فرمول ساختاری مختصر یک ترکیب غیراشباع، تشخیص بین سیس-ترانس-ایزومرها، ارزیابی پایداری نسبی آنها.

· عناصر تقارن مولکول ها، شرایط لازم برای وقوع کایرالیته در یک مولکول آلی را بشناسید.

· دانستن و توانایی به تصویر کشیدن انانتیومرها با استفاده از فرمول های طرح ریزی فیشر، محاسبه تعداد استریو ایزومرهای مورد انتظار بر اساس تعداد مراکز کایرال در یک مولکول، اصول تعیین پیکربندی مطلق و نسبی، سیستم D -، L نامگذاری استریوشیمیایی.

· روش های جداسازی راسمات ها، اصول اولیه سیستم R, S نامگذاری استریوشیمیایی را بشناسید.

مبحث 8. ترکیبات فعال فیزیولوژیکی چند و هتروعملکردی سری های آلیفاتیک، آروماتیک و هتروسیکلیک

چند کارکردی و ناهمگونی به عنوان یکی از ویژگی های بارز ترکیبات آلی درگیر در فرآیندهای حیاتی و پایه گذار مهم ترین گروه های دارویی می باشد. ویژگی های تأثیر متقابل گروه های عملکردی بسته به موقعیت نسبی آنها.

الکل های پلی هیدریک: اتیلن گلیکول، گلیسیرین. استرهای الکل های پلی هیدرویک با اسیدهای معدنی (نیتروگلیسیرین، گلیسرول فسفات). فنل های دی هیدریک: هیدروکینون. اکسیداسیون فنل های دو اتمی سیستم هیدروکینون-کینون. فنل ها به عنوان آنتی اکسیدان (جذب کننده رادیکال های آزاد). توکوفرول ها

اسیدهای کربوکسیلیک دوبازیک: اگزالیک، مالونیک، سوکسینیک، گلوتاریک، فوماریک. تبدیل سوکسینیک اسید به اسید فوماریک به عنوان نمونه ای از یک واکنش بیولوژیکی مهم هیدروژناسیون. واکنش های دکربوکسیلاسیون، نقش بیولوژیکی آنها.

آمینو الکل ها: آمینو اتانول (کولامین)، کولین، استیل کولین. نقش استیل کولین در انتقال شیمیایی تکانه های عصبی در سیناپس ها آمینوفنول ها: دوپامین، نوراپی نفرین، اپی نفرین. مفهوم نقش بیولوژیکی این ترکیبات و مشتقات آنها. اثرات نوروتوکسیک 6-هیدروکسی دوپامین و آمفتامین ها.

هیدروکسی و اسیدهای آمینه. واکنش‌های چرخه‌سازی: تأثیر عوامل مختلف بر فرآیند تشکیل چرخه (اجرای ترکیب‌های مربوطه، اندازه چرخه حاصل، ضریب آنتروپی). لاکتون ها لاکتام ها هیدرولیز لاکتون ها و لاکتام ها. واکنش حذف b-hydroxy و اسیدهای آمینه.

آلدگیدو - و اسیدهای کتو: پیروویک، استواستیک، اگزالواستیک، a-ketoglutaric. خواص اسیدی و واکنش پذیری واکنش های دکربوکسیلاسیون اسیدهای ب-کتو و دکربوکسیلاسیون اکسیداتیو اسیدهای a-کتو. استر استواستیک، توتومریسم کتو-انول. نمایندگان "بدن کتون" - اسیدهای b-hydroxybutyric، b-ketobutyric، استون، اهمیت بیولوژیکی و تشخیصی آنها.

مشتقات ناهم عملکرد سری بنزن به عنوان دارو. اسید سالیسیلیک و مشتقات آن (اسید استیل سالیسیلیک).

پارا آمینو بنزوئیک اسید و مشتقات آن (بیهوشی، نووکائین). نقش بیولوژیکی اسید p-aminobenzoic. اسید سولفانیلیک و آمید آن (استرپتوسید).

هتروسیکل با چندین هترواتم. پیرازول، ایمیدازول، پیریمیدین، پورین. Pyrazolone-5 اساس مسکن های غیر مخدر است. باربیتوریک اسید و مشتقات آن هیدروکسی پورین ها (هیپوگزانتین، گزانتین، اسید اوریک)، نقش بیولوژیکی آنها. هتروسیکل با یک هترواتم. پیرول، ایندول، پیریدین. مشتقات مهم بیولوژیکی پیریدین عبارتند از نیکوتین آمید، پیریدوکسال، مشتقات اسید ایزونیکوتینیک. نیکوتین آمید یک جزء ساختاری کوآنزیم NAD+ است که مشارکت آن در OVR را تعیین می کند.

الزامات شایستگی:

· قادر به طبقه بندی ترکیبات هتروعملکردی بر اساس ترکیب و آرایش متقابل آنها باشد.

· واکنش های اختصاصی اسیدهای آمینه و هیدروکسی با a، b، g - آرایش گروه های عاملی را بدانید.

· واکنش های منجر به تشکیل ترکیبات فعال بیولوژیکی را بشناسید: کولین، استیل کولین، آدرنالین.

· نقش توتومریسم کتو-انول را در تجلی فعالیت بیولوژیکی اسیدهای کتو (پیروویک، اگزالواستیک، استواستیک) و ترکیبات هتروسیکلیک (پیرازول، اسید باربیتوریک، پورین) بدانند.

· روش های تبدیل ردوکس ترکیبات آلی، نقش بیولوژیکی واکنش های ردوکس در تجلی فعالیت بیولوژیکی فنل های دیاتومیک، نیکوتین آمید، تشکیل اجسام کتون را بدانند.

موضوع9 . کربوهیدرات ها، طبقه بندی، ساختار، خواص، نقش بیولوژیکی

کربوهیدرات ها، طبقه بندی آنها در رابطه با هیدرولیز. طبقه بندی مونوساکاریدها آلدوز، کتوز: تریوز، تتروز، پنتوز، هگزوز. استریوایزومریسم مونوساکاریدها سری D و L نامگذاری استریوشیمیایی. فرم های باز و چرخه ای فرمول های فیشر و فرمول های هاورث. فورانوزها و پیرانوزها، آنومرهای a - و b. Cyclo-oxo-Tautomerism. ترکیبات اشکال پیرانوز مونوساکاریدها. ساختار مهمترین نمایندگان پنتوزها (ریبوز، زایلوز)؛ هگزوز (گلوکز، مانوز، گالاکتوز، فروکتوز)؛ قندهای دی اکسی (2-دئوکسی ریبوز)؛ قندهای آمینه (گلوکوزامین، مانوزامین، گالاکتوزامین).

خواص شیمیایی مونوساکاریدها واکنش های جایگزینی هسته دوست شامل یک مرکز آنومریک. O - و N-گلیکوزیدها. هیدرولیز گلیکوزیدها فسفات مونوساکاریدها اکسیداسیون و احیای مونوساکاریدها. کاهش خواص آلدوز. اسیدهای گلیکونیک، گلیکاریک، گلیکورونیک.

الیگوساکاریدها دی ساکاریدها: مالتوز، سلوبیوز، لاکتوز، ساکارز. ساختار، cyclo-oxo-toutomerism. هیدرولیز.

پلی ساکاریدها مشخصات عمومی و طبقه بندی پلی ساکاریدها. همو و هتروپلی ساکاریدها. هموپلی ساکاریدها: نشاسته، گلیکوژن، دکستران، سلولز. ساختار اولیه، هیدرولیز. مفهوم ساختار ثانویه (نشاسته، سلولز).

الزامات شایستگی:

طبقه بندی مونوساکاریدها (با توجه به تعداد اتم های کربن، ترکیب گروه های عاملی)، ساختار اشکال باز و حلقوی (فورانوز، پیرانوز) از مهمترین مونوساکاریدها، نسبت آنها به سری D - و L - استریوشیمیایی نامگذاری، قادر به تعیین تعداد دیاسترئومرهای احتمالی، ارجاع استریو ایزومرها به دیاسترئومرها، اپیمرها، آنومرها.

· مکانیسم واکنش های سیکلمیزاسیون مونوساکارید، علل موتاروتاسیون محلول های مونوساکاریدی را بشناسید.

· خواص شیمیایی مونوساکاریدها را بشناسید: واکنش های ردوکس، واکنش های تشکیل و هیدرولیز O-و N-گلیکوزیدها، واکنش های استریفیکاسیون، فسفوریلاسیون.

· قادر به انجام واکنش های کیفی بر روی قطعه دیول و وجود خاصیت احیایی مونوساکاریدها باشد.

· طبقه بندی دی ساکاریدها و ساختار آنها، پیکربندی یک اتم کربن آنومریک تشکیل دهنده پیوند گلیکوزیدی، تبدیل توتومری دی ساکاریدها، خواص شیمیایی آنها، نقش بیولوژیکی آنها را بدانید.

· طبقه بندی پلی ساکاریدها (در رابطه با هیدرولیز، بر اساس ترکیب مونوساکارید)، ساختار مهم ترین نمایندگان هموپلی ساکاریدها، پیکربندی اتم کربن آنومری که یک پیوند گلیکوزیدی را تشکیل می دهد، خواص فیزیکی و شیمیایی آنها و نقش بیولوژیکی آنها. . درک درستی از نقش بیولوژیکی هتروپلی ساکاریدها داشته باشید.

مبحث 10.آ- اسیدهای آمینه، پپتیدها، پروتئین ها. ساختار، خواص، نقش بیولوژیکی

ساختار، نامگذاری، طبقه بندی اسیدهای آمینه ای که پروتئین ها و پپتیدها را می سازند. استریوایزومری اسیدهای آمینه.

مسیرهای بیوسنتزی برای تشکیل اسیدهای آمینه از اسیدهای اکسو: واکنش های آمیناسیون کاهشی و ترانس آمیناسیون. اسیدهای آمینه ضروری

خواص شیمیایی اسیدهای آمینه به عنوان ترکیبات ناهمکار. خواص اسید-باز اسیدهای آمینه. نقطه ایزوالکتریک، روش های جداسازی اسیدهای آمینه. تشکیل نمک های داخل کمپلکس. واکنش های استریفیکاسیون، اسیلاسیون، آلکیلاسیون. برهمکنش با اسید نیتروژن و فرمالدئید، اهمیت این واکنش ها برای تجزیه و تحلیل اسیدهای آمینه.

g-آمینوبوتیریک اسید یک انتقال دهنده عصبی مهارکننده CNS است. اثر ضد افسردگی ال-تریپتوفان، سروتونین به عنوان یک انتقال دهنده عصبی خواب. خواص واسطه گلیسین، هیستامین، آسپارتیک و اسیدهای گلوتامیک.

واکنش های بیولوژیکی مهم اسیدهای آمینه. واکنش های دآمیناسیون و هیدروکسیلاسیون دکربوکسیلاسیون اسیدهای آمینه - راه برای تشکیل آمین های بیوژنیک و تنظیم کننده های زیستی (کلامین، هیستامین، تریپتامین، سروتونین.) پپتیدها. ساختار الکترونیکی پیوند پپتیدی هیدرولیز اسیدی و قلیایی پپتیدها ایجاد ترکیب اسید آمینه با استفاده از روش های فیزیکی و شیمیایی مدرن (روش های سنگر و ادمن). مفهوم نوروپپتیدها

ساختار اولیه پروتئین ها هیدرولیز جزئی و کامل. مفهوم سازه های ثانویه، سوم و چهارم.

الزامات شایستگی:

· ساختار، طبقه بندی استریوشیمیایی اسیدهای آمینه، متعلق به سری D- و L- استریوشیمیایی اسیدهای آمینه طبیعی، اسیدهای آمینه ضروری را بدانید.

· راههای سنتز اسیدهای آمینه a را در داخل بدن و در شرایط آزمایشگاهی بداند، خواص اسید و باز و روشهای انتقال اسیدهای آمینه به حالت ایزوالکتریک را بدانید.

· خواص شیمیایی اسیدهای آمینه (واکنش بر روی گروه های آمینه و کربوکسیل) را بشناسید، قادر به انجام واکنش های کیفی (گزانتوپروتئین، با Сu (OH) 2، نین هیدرین) باشید.

ساختار الکترونیکی پیوند پپتیدی، ساختار اولیه، ثانویه، سوم و چهارم پروتئین ها و پپتیدها را بدانید، نحوه تعیین ترکیب اسید آمینه و توالی اسیدهای آمینه را بدانید (روش سنگر، ​​روش ادمن)، قادر به انجام بیورت باشید. واکنش برای پپتیدها و پروتئین ها

· اصل روش سنتز پپتیدها با استفاده از حفاظت و فعال سازی گروه های عاملی را بداند.

مبحث 11. نوکلئوتیدها و اسیدهای نوکلئیک

بازهای نوکلئیک که اسیدهای نوکلئیک را می سازند. بازهای پیریمیدین (اوراسیل، تیمین، سیتوزین) و پورین (آدنین، گوانین)، آروماتیک بودن آنها، تبدیلات تومتری.

نوکلئوزیدها، واکنش های تشکیل آنها. ماهیت اتصال پایه نوکلئیک با باقیمانده کربوهیدرات؛ پیکربندی مرکز گلیکوزیدی هیدرولیز نوکلئوزیدها

نوکلئوتیدها. ساختار مونونوکلئوتیدهایی که اسیدهای نوکلئیک را تشکیل می دهند. نامگذاری. هیدرولیز نوکلئوتیدها

ساختار اولیه اسیدهای نوکلئیک پیوند فسفودی استر اسیدهای ریبونوکلئیک و دی اکسی ریبونوکلئیک. ترکیب نوکلئوتیدی RNA و DNA. هیدرولیز اسیدهای نوکلئیک

مفهوم ساختار ثانویه DNA. نقش پیوندهای هیدروژنی در تشکیل ساختار ثانویه. مکمل بودن بازهای نوکلئیک.

داروهای مبتنی بر بازهای نوکلئیک اصلاح شده (5-fluorouracil، 6-mercaptopurine). اصل تشابه شیمیایی تغییرات در ساختار اسیدهای نوکلئیک تحت تأثیر مواد شیمیایی و تشعشعات. اثر جهش زایی اسید نیتروژن.

پلی فسفات های نوکلئوزیدی (ADP، ATP)، ویژگی های ساختار آنها، به آنها اجازه می دهد تا عملکردهای ترکیبات ماکرو ارژیک و تنظیم کننده های زیستی درون سلولی را انجام دهند. ساختار cAMP - یک "واسط" درون سلولی از هورمون ها است.

الزامات شایستگی:

· ساختار بازهای نیتروژن دار پیریمیدین و پورین، دگرگونی های توتومری آنها را بشناسید.

· شناخت مکانیسم واکنش های تشکیل N-گلیکوزیدها (نوکلئوزیدها) و هیدرولیز آنها، نامگذاری نوکلئوزیدها.

· شباهت ها و تفاوت های اساسی بین نوکلئوزید-آنتی بیوتیک های طبیعی و مصنوعی در مقایسه با نوکلئوزیدهایی که بخشی از DNA و RNA هستند را بشناسید.

· واکنش های تشکیل نوکلئوتیدها، ساختار مونونوکلئوتیدهایی که اسیدهای نوکلئیک را تشکیل می دهند، نامگذاری آنها را بشناسید.

· ساختار نوکلئوزیدی سیکلو- و پلی فسفات ها، نقش بیولوژیکی آنها را بشناسید.

· ترکیب نوکلئوتیدی DNA و RNA، نقش پیوند فسفودی استر در ایجاد ساختار اولیه اسیدهای نوکلئیک را بشناسید.

· نقش پیوندهای هیدروژنی در تشکیل ساختار ثانویه DNA، مکمل بودن بازهای نیتروژنی، نقش برهمکنش های مکمل در اجرای عملکرد بیولوژیکی DNA را بدانند.

عوامل ایجاد جهش و اصل عمل آنها را بشناسید.

بخش اطلاعات

کتابشناسی - فهرست کتب

اصلی:

1. رومانوفسکی، شیمی بیورگانیک: کتاب درسی در 2 قسمت /. - مینسک: BSMU، 20s.

2. رومانوفسکی، به کارگاه شیمی بیورگانیک: کتاب درسی / ویرایش شده. - مینسک: BSMU، 1999. - 132 ص.

3. Tyukavkina، N. A.، شیمی بیورگانیک: کتاب درسی /،. - مسکو: پزشکی، 1991. - 528 ص.

اضافی:

4. اووچینیکوف، شیمی: تک نگاری / .

- مسکو: آموزش و پرورش، 1987. - 815 ص.

5. پوتاپوف،: کتاب درسی /. - مسکو:

شیمی، 1988. - 464 ص.

6. Riles، A. مبانی شیمی آلی: کتاب درسی / A. Rice، K. Smith،

آر. وارد. - مسکو: میر، 1989. - 352 ص.

7. تیلور، جی. مبانی شیمی آلی: کتاب درسی / جی. تیلور. -

مسکو: آقایان.

8. ترنی، الف. شیمی آلی مدرن: کتاب درسی در 2 جلد /

الف ترنی. - مسکو: میر، 1981. - 1310 ص.

9. Tyukavkina، برای مطالعات آزمایشگاهی در بیو ارگانیک

شیمی: کتاب درسی / [و دیگران]؛ ویرایش شده توسط N. A.

تیوکاوکینا. - مسکو: پزشکی، 1985. - 256 ص.

10. Tyukavkina، N. A.، شیمی بیورگانیک: کتاب درسی برای دانش آموزان

موسسات پزشکی / , . - مسکو

سلام! بسیاری از دانشجویان دانشگاه های علوم پزشکی اکنون در حال تحصیل در شیمی بیورگانیک هستند که به BOC نیز معروف است.

در برخی از دانشگاه ها، این موضوع با یک آزمون به پایان می رسد، در برخی دیگر - با یک امتحان. گاهی پیش می آید که آزمون در یک دانشگاه از نظر پیچیدگی با آزمون در دانشگاه دیگر قابل مقایسه است.

در دانشگاه من، شیمی بیورگانیک فقط یک امتحان در جلسه تابستانی در پایان سال اول بود. باید بگویم که BOH یکی از آن موضوعاتی است که در ابتدا ترسناک است و می تواند این فکر را القا کند - "گذر از آن غیرممکن است". البته این امر مخصوصاً برای افرادی که پایه ضعیفی از شیمی آلی دارند صادق است (و به طرز عجیبی چنین افرادی در دانشگاه های پزشکی بسیار زیاد هستند).

برنامه های مطالعه شیمی بیو ارگانیک در دانشگاه های مختلف می تواند بسیار متفاوت باشد، و روش های تدریس حتی بیشتر از آن.

با این حال، الزامات برای دانش آموزان تقریباً در همه جا یکسان است. به بیان خیلی ساده، برای پاس کردن شیمی زیست آلی در عدد 5، باید نام، خواص، ویژگی های ساختاری و واکنش های معمول تعدادی از مواد آلی را بدانید.

معلم ما، استاد محترم، مطالب را طوری ارائه کرد که گویی هر دانش آموزی در مدرسه در شیمی آلی بهترین است (و شیمی بیورگانیک اساساً یک درس پیچیده در شیمی آلی مدرسه است). او احتمالاً در رویکردش درست می‌گفت، همه باید بلند شوند و سعی کنند بهترین باشند. با این حال، این منجر به این واقعیت شد که برخی از دانش آموزان که در 2-3 کلاس اول تا حدی مطالب را درک نمی کردند، در اواسط ترم اصلاً همه چیز را درک نمی کردند.

من تصمیم گرفتم تا حد زیادی این مطالب را بنویسم زیرا من چنین دانش آموزی بودم. در مدرسه به شیمی معدنی علاقه زیادی داشتم، اما همیشه با شیمی آلی کار نمی کردم. حتی زمانی که برای آزمون یکپارچه دولتی آماده می شدم، استراتژی تقویت تمام دانش خود را در مورد مواد معدنی انتخاب کردم و در عین حال فقط پایه مواد آلی را ثابت کردم. اتفاقاً از نظر نکات مقدماتی برای من تقریباً یک طرفه شد، اما این یک داستان دیگر است.

بیهوده در مورد روش تدریس گفتم، زیرا روش ما نیز بسیار غیرعادی بود. بلافاصله، تقریباً در کلاس اول، دفترچه هایی را به ما نشان دادند که طبق آن باید تست ها و سپس امتحان را می دادیم.

شیمی بیورگانیک - تست و امتحان

کل دوره به 4 مبحث اصلی تقسیم شده بود که هر کدام با یک درس آزمایشی به پایان رسید. ما قبلاً برای هر یک از چهار تست از زوج های اول سؤالاتی داشتیم. آنها البته می ترسیدند، اما در عین حال به عنوان نوعی نقشه برای حرکت بر روی آن عمل می کردند.

آزمون اول کاملا ابتدایی بود. عمدتاً به نامگذاری، نامهای بی اهمیت (خانگی) و بین المللی و البته طبقه بندی مواد اختصاص داشت. همچنین، به یک شکل، علائم معطر بودن تحت تأثیر قرار گرفت.

آزمون دوم بعد از آزمون اول بسیار دشوارتر به نظر می رسید. در آنجا لازم بود خواص و واکنش های موادی مانند کتون ها، آلدئیدها، الکل ها، اسیدهای کربوکسیلیک توضیح داده شود. به عنوان مثال، یکی از معمول ترین واکنش های آلدئیدها، واکنش آینه نقره است. منظره ای کاملا زیبا اگر معرف Tollens، یعنی OH را به هر آلدئیدی اضافه کنید، سپس بر روی دیواره لوله آزمایش رسوبی شبیه آینه خواهید دید، به این صورت است:

رده بندی سوم در مقابل پس زمینه دوم چندان هم مهیب به نظر نمی رسید. همه قبلاً به نوشتن واکنش‌ها و به خاطر سپردن خواص با طبقه‌بندی عادت کرده‌اند. در رده بندی سوم، ترکیباتی با دو گروه عملکردی - آمینوفنول ها، آمینوالکل ها، اکسواسیدها و غیره بود. هر بلیط همچنین حاوی حداقل یک بلیط کربوهیدرات بود.

چهارمین آزمایش در شیمی بیورگانیک تقریباً به طور کامل به پروتئین ها، اسیدهای آمینه و پیوندهای پپتیدی اختصاص داشت. نکته قابل توجه سوالاتی بود که نیاز به جمع آوری RNA و DNA داشتند.

به هر حال، این همان چیزی است که یک اسید آمینه به نظر می رسد - شما می توانید گروه آمینه (در این تصویر به رنگ زرد رنگی است) و گروه اسید کربوکسیلیک (این یاسی است) را ببینید. در رده چهارم باید با موادی از این کلاس دست و پنجه نرم می کردم.

هر آزمون در تخته سیاه تحویل داده شد - دانش آموز باید بدون درخواست، تمام خصوصیات لازم را در قالب واکنش بنویسد و توضیح دهد. به عنوان مثال، اگر در آزمون دوم موفق شوید، خواص الکل ها را در بلیط خود دارید. معلم به شما می گوید - پروپانول بخورید. شما فرمول پروپانول و 4-5 واکنش معمولی را برای نشان دادن خواص آن بنویسید. می تواند عجیب و غریب باشد، مانند ترکیبات حاوی گوگرد. یک خطا حتی در شاخص یک محصول واکنش اغلب من را به مطالعه بیشتر این مطالب تا تلاش بعدی (که در یک هفته بود) فرستاد. ترسناک؟ خشن؟ قطعا!

با این حال، این رویکرد یک عارضه جانبی بسیار دلپذیر دارد. در طول سمینارهای معمولی سخت بود. بسیاری از آزمایشات را 5-6 بار گذرانده اند. اما از طرفی امتحان خیلی راحت بود چون هر تیکت 4 سوال داشت. یعنی از هر کدام یک تست از قبل آموخته و حل شده.

بنابراین، من حتی پیچیدگی های آمادگی برای امتحان در شیمی بیورگانیک را توصیف نمی کنم. در مورد ما، تمام آمادگی ها به نحوه آماده شدن ما برای آزمایشات مربوط می شد. من با اطمینان هر یک از چهار تست را گذراندم - قبل از امتحان، فقط به پیش نویس های خود نگاه کنید، ابتدایی ترین واکنش ها را بنویسید و همه چیز فوراً بازسازی می شود. واقعیت این است که شیمی آلی یک علم بسیار منطقی است. شما باید نه رشته های عظیمی از واکنش ها، بلکه خود مکانیسم ها را به خاطر بسپارید.

بله، من توجه دارم که این با همه موارد کار نمی کند. آناتومی وحشتناک را نمی توان به سادگی با خواندن یادداشت های روز قبل از بین برد. تعدادی از موارد دیگر نیز ویژگی های خاص خود را دارند. حتی اگر شیمی بیورگانیک در دانشگاه پزشکی شما متفاوت تدریس شود، ممکن است لازم باشد آموزش خود را تنظیم کنید و کمی متفاوت از من اجرا کنید. در هر صورت، موفق باشید، علم را درک کنید و دوست داشته باشید!

علم شیمی- علم ساختار، خواص مواد، تبدیل آنها و پدیده های همراه.

وظایف:

1. مطالعه ساختار ماده، توسعه نظریه ساختار و خواص مولکول ها و مواد. ایجاد ارتباط بین ساختار و خواص مختلف مواد و بر این اساس، ساختن نظریه هایی در مورد واکنش پذیری یک ماده، سینتیک و مکانیسم واکنش های شیمیایی و پدیده های کاتالیزوری مهم است.

2. اجرای سنتز جهت دار مواد جدید با خواص مطلوب. همچنین در اینجا یافتن واکنش‌ها و کاتالیزورهای جدید برای سنتز کارآمدتر ترکیبات شناخته شده و مهم تجاری مهم است.

3. مسئله سنتی شیمی اهمیت خاصی پیدا کرده است. هم با افزایش تعداد اشیاء شیمیایی و خواص مورد مطالعه و هم با نیاز به تعیین و کاهش پیامدهای تأثیر انسان بر طبیعت همراه است.

شیمی یک رشته نظری عمومی است. این طراحی شده است تا دانش آموزان یک درک علمی مدرن از ماده به عنوان یکی از انواع ماده متحرک، در مورد راه ها، مکانیسم ها و روش های تبدیل یک ماده به ماده دیگر ارائه دهد. آگاهی از قوانین اساسی شیمی، آگاهی از تکنیک محاسبات شیمیایی، درک فرصت های ارائه شده توسط شیمی با کمک سایر متخصصان شاغل در حوزه های فردی و باریک آن، دریافت نتیجه مطلوب را در زمینه های مختلف مهندسی و مهندسی به میزان قابل توجهی تسریع می کند. فعالیت علمی

صنایع شیمیایی یکی از صنایع مهم کشور ما می باشد. ترکیبات شیمیایی تولید شده توسط آن، ترکیبات و مواد مختلف در همه جا استفاده می شود: در مهندسی مکانیک، متالورژی، کشاورزی، ساخت و ساز، صنایع برق و الکترونیک، ارتباطات، حمل و نقل، فناوری فضایی، پزشکی، زندگی روزمره و غیره. صنایع شیمیایی مدرن عبارتند از: ترکیبات و مواد جدید و بهبود کارایی صنایع موجود.

در دانشکده پزشکی، دانشجویان شیمی عمومی، بیو ارگانیک، شیمی بیولوژیکی و همچنین بیوشیمی بالینی می خوانند. دانش دانشجویان مجموعه علوم شیمی در تداوم و پیوستگی آنها فرصت بسیار خوبی را فراهم می کند، دامنه مطالعه و استفاده عملی از پدیده ها، خواص و الگوهای مختلف، به رشد شخصیت کمک می کند.

ویژگی های خاص تحصیل رشته های شیمی در دانشگاه علوم پزشکی عبارتند از:

وابستگی متقابل بین اهداف آموزش شیمی و پزشکی؛

جهانی بودن و ماهیت بنیادی این دوره ها؛

ویژگی ساخت محتوای آنها بسته به ماهیت و اهداف کلی آموزش یک پزشک و تخصص او.

· وحدت مطالعه اشیاء شیمیایی در سطوح خرد و کلان با افشای اشکال مختلف سازمان شیمیایی آنها به عنوان یک سیستم واحد و عملکردهای متفاوتی که ظاهر می شود (شیمیایی، بیولوژیکی، بیوشیمیایی، فیزیولوژیکی و غیره) بسته به آنها طبیعت، محیط و شرایط؛

وابستگی به ارتباط دانش و مهارت های شیمیایی با واقعیت و عمل، از جمله پزشکی، در نظام «جامعه - طبیعت - تولید - انسان»، به دلیل امکانات نامحدود شیمی در ایجاد مواد مصنوعی و اهمیت آنها در پزشکی، توسعه نانوشیمی و همچنین در حل مشکلات زیست محیطی و بسیاری دیگر از مشکلات جهانی بشر.

1. رابطه بین فرآیندهای متابولیک و انرژی در بدن

فرآیندهای حیات در زمین عمدتاً به دلیل تجمع انرژی خورشیدی در مواد بیوژن - پروتئین ها، چربی ها، کربوهیدرات ها و تبدیل بعدی این مواد در موجودات زنده با آزاد شدن انرژی است. درک مشخصی از رابطه بین دگرگونی های شیمیایی و فرآیندهای انرژی در بدن پس از آن محقق شد آثار A. Lavoisier (1743-1794) و P. Laplace (1749-1827).آنها با اندازه گیری های کالریمتری مستقیم نشان دادند که انرژی آزاد شده در فرآیند زندگی با اکسیداسیون محصولات غذایی توسط اکسیژن اتمسفر استنشاق شده توسط حیوانات تعیین می شود.

متابولیسم و ​​انرژی - مجموعه ای از فرآیندهای تبدیل مواد و انرژی که در موجودات زنده رخ می دهد و تبادل مواد و انرژی بین بدن و محیط. متابولیسم ماده و انرژی اساس فعالیت حیاتی موجودات است و یکی از مهمترین ویژگیهای خاص ماده زنده است که موجود زنده را از غیر زنده متمایز می کند. در متابولیسم یا متابولیسم، که توسط پیچیده ترین مقررات در سطوح مختلف ارائه می شود، بسیاری از سیستم های آنزیمی درگیر هستند. در فرآیند متابولیسم، موادی که وارد بدن می شوند به مواد بافتی خود و به محصولات نهایی که از بدن دفع می شوند، تبدیل می شوند. در طی این دگرگونی ها انرژی آزاد شده و جذب می شود.

با توسعه در قرن XIX-XX. ترمودینامیک - علم تبدیلات متقابل گرما و انرژی - محاسبه کمی تبدیل انرژی در واکنش های بیوشیمیایی و پیش بینی جهت آنها امکان پذیر شد.

تبادل انرژی می تواند با انتقال گرما یا انجام کار انجام شود. با این حال موجودات زنده با محیط در تعادل نیستند و به همین دلیل می توان آنها را سیستم های باز غیرتعادلی نامید. با این وجود، هنگامی که برای مدت معینی مشاهده می شود، هیچ تغییر قابل مشاهده ای در ترکیب شیمیایی ارگانیسم رخ نمی دهد. اما این بدان معنا نیست که مواد شیمیایی تشکیل دهنده بدن دستخوش تغییری نمی شوند. برعکس، آنها به طور مداوم و نسبتاً شدید تجدید می شوند، که می توان با میزان ادغام در مواد پیچیده بدن ایزوتوپ ها و رادیونوکلئیدهای پایدار وارد شده به سلول به عنوان بخشی از مواد پیش ساز ساده تر قضاوت کرد.

بین تبادل مواد و تبادل انرژی یکی وجود دارد تفاوت اساسی. زمین هیچ مقدار قابل توجهی از ماده را از دست نمی دهد یا به دست نمی آورد. مواد در بیوسفر در یک چرخه بسته مبادله می شوند و به همین ترتیب. به طور مکرر استفاده می شود. تبادل انرژی به صورت متفاوتی انجام می شود. در یک چرخه بسته گردش نمی کند، اما تا حدی در فضای بیرونی پخش می شود. بنابراین، برای حفظ حیات بر روی زمین، هجوم مداوم انرژی خورشیدی ضروری است. برای 1 سال در فرآیند فتوسنتز در کره زمین، حدود 10 21 مدفوعانرژی خورشیدی. اگرچه تنها 0.02٪ از کل انرژی خورشید است، اما به طور غیرقابل اندازه گیری بیشتر از انرژی است که توسط تمام ماشین های ساخته شده توسط دست انسان استفاده می شود. مقدار ماده شرکت کننده در گردش خون به همان اندازه زیاد است.

2. ترمودینامیک شیمیایی به عنوان یک مبنای نظری برای انرژی زیستی موضوع و روش های ترمودینامیک شیمیایی

ترمودینامیک شیمیاییانتقال انرژی شیمیایی به اشکال دیگر - حرارتی، الکتریکی و غیره را مطالعه می کند، قوانین کمی این انتقال ها و همچنین جهت و حدود وقوع خود به خودی واکنش های شیمیایی را در شرایط معین تعیین می کند.

روش ترمودینامیکی بر اساس تعدادی از مفاهیم دقیق است: "سیستم"، "وضعیت سیستم"، "انرژی داخلی سیستم"، "عملکرد وضعیت سیستم".

هدف - شیمطالعه در ترمودینامیک یک سیستم است

یک سیستم می تواند در حالت های مختلف باشد. هر حالت سیستم با مجموعه خاصی از مقادیر پارامترهای ترمودینامیکی مشخص می شود. پارامترهای ترمودینامیکی شامل دما، فشار، چگالی، غلظت و غیره است. تغییر در حداقل یک پارامتر ترمودینامیکی منجر به تغییر در وضعیت کل سیستم می شود. حالت ترمودینامیکی سیستم در صورتی تعادل نامیده می شود که با ثبات پارامترهای ترمودینامیکی در تمام نقاط سیستم مشخص شود و خود به خود (بدون هزینه کار) تغییر نکند.

ترمودینامیک شیمیایی یک سیستم را در دو حالت تعادل (نهایی و اولیه) مطالعه می کند و بر این اساس، امکان (یا عدم امکان) جریان خود به خودی فرآیند را در شرایط معین در جهت مشخص شده تعیین می کند.

ترمودینامیک مطالعاتدگرگونی های متقابل انواع مختلف انرژی مرتبط با انتقال انرژی بین اجسام به شکل گرما و کار است. ترمودینامیک مبتنی بر دو قانون اساسی است که قانون اول و دوم ترمودینامیک نامیده می شود. موضوع مطالعهدر ترمودینامیک انرژی است و قوانین تبدیل متقابل انرژی در واکنش های شیمیایی، فرآیندهای انحلال، تبخیر، تبلور شکل می گیرد.

ترمودینامیک شیمیایی شاخه ای از شیمی فیزیک است که فرآیندهای برهمکنش مواد را با روش های ترمودینامیک مطالعه می کند.
زمینه های اصلی ترمودینامیک شیمیایی عبارتند از:
ترمودینامیک شیمیایی کلاسیک، مطالعه تعادل ترمودینامیکی به طور کلی.
ترموشیمی، که اثرات حرارتی همراه با واکنش های شیمیایی را مطالعه می کند.
تئوری محلول ها که خواص ترمودینامیکی یک ماده را بر اساس مفهوم ساختار مولکولی و داده های برهمکنش بین مولکولی مدل می کند.
ترمودینامیک شیمیایی ارتباط نزدیکی با شاخه هایی از شیمی مانند شیمی تجزیه دارد. الکتروشیمی؛ شیمی کلوئیدی؛ جذب و کروماتوگرافی
توسعه ترمودینامیک شیمیایی به طور همزمان به دو صورت انجام شد: ترموشیمیایی و ترمودینامیکی.
ظهور گرما شیمی به عنوان یک علم مستقل را باید کشف هرمان ایوانوویچ هس، استاد دانشگاه سن پترزبورگ در مورد رابطه بین اثرات حرارتی واکنش های شیمیایی - قوانین هس دانست.

3. سیستم های ترمودینامیکی: ایزوله، بسته، باز، همگن، ناهمگن. مفهوم فاز.

سیستم- این مجموعه ای از مواد متقابل است که از نظر ذهنی یا واقعی از محیط جدا شده است (لوله آزمایش، اتوکلاو).

ترمودینامیک شیمیایی انتقال از یک حالت به حالت دیگر را در نظر می گیرد، در حالی که برخی گزینه ها:

· ایزوباریک- در فشار ثابت؛

· ایزوکوریک- در حجم ثابت؛

· همدما- در دمای ثابت؛

· ایزوباریک - همدما- در فشار و دمای ثابت و غیره

خواص ترمودینامیکی یک سیستم را می توان با استفاده از چندین مورد بیان کرد توابع وضعیت سیستمتماس گرفت توابع مشخصه: انرژی داخلی U , آنتالپی اچ , آنتروپی اس , انرژی گیبس جی , انرژی هلمهولتز اف . توابع مشخصه یک ویژگی دارند: آنها به روش (مسیر) دستیابی به یک وضعیت معین از سیستم بستگی ندارند. مقدار آنها توسط پارامترهای سیستم (فشار، دما و ...) تعیین می شود و به مقدار یا جرم ماده بستگی دارد؛ بنابراین مرسوم است که آنها را به یک مول از ماده ارجاع دهند.

با توجه به روش انتقال انرژی، ماده و اطلاعاتبین سیستم مورد نظر و محیط، سیستم های ترمودینامیکی طبقه بندی می شوند:

1. سیستم بسته (ایزوله)- این سیستمی است که در آن هیچ مبادله ای با اجسام خارجی یا انرژی یا ماده (از جمله تابش) یا اطلاعات وجود ندارد.

2. سیستم بسته- سیستمی که در آن فقط با انرژی تبادل وجود دارد.

3. سیستم ایزوله آدیاباتیک -این سیستمی است که در آن تبادل انرژی فقط به صورت گرما وجود دارد.

4. سیستم بازسیستمی است که انرژی، ماده و اطلاعات را مبادله می کند.

طبقه بندی سیستم:
1) در صورت امکان، انتقال گرما و جرم: ایزوله، بسته، باز. یک سیستم ایزوله ماده یا انرژی را با محیط مبادله نمی کند. یک سیستم بسته انرژی را با محیط مبادله می کند، اما ماده را مبادله نمی کند. یک سیستم باز ماده و انرژی را با محیط مبادله می کند. مفهوم سیستم ایزوله در شیمی فیزیک به عنوان یک مفهوم نظری استفاده می شود.
2) با توجه به ساختار داخلی و خواص: همگن و ناهمگن. سیستمی همگن نامیده می شود که در داخل هیچ سطحی وجود نداشته باشد که سیستم را به قسمت هایی تقسیم کند که از نظر خواص یا ترکیب شیمیایی متفاوت باشند. نمونه‌هایی از سیستم‌های همگن محلول‌های آبی اسیدها، بازها، نمک‌ها هستند. مخلوط گازها؛ مواد خالص منفرد سیستم های ناهمگن دارای سطوح طبیعی در درون خود هستند. نمونه‌هایی از سیستم‌های ناهمگن سیستم‌هایی هستند که از موادی تشکیل شده‌اند که از نظر حالت تجمع متفاوت هستند: فلز و اسید، گاز و جامد، دو مایع نامحلول در یکدیگر.
فاز- این یک قسمت همگن از یک سیستم ناهمگن است که دارای ترکیبات، خواص فیزیکی و شیمیایی یکسانی است و با یک سطح از سایر قسمت های سیستم جدا می شود، هنگام عبور از آن، ویژگی های سیستم به طور ناگهانی تغییر می کند. فازها جامد، مایع و گاز هستند. یک سیستم همگن همیشه از یک فاز و یک سیستم ناهمگن از چندین فاز تشکیل شده است. با توجه به تعداد فازها، سیستم ها به تک فاز، دو فاز، سه فاز و ... طبقه بندی می شوند.

5. قانون اول ترمودینامیک. انرژی درونی. اثرات حرارتی ایزوباریک و ایزوکوریک .

قانون اول ترمودینامیک- یکی از سه قانون اساسی ترمودینامیک، قانون بقای انرژی برای سیستم های ترمودینامیکی است.

اولین قانون ترمودینامیک در اواسط قرن نوزدهم در نتیجه کار دانشمند آلمانی J.R. Mayer، فیزیکدان انگلیسی J.P. Joule و فیزیکدان آلمانی G. Helmholtz تدوین شد.

طبق قانون اول ترمودینامیک، یک سیستم ترمودینامیکی می تواند فقط به دلیل انرژی داخلی آن یا هر منبع انرژی خارجی کار می کند .

قانون اول ترمودینامیک اغلب به عنوان عدم امکان وجود یک ماشین حرکت دائمی از نوع اول فرموله می شود که بدون گرفتن انرژی از هیچ منبعی کار می کند. فرآیندی که در دمای ثابت انجام می شود نامیده می شود همدما، در فشار ثابت - ایزوباریک، در حجم ثابت - ایزوکوریکاگر در طول فرآیند سیستم از محیط خارجی جدا شود به گونه ای که تبادل حرارت با محیط حذف شود، فرآیند نامیده می شود. آدیاباتیک

انرژی داخلی سیستمدر طول انتقال یک سیستم از یک حالت به حالت دیگر، برخی از ویژگی های آن، به ویژه انرژی داخلی تغییر می کند U.

انرژی درونی یک سیستم، انرژی کل آن است که مجموع انرژی جنبشی و پتانسیل مولکول‌ها، اتم‌ها، هسته‌های اتمی و الکترون‌ها است. انرژی درونی شامل انرژی حرکات انتقالی، چرخشی و نوسانی و همچنین انرژی پتانسیل ناشی از نیروهای جاذبه و دافعه بین مولکول ها، اتم ها و ذرات درون اتمی است. انرژی پتانسیل موقعیت سیستم در فضا و انرژی جنبشی حرکت سیستم به طور کلی را شامل نمی شود.

انرژی داخلی تابع ترمودینامیکی از وضعیت سیستم است. این بدان معنی است که هر زمان که سیستم در یک وضعیت معین قرار می گیرد، انرژی درونی آن مقدار مشخصی را به خود می گیرد که در این حالت ذاتی است.

∆U \u003d U 2 - U 1

که در آن U 1 و U 2 - انرژی داخلی سیستم Vحالات نهایی و اولیه c به ترتیب.

قانون اول ترمودینامیکاگر سیستم انرژی حرارتی Q و انرژی مکانیکی (کار) A را با محیط خارجی مبادله کند و همزمان از حالت 1 به حالت 2 برسد، مقدار انرژی که توسط سیستم گرما آزاد یا جذب می شود، Q یا کار می کند. A برابر است با کل انرژی سیستم در هنگام انتقال از حالتی به حالت دیگر و ثبت می شود.

طرح 1. موضوع و اهمیت شیمی بیورگانیک 2. طبقه بندی و نامگذاری ترکیبات آلی 3. راه های نمایش مولکول های آلی 4. پیوند شیمیایی در مولکول های زیست آلی 5. اثرات الکترونیکی. تأثیر متقابل اتم ها در یک مولکول 6. طبقه بندی واکنش های شیمیایی و معرف ها 7. مفهوم مکانیسم های واکنش های شیمیایی 2

موضوع شیمی بیورگانیک 3 شیمی بیورگانیک بخش مستقلی از علم شیمی است که به مطالعه ساختار، خواص و عملکردهای بیولوژیکی ترکیبات شیمیایی با منشاء آلی می‌پردازد که در متابولیسم موجودات زنده نقش دارند.

اهداف مطالعه شیمی بیو آلی، بیومولکول‌ها و بیوپلیمرهای با وزن مولکولی کم (پروتئین‌ها، اسیدهای نوکلئیک و پلی‌ساکاریدها)، تنظیم‌کننده‌های زیستی (آنزیم‌ها، هورمون‌ها، ویتامین‌ها و غیره)، ترکیبات فعال فیزیولوژیکی طبیعی و مصنوعی، از جمله داروها و مواد با اثرات سمی هستند. بیومولکول ها - ترکیبات بیو آلی که بخشی از موجودات زنده هستند و برای تشکیل ساختارهای سلولی و شرکت در واکنش های بیوشیمیایی تخصص دارند، اساس متابولیسم (متابولیسم) و عملکردهای فیزیولوژیکی سلول های زنده و به طور کلی موجودات چند سلولی را تشکیل می دهند. 4 طبقه بندی ترکیبات زیست آلی

متابولیسم - مجموعه ای از واکنش های شیمیایی که در بدن (در داخل بدن) رخ می دهد. متابولیسم نیز متابولیسم نامیده می شود. متابولیسم می تواند در دو جهت رخ دهد - آنابولیسم و ​​کاتابولیسم. آنابولیسم سنتز در بدن مواد پیچیده از مواد نسبتا ساده است. با صرف انرژی (فرایند گرماگیر) پیش می رود. کاتابولیسم - برعکس، تجزیه ترکیبات آلی پیچیده به ترکیبات ساده تر. با آزاد شدن انرژی (فرایند گرمازا) عبور می کند. فرآیندهای متابولیک با مشارکت آنزیم ها انجام می شود. آنزیم ها نقش کاتالیزورهای زیستی را در بدن بازی می کنند. بدون آنزیم‌ها، فرآیندهای بیوشیمیایی یا اصلاً پیش نمی‌روند یا بسیار کند پیش می‌روند و ارگانیسم قادر به حفظ حیات نخواهد بود. 5

عناصر زیستی ترکیبات زیست آلی، علاوه بر اتم‌های کربن (C) که اساس هر مولکول آلی را تشکیل می‌دهند، شامل هیدروژن (H)، اکسیژن (O)، نیتروژن (N)، فسفر (P) و گوگرد (S) است. . این عناصر زیستی (ارگانوژن ها) در موجودات زنده به مقدار بیش از 200 برابر بیشتر از محتوای آنها در اشیاء بی جان متمرکز شده اند. این عناصر بیش از 99 درصد از ترکیب عنصری زیست مولکول ها را تشکیل می دهند. 6

شیمی بیورگانیک از روده های شیمی آلی برخاسته و بر اساس ایده ها و روش های آن است. در تاریخچه توسعه شیمی آلی، مراحل زیر اختصاص داده شده است: تجربی، تحلیلی، ساختاری و مدرن. دوره از اولین آشنایی انسان با مواد آلی تا پایان قرن هجدهم تجربی تلقی می شود. پیامد اصلی این دوره این است که مردم به اهمیت آنالیز عنصری و ایجاد توده های اتمی و مولکولی پی بردند. نظریه حیات گرایی - نیروی حیات (برتزلیوس). تا دهه 60 قرن نوزدهم، دوره تحلیلی ادامه داشت. با این واقعیت مشخص شد که از اواخر ربع اول قرن نوزدهم تعدادی اکتشاف امیدوارکننده انجام شد که ضربه کوبنده ای به نظریه حیات گرایی وارد کرد. اولین نفر در این مجموعه شاگرد برزلیوس، شیمیدان آلمانی ولر بود. او تعدادی اکتشاف در سال 1824 انجام داد - سنتز اسید اگزالیک از سیانوژن: (CN) 2 HOOS - COOH p. - سنتز اوره از سیانات آمونیوم: NH 4 CNO NH 2 - C - NH 2 O 8

در سال 1853 Ch. Gerard "نظریه انواع" را توسعه داد و از آن برای طبقه بندی ترکیبات آلی استفاده کرد. به گفته جرارد، ترکیبات آلی پیچیده تری را می توان از چهار نوع ماده اساسی زیر تولید کرد: به پیشنهاد F. A. Kekule، نوع HHHH HYDROGEN HHHH O نوع WATER H Cl، نوع HHHHH N از آمونیاک C 1857، هیدروکربن ها به نوع متان HHHHHHH C 9 نسبت داده شدند

مفاد اصلی تئوری ساختار ترکیبات آلی (1861) 1) اتمها در مولکولها با پیوندهای شیمیایی مطابق با ظرفیت آنها به یکدیگر متصل می شوند. 2) اتم های موجود در مولکول های مواد آلی به ترتیب خاصی به هم متصل هستند که ساختار شیمیایی (ساختار) مولکول را تعیین می کند. 3) خواص ترکیبات آلی نه تنها به تعداد و ماهیت اتمهای تشکیل دهنده آنها، بلکه به ساختار شیمیایی مولکولها نیز بستگی دارد. 4) در مولکول‌های آلی یک برهمکنش بین اتم‌ها وجود دارد، هر دو به یکدیگر پیوند دارند و بدون پیوند. 5) ساختار شیمیایی یک ماده را می توان در نتیجه مطالعه تبدیلات شیمیایی آن تعیین کرد و برعکس، خواص آن را می توان با ساختار یک ماده مشخص کرد. 10

مفاد اصلی تئوری ساختار ترکیبات آلی (1861) فرمول ساختاری تصویری از توالی پیوندهای اتم ها در یک مولکول است. فرمول مولکولی CH 4 O یا CH 3 OH است فرمول ساختاری فرمول های ساختاری ساده شده گاهی اوقات فرمول های منطقی نامیده می شوند فرمول مولکولی - فرمول یک ترکیب آلی که تعداد اتم های هر عنصر در یک مولکول را نشان می دهد. به عنوان مثال: C 5 H 12 - پنتان، C 6 H 6 - بنزین و غیره. یازده

مراحل توسعه شیمی زیست آلی به عنوان یک رشته دانش جداگانه که ترکیبی از اصول مفهومی و روش شناسی شیمی آلی از یک سو و بیوشیمی مولکولی و فارماکولوژی مولکولی از سوی دیگر است، شیمی زیست آلی در سال های قرن بیستم شکل گرفت. اساس پیشرفت در شیمی مواد طبیعی و بیوپلیمرها. شیمی زیست آلی مدرن به لطف کارهای V. Stein، S. Moore، F. Sanger (تجزیه و تحلیل ترکیب اسید آمینه و تعیین ساختار اولیه پپتیدها و پروتئین ها)، L. Pauling و H. Astbury (روشن سازی) اهمیت اساسی پیدا کرد. از ساختار مارپیچ و ساختار و اهمیت آنها در اجرای عملکردهای بیولوژیکی مولکول های پروتئین)، E. Chargaff (رمزگشایی ویژگی های ترکیب نوکلئوتیدی اسیدهای نوکلئیک)، J. Watson، Fr. کریک، ام ویلکینز، آر. فرانکلین (تعیین الگوهای ساختار فضایی مولکول DNA)، جی کورانی (سنتز شیمیایی ژن) و غیره. 14

طبقه بندی ترکیبات آلی بر اساس ساختار اسکلت کربن و ماهیت گروه عاملی تعداد زیادی از ترکیبات آلی شیمیدانان را بر آن داشت تا آنها را طبقه بندی کنند. طبقه بندی ترکیبات آلی بر اساس دو ویژگی طبقه بندی است: 1. ساختار اسکلت کربنی 2. ماهیت گروه های عاملی طبقه بندی بر اساس روش ساختار اسکلت کربن: 1. غیر حلقوی (آلکان ها، آلکن ها، آلکین ها، آلکادین ها). ) 2. چرخه ای 2.1. کربوسیکلیک (آلیسیکلیک و معطر) 2.2. هتروسیکلیک 15 ترکیبات غیر حلقوی آلیفاتیک نیز نامیده می شوند. اینها شامل موادی با زنجیره کربن باز است. ترکیبات غیر حلقوی به دو دسته اشباع (یا اشباع) C n H 2n + 2 (آلکان ها، پارافین ها) و غیر اشباع (غیراشباع) تقسیم می شوند. دومی شامل آلکن‌های CnH2n، آلکین‌های CnH2n-2، آلکادین‌های CnH2n-2 است.

16 ترکیبات حلقوی حاوی حلقه ها (چرخه ها) به عنوان بخشی از مولکول های خود هستند. اگر ترکیب چرخه ها فقط شامل اتم های کربن باشد، چنین ترکیباتی کربوسیکلیک نامیده می شوند. به نوبه خود، ترکیبات کربوسیکلیک به alicyclic و معطر تقسیم می شوند. هیدروکربن های آلی حلقوی (سیکلوآلکان ها) شامل سیکلوپروپان و همولوگ های آن - سیکلوبوتان، سیکلوپنتان، سیکلوهگزان و غیره است. اگر علاوه بر هیدروکربن، عناصر دیگری نیز در سیستم حلقوی گنجانده شوند، چنین ترکیباتی به عنوان هتروسیکلیک طبقه بندی می شوند.

طبقه بندی بر اساس ماهیت گروه عاملی گروه عاملی یک اتم یا گروهی از اتم های متصل به روش خاصی است که حضور آنها در یک مولکول یک ماده آلی ویژگی های مشخصه و تعلق آن به یک یا دسته دیگر از ترکیبات را تعیین می کند. . با توجه به تعداد و همگنی گروه های عاملی، ترکیبات آلی به تک، چندکاره و ناهمگن تقسیم می شوند. موادی که یک گروه عملکردی دارند تک عملکردی و چندین گروه عملکردی یکسان چند عملکردی نامیده می شوند. ترکیبات حاوی چندین گروه عملکردی مختلف، هترو عملکردی هستند. مهم است که ترکیبات یک کلاس در سری های همولوگ گروه بندی شوند. سری همولوگ مجموعه‌ای از ترکیبات آلی با گروه‌های عاملی یکسان و ساختار یکسان است که هر نماینده سری همولوگ با یک واحد ثابت (CH 2) با سری قبلی تفاوت دارد که به آن اختلاف همولوژیکی می‌گویند. اعضای یک سری همولوگ همولوگ نامیده می شوند. 17

سیستم های نامگذاری در شیمی آلی - بی اهمیت، منطقی و بین المللی (IUPAC) نامگذاری شیمیایی عبارت است از مجموع نام هر یک از مواد شیمیایی، گروه ها و طبقات آنها و همچنین قوانین تنظیم نام آنها و ترکیب نام آنها. نامگذاری بی اهمیت (تاریخی) با فرآیند به دست آوردن مواد (پیروگالول - محصول تجزیه در اثر حرارت اسید گالیک)، منبعی که از آن به دست آمده است (اسید فرمیک) و غیره مرتبط است. نام‌های بی‌اهمیت ترکیبات در شیمی ترکیبات طبیعی و هتروسیکلیک (سیترال، ژرانیول، تیوفن، پیرول، کینولین و غیره) که به‌دست آمد (اسید فرمیک و غیره) بسیار استفاده می‌شود. نام های بی اهمیت ترکیبات به طور گسترده ای در شیمی ترکیبات طبیعی و هتروسیکلیک (سیترال، ژرانیول، تیوفن، پیرول، کینولین و غیره) استفاده می شود. نامگذاری منطقی بر اساس اصل تقسیم ترکیبات آلی به سری های همولوگ است. همه مواد در یک سری همولوگ خاص به عنوان مشتقات ساده ترین نماینده این سری - اولین یا گاهی اوقات دوم - در نظر گرفته می شوند. به طور خاص، آلکان ها دارای متان، آلکن ها دارای اتیلن و غیره هستند. نام گذاری منطقی بر اساس اصل تقسیم ترکیبات آلی به سری های همولوگ است. همه مواد در یک سری همولوگ خاص به عنوان مشتقات ساده ترین نماینده این سری - اولین یا گاهی اوقات دوم - در نظر گرفته می شوند. به طور خاص، آلکان ها دارای متان، آلکن ها دارای اتیلن و غیره هستند. 18

نامگذاری بین المللی (IUPAC). قوانین نامگذاری مدرن در سال 1957 در نوزدهمین کنگره اتحادیه بین المللی شیمی محض و کاربردی (IUPAC) تدوین شد. نامگذاری رادیکال-عملکردی. این نام ها بر اساس نام کلاس عملکردی (الکل، اتر، کتون و غیره) است که قبل از آن نام رادیکال های هیدروکربنی وجود دارد، به عنوان مثال: آلیل کلرید، دی اتیل اتر، دی متیل کتون، پروپیل الکل و غیره. نامگذاری جایگزین. قوانین نامگذاری ساختار والدین - یک قطعه ساختاری از یک مولکول (ستون فقرات مولکولی) زیر نام ترکیب، زنجیره کربن اصلی اتم برای ترکیبات alicyclic، برای ترکیبات کربوسیکلیک - یک چرخه. 19

پیوند شیمیایی در مولکول‌های آلی پیوند شیمیایی پدیده‌ای از برهمکنش بین لایه‌های الکترون خارجی (الکترون‌های ظرفیت اتم‌ها) و هسته‌های اتم‌ها است که وجود یک مولکول یا کریستال را به‌عنوان یک کل مشخص می‌کند. به عنوان یک قاعده، یک اتم، با پذیرش، اهدای یک الکترون یا تشکیل یک جفت الکترون مشترک، تمایل دارد پیکربندی پوسته الکترونی بیرونی مشابه گازهای بی اثر را به دست آورد. انواع پیوندهای شیمیایی زیر از ویژگی های ترکیبات آلی است: - پیوند یونی - پیوند کووالانسی - دهنده - پیوند گیرنده - پیوند هیدروژنی همچنین برخی از انواع دیگر پیوندهای شیمیایی (فلزی، یک الکترونی، دو الکترونی سه مرکزی) وجود دارد. اما عملاً در ترکیبات آلی وجود ندارند. 20

انواع پیوند در ترکیبات آلی مشخصه ترین ترکیبات آلی پیوند کووالانسی است. پیوند کووالانسی برهمکنش اتم ها است که از طریق تشکیل یک جفت الکترون مشترک تحقق می یابد. این نوع پیوند بین اتم هایی که دارای مقادیر الکترونگاتیوی قابل مقایسه هستند تشکیل می شود. الکترونگاتیوی - خاصیت یک اتم که نشان دهنده توانایی کشیدن الکترون ها به سمت خود از اتم های دیگر است. یک پیوند کووالانسی می تواند قطبی یا غیر قطبی باشد. یک پیوند کووالانسی غیر قطبی بین اتم هایی با مقدار الکترونگاتیوی یکسان ایجاد می شود

انواع پیوندها در ترکیبات آلی پیوند کووالانسی قطبی بین اتم هایی که دارای مقادیر الکترونگاتیوی متفاوت هستند تشکیل می شود. در این حالت، اتم‌های متصل بارهای جزئی δ + δ + δ-δ به دست می‌آورند- یک زیرگروه خاص از پیوند کووالانسی پیوند دهنده - گیرنده است. مانند نمونه های قبلی، این نوع برهمکنش به دلیل وجود یک جفت الکترون مشترک است، اما دومی توسط یکی از اتم های تشکیل دهنده پیوند (دهنده) تامین می شود و توسط اتم دیگر (پذیرنده) پذیرفته می شود.

انواع پیوندها در ترکیبات آلی یک پیوند یونی بین اتم ها تشکیل می شود که در مقادیر الکترونگاتیوی آنها بسیار متفاوت است. در این حالت، الکترون عنصر کمتر الکترونگاتیو (اغلب فلز) به طور کامل به عنصر الکترونگاتیو تر می رود. این انتقال یک الکترون باعث ظاهر شدن یک بار مثبت در یک اتم الکترونگاتیو کمتر و یک بار منفی در یک اتم الکترونگاتیو بیشتر می شود. بنابراین، دو یون با بار مخالف تشکیل می شود که بین آنها یک برهمکنش الکترووالانتی وجود دارد. 25

انواع پیوندها در ترکیبات آلی پیوند هیدروژنی یک برهمکنش الکترواستاتیکی بین یک اتم هیدروژن است که توسط یک پیوند بسیار قطبی و جفت الکترونی از اکسیژن، فلوئور، نیتروژن، گوگرد و کلر متصل است. این نوع تعامل یک تعامل نسبتا ضعیف است. پیوند هیدروژنی می تواند بین مولکولی و درون مولکولی باشد. پیوند هیدروژنی بین مولکولی (برهمکنش بین دو مولکول اتانول) پیوند هیدروژنی درون مولکولی در سالیسیل آلدئید 26

پیوند شیمیایی در مولکول های آلی نظریه مدرن پیوند شیمیایی مبتنی بر مدل مکانیکی کوانتومی یک مولکول به عنوان یک سیستم متشکل از الکترون ها و هسته های اتمی است. مفهوم سنگ بنای نظریه مکانیک کوانتومی اوربیتال اتمی است. اوربیتال اتمی بخشی از فضا است که احتمال یافتن الکترون در آن حداکثر است. بنابراین، پیوند را می توان به عنوان یک برهمکنش ("همپوشانی") اوربیتال هایی که هر کدام یک الکترون را با اسپین های مخالف حمل می کنند، مشاهده کرد. 27

هیبریداسیون اوربیتال های اتمی بر اساس نظریه مکانیک کوانتومی، تعداد پیوندهای کووالانسی تشکیل شده توسط یک اتم با تعداد اوربیتال های اتمی یک الکترونی (تعداد الکترون های جفت نشده) تعیین می شود. اتم کربن در حالت پایه تنها دو الکترون جفت نشده دارد، با این حال، انتقال احتمالی یک الکترون از 2s به 2pz امکان تشکیل چهار پیوند کووالانسی را فراهم می‌کند. حالت یک اتم کربن که در آن چهار الکترون جفت نشده دارد، «تحریک» نامیده می شود. اگرچه اوربیتال های کربن نابرابر هستند، اما مشخص است که به دلیل هیبریداسیون اوربیتال های اتمی، چهار پیوند معادل می توانند تشکیل شوند. هیبریداسیون پدیده‌ای است که در آن تعداد اوربیتال‌های هم‌شکل و تعداد اوربیتال‌های یکسان از چندین اوربیتال مختلف از نظر شکل و انرژی مشابه تشکیل می‌شوند. 28

حالت های ترکیبی اتم کربن در مولکول های آلی FIRST HYBRID STATE اتم C در حالت هیبریداسیون sp 3 است، چهار پیوند σ را تشکیل می دهد، چهار اوربیتال هیبریدی را تشکیل می دهد که به شکل یک پیوند σ چهار وجهی (زاویه ظرفیت) قرار دارند. 31

حالت های ترکیبی اتم کربن در مولکول های آلی حالت هیبریدی دوم اتم C در حالت هیبریداسیون sp 2 قرار دارد، سه پیوند σ را تشکیل می دهد، سه اوربیتال هیبریدی را تشکیل می دهد که به شکل یک مثلث مسطح قرار گرفته اند (زاویه ظرفیت 120) پیوند σ-پیوند π-پیوند 32

حالت های ترکیبی اتم کربن در مولکول های آلی حالت هیبریدی سوم اتم C در حالت هیبریداسیون sp قرار دارد، دو پیوند σ را تشکیل می دهد، دو اوربیتال هیبریدی را تشکیل می دهد که در یک خط قرار گرفته اند (زاویه ظرفیت 180) پیوند σ-پیوند π- اوراق قرضه 33

ویژگی های پیوندهای شیمیایی مقیاس PAULING: F-4.0; O - 3.5; Cl - 3.0; N - 3.0; Br - 2.8; S - 2.5; C-2.5; H-2.1. تفاوت 1.7

ویژگی های پیوندهای شیمیایی قطبش پذیری پیوند عبارت است از جابجایی چگالی الکترون تحت تأثیر عوامل خارجی. قطبش پذیری یک پیوند، میزان تحرک الکترون است. با افزایش شعاع اتمی، قطبش پذیری الکترون ها افزایش می یابد. بنابراین، قطبش پذیری پیوند کربن- هالوژن به شرح زیر افزایش می یابد: C-F

جلوه های الکترونیکی تأثیر متقابل اتم ها در یک مولکول 39 بر اساس مفاهیم نظری مدرن، واکنش پذیری مولکول های آلی با جابجایی و تحرک ابرهای الکترونی که پیوند کووالانسی را تشکیل می دهند، از پیش تعیین می شود. در شیمی آلی، دو نوع جابجایی الکترون متمایز می شود: الف) جابجایی های الکترونیکی که در یک سیستم از پیوندها اتفاق می افتد، ب) جابجایی های الکترونیکی که توسط یک سیستم پیوند منتقل می شوند. در مورد اول، به اصطلاح اثر القایی رخ می دهد، در مورد دوم - مزومریک. اثر القایی توزیع مجدد چگالی الکترون (قطبی شدن) ناشی از تفاوت در الکترونگاتیوی بین اتم‌های یک مولکول در یک سیستم پیوند است. به دلیل قطبش پذیری ناچیز -bonds، اثر القایی به سرعت از بین می رود و پس از 3-4 پیوند تقریباً ظاهر نمی شود.

جلوه های الکترونیکی تاثیر متقابل اتم ها در یک مولکول 40 مفهوم اثر القایی توسط K. Ingold معرفی شد، او همچنین عناوین را معرفی کرد: -I-اثر در مورد کاهش چگالی الکترون توسط یک جانشین +I-اثر در مورد افزایش چگالی الکترون توسط یک جایگزین اثر القایی مثبت توسط رادیکال های آلکیل (CH3، C2H5 - و غیره) نشان داده می شود. همه جایگزین‌های پیوند کربنی دیگر اثر القایی منفی از خود نشان می‌دهند.

جلوه های الکترونیکی تأثیر متقابل اتم ها در یک مولکول 41 اثر مزومریک توزیع مجدد چگالی الکترون در طول یک سیستم مزدوج است. سیستم های مزدوج شامل مولکول های ترکیبات آلی است که در آنها پیوندهای دوگانه و منفرد متناوب می شوند یا زمانی که یک اتم با یک جفت الکترون مشترک در اوربیتال p در کنار پیوند دوگانه قرار می گیرد. در مورد اول، - صرف انجام می شود، و در دوم - ص، - صرف. سیستم های مزدوج با اتصال مدار باز و بسته ارائه می شوند. نمونه هایی از این ترکیبات عبارتند از 1،3-بوتادین و بنزین. در مولکول‌های این ترکیبات، اتم‌های کربن در حالت هیبریداسیون sp 2 قرار دارند و به دلیل اوربیتال‌های p غیر هیبریدی، پیوندهایی را تشکیل می‌دهند که روی هم قرار گرفته‌اند و یک ابر الکترونی واحد را تشکیل می‌دهند، یعنی مزدوج صورت می‌گیرد.

جلوه های الکترونیکی تأثیر متقابل اتم ها در یک مولکول 42 دو نوع اثر مزومریک وجود دارد - اثر مزومریک مثبت (+M) و اثر مزومریک منفی (-M). یک اثر مزومریک مثبت توسط جایگزین‌هایی که الکترون‌های p را به سیستم مزدوج اهدا می‌کنند، نشان داده می‌شود. اینها عبارتند از: -O، -S -NH 2، -OH، -OR، هال (هالوژنها) و جانشینهای دیگری که دارای بار منفی یا یک جفت الکترون مشترک هستند. اثر مزومریک منفی برای جانشین هایی که چگالی الکترون -را از سیستم مزدوج خارج می کنند، معمول است. اینها شامل جانشین هایی هستند که دارای پیوندهای متعدد بین اتم ها با الکترونگاتیوی متفاوت هستند: - N0 2 ; -SO 3 H; >C=O; - COOH و دیگران. اثر مزومریک به صورت گرافیکی با یک فلش خمیده نشان داده می شود که جهت جابجایی الکترون را نشان می دهد.بر خلاف اثر القایی، اثر مزومریک خاموش نمی شود. بدون توجه به طول زنجیره رابط، به طور کامل از طریق سیستم منتقل می شود. C=O; - COOH و دیگران. اثر مزومریک به صورت گرافیکی با یک فلش خمیده نشان داده می شود که جهت جابجایی الکترون را نشان می دهد.بر خلاف اثر القایی، اثر مزومریک خاموش نمی شود. بدون توجه به طول زنجیره واسط، به طور کامل از طریق سیستم منتقل می شود.">

انواع واکنش های شیمیایی 43 یک واکنش شیمیایی را می توان به عنوان برهمکنش بین یک واکنش دهنده و یک بستر در نظر گرفت. بسته به روش شکستن و تشکیل پیوند شیمیایی در مولکول ها، واکنش های آلی به: الف) همولیتیک ب) هترولیتیک ج) واکنش های مولکولی همولیتیک یا رادیکال های آزاد در اثر شکستن پیوند همولیتیک ایجاد می شوند، زمانی که هر اتم یک الکترون باقی بماند، که است، رادیکال ها تشکیل می شوند. گسیختگی همولیتیک در دماهای بالا، عمل یک کوانتوم نور یا کاتالیز رخ می دهد.

واکنش های هترولیتیک یا یونی به گونه ای انجام می شود که یک جفت الکترون اتصال در نزدیکی یکی از اتم ها باقی می ماند و یون ها تشکیل می شوند. ذره ای با یک جفت الکترون هسته دوست نامیده می شود و دارای بار منفی (-) است. ذره ای بدون جفت الکترون، الکتروفیل نامیده می شود و دارای بار مثبت (+) است. 44 انواع واکنش های شیمیایی

مکانیسم واکنش شیمیایی 45 مکانیسم واکنش مجموعه ای از مراحل ابتدایی (ساده) است که یک واکنش معین را تشکیل می دهند. مکانیسم واکنش اغلب شامل مراحل زیر است: فعال شدن معرف با تشکیل الکتروفیل، هسته دوست یا رادیکال آزاد. برای فعال کردن معرف، به عنوان یک قاعده، یک کاتالیزور مورد نیاز است. در مرحله دوم، معرف فعال شده با بستر تعامل می کند. در این حالت ذرات میانی (واسطه) تشکیل می شوند. دومی شامل کمپلکس ها، کمپلکس ها (کربوکاتیون ها)، کربانیون ها، رادیکال های آزاد جدید است. در مرحله نهایی، افزودن یا جدا شدن به (از) واسطه تشکیل شده در مرحله دوم برخی از ذرات با تشکیل محصول نهایی واکنش صورت می گیرد. اگر معرف پس از فعال شدن، یک نوکلئوفیل تولید کند، این واکنش‌های هسته دوست هستند. آنها با حرف N - (در نمایه) مشخص شده اند. در موردی که معرف یک الکتروفیل تولید می کند، واکنش ها الکتروفیل (E) هستند. همین را می توان در مورد واکنش های رادیکال آزاد (R) نیز گفت.

نوکلئوفیل ها معرف هایی هستند که دارای بار منفی یا اتم غنی شده با چگالی الکترون هستند: 1) آنیون ها: OH -، CN -، RO -، RS -، Hal - و آنیون های دیگر. 2) مولکول های خنثی با جفت الکترون های مشترک: NH 3، NH 2 R، H 2 O، ROH و دیگران. 3) مولکول هایی با چگالی الکترونی اضافی (دارای - پیوند). الکتروفیل ها - معرف هایی که بار مثبت دارند یا اتم آنها در چگالی الکترونی تهی شده است: 1) کاتیون ها: H + (پروتون)، HSO 3 + (یون هیدروژن سولفونیوم)، NO 2 + (یون نیترونیوم)، NO (یون نیتروزونیوم) و کاتیون های دیگر. ; 2) مولکول های خنثی با اوربیتال خالی: AlCl 3، FeBr 3، SnCl 4، BF 4 (اسیدهای لوئیس)، SO3. 3) مولکول هایی با چگالی الکترونی تهی شده روی اتم. 46

49

50

51

52

آنتی بیوتیک ها، فرمون ها، مواد سیگنال، مواد فعال بیولوژیکی با منشاء گیاهی، و همچنین تنظیم کننده های مصنوعی فرآیندهای بیولوژیکی (داروها، آفت کش ها و غیره). به عنوان یک علم مستقل، در نیمه دوم قرن بیستم در تقاطع بیوشیمی و شیمی آلی شکل گرفت و با مشکلات عملی پزشکی، کشاورزی، شیمیایی، غذایی و صنایع میکروبیولوژیکی همراه است.

مواد و روش ها

زرادخانه اصلی روش های شیمی آلی است؛ انواع روش های فیزیکی، فیزیکوشیمیایی، ریاضی و بیولوژیکی در حل مسائل ساختاری و عملکردی نقش دارند.

موضوعات مورد مطالعه

• بیوپلیمرهای نوع مخلوط
• مواد سیگنال طبیعی
• مواد فعال بیولوژیکی با منشا گیاهی
• تنظیم کننده های مصنوعی (داروها، آفت کش ها و غیره).

منابع

• اووچینیکوف یو. ا.. - م .: آموزش و پرورش، 1987. - 815 ص.
• بندر ام.، برگرون آر.، کومیاما ام.
• دوگاس جی.، پنی کی.شیمی بیورگانیک - م.: میر، 1362.
• Tyukavkina N. A.، Baukov Yu. I.

همچنین ببینید

نظر خود را در مورد مقاله "شیمی بیورگانیک" بنویسید.

گزیده ای از توصیف شیمی بیورگانیک

کنتس با تظاهر به سختگیری گفت: - Ma chere, il y a un temps pour tout, [عزیزم، برای همه چیز وقت هست. او به شوهرش افزود: "تو همیشه او را خراب می کنی، الی."
مهمان گفت - Bonjour, ma chere, je vous felicite, [سلام عزیزم، تبریک می گویم]. - Quelle delicuse infant! [چه بچه دوست داشتنی!] او افزود و رو به مادرش کرد.
دختری سیاه‌چشم، دهان درشت، زشت اما پر جنب و جوش، با شانه‌های باز کودکانه‌اش، که از یک دویدن سریع، در کالسکه‌اش حرکت می‌کرد، با فرهای سیاهش به عقب، دست‌های برهنه‌ی لاغر و پاهای کوچک در شلوار توری و کفش باز، در آن سن شیرین بود که دختر دیگر بچه نیست و بچه هنوز دختر نشده است. از پدرش دور شد و به طرف مادرش دوید و بدون توجه به سخنان سخت او، صورت برافروخته اش را در توری مانتیل مادرش پنهان کرد و خندید. داشت به چیزی می خندید و ناگهان در مورد عروسکی که از زیر دامنش بیرون آورده بود صحبت می کرد.
"ببینی؟... عروسک... میمی... ببین.
و ناتاشا دیگر نمی توانست صحبت کند (همه چیز برای او مضحک به نظر می رسید). او روی مادرش افتاد و چنان بلند و بلند خندید که همه، حتی مهمان اصلی، برخلاف میل او خندیدند.
-خب برو با دیوونه خودت برو! - مادر گفت: دخترش را با عصبانیت به تمسخر دور کرد. او رو به مهمان کرد: "این کوچکتر من است."
ناتاشا در حالی که برای لحظه ای صورتش را از روسری توری مادرش جدا کرد، از پایین در میان اشک های خنده به او نگاه کرد و دوباره صورتش را پنهان کرد.
میهمان که مجبور به تحسین صحنه خانوادگی شده بود، شرکت در آن را ضروری دانست.
او گفت: "به من بگو عزیزم،" او به ناتاشا برگشت، "چطور این میمی را داری؟ دختر، درسته؟
ناتاشا از لحن ارضای مکالمه کودکانه ای که مهمان به سمت او رفت، خوشش نیامد. جوابی نداد و با جدیت به مهمان نگاه کرد.
در همین حال، همه این نسل جوان: بوریس - یک افسر، پسر شاهزاده خانم آنا میخایلونا، نیکولای - یک دانش آموز، پسر بزرگ کنت، سونیا - خواهرزاده پانزده ساله کنت، و پتروشا کوچک - کوچکترین پسر، همه در اتاق نشیمن مستقر شدند و ظاهراً سعی کردند در محدوده‌های متحرک نجابت و شادمانی که هنوز در همه ویژگی‌ها نفس می‌کشید، نگاه دارند. معلوم بود که آنجا، در اتاق‌های پشتی، از آنجا که همه با سرعت دوان دوان آمده بودند، صحبت‌های شادتری نسبت به اینجا درباره شایعات شهری، آب و هوا، و خانم آپراکسین داشتند. [درباره کنتس آپراکسینا.] هر از گاهی به هم نگاه می کردند و به سختی می توانستند خود را از خنده خودداری کنند.