Биоорганическая химия

Химия — СПбГПМУ, Педиатрический факультет

Вопросы темы

• Классификации органических реакций (с примерами) по: а) характеру разрыва связи (гомо- и гетеролитический); б) характеру атакующего реагента (радикальные, электрофильные, нуклеофильные); в) структурному признаку (присоединения, отщепления, замещения). Карбокатионы, карбанионы, свободные радикалы, нуклеофилы и электрофилы: определения, примеры, способы генерации, устойчивость.
• Сопряжение, его виды (π,π- и p,π-сопряжение): определения, примеры. Цепи сопряжения (замкнутые и открытые), энергия сопряжения. Сопряжённая в целом молекула (ион) и сопряжённый фрагмент. Индуктивный и мезомерный эффекты: определения, обозначения, примеры. Электронодонорные и электроакцепторные заместители.
• Ароматичность, её критерии. Арены (бензол, нафталин) и гетарены (пиррол, фуран, тиофен, пиридин): строение, сравнение ароматичности. π-избыточные и π-недостаточные гетарены. Электрофильное замещение (легкость, ориентация). Кислотность (пиррол), основность (пиридин).
• Ароматичность. Гетероциклы с двумя гетероатомами: пиримидин, имидазол. Конденсированные гетероциклы: пурин. Строение, электронная роль гетероатомов, электрофильное замещение. Кислотность и основность.
• Реакции электрофильного замещения (SE) в бензольном кольце: галогенирование, нитрование, сульфирование, алкилирование, ацилирование. Механизм SE, σ- и π-комплексы. Заместители I и II рода. Влияние заместителей на скорость и ориентацию реакции.
• Протолитическая теория кислот Бренстеда–Лоури. Кислотные центры: OH, SH, NH, CH-кислоты. Факторы кислотности органических соединений. Реакции, доказывающие кислотные свойства.
• Спирты: определение, классификация, номенклатура. Строение. Кислотность и основность одно- и многоатомных спиртов. Качественная реакция на вицинальные диолы.
• Спирты. Нуклеофильное замещение. Механизмы SN1 и SN2 (реакции с HX). Аммонолиз спиртов. Элиминирование (дегидратация).
• Спирты как нуклеофилы. Этерификация, механизм. Сложные эфиры органических и неорганических кислот. Биологическая и фармакологическая роль эфиров.
• Окисление первичных и вторичных спиртов. Окисление in vitro и in vivo. Метаболизм этанола и метанола. Роль реакций в аналитике и токсикологии.
• Фенолы: определение, классификация, номенклатура, строение. Кислотность фенолов. Качественные реакции. Электрофильное замещение. Окисление фенолов.
• Тиолы: строение, свойства, кислотность. Комплексообразование с тяжёлыми металлами. Антидоты. Окисление до дисульфидов, биологическая роль.
• Протолитическая теория оснований Бренстеда–Лоури. Основные центры (π- и σ-). Факторы основности органических соединений.
• Амины: определение, классификация, номенклатура. Строение. Основность аминов. Амины как нуклеофилы: алкилирование, ацилирование.
• Амины. Реакции идентификации. Взаимодействие с водными кислотами. Реакция Слайка. Аналитическая роль.
• Карбонильные соединения (альдегиды и кетоны). Строение. Нуклеофильное присоединение. Взаимодействие с HCN, NaHSO₃.
• Карбонильные соединения. Сравнение альдегидов и кетонов. Гидратация, ацетали, полуацетали. Альдольно-кротоновая конденсация.
• Карбонильные соединения. Реакции присоединения-отщепления (Ad–E). Основания Шиффа.
• Карбонильные соединения. Окислительно-восстановительные свойства. Реакции серебряного и медного зеркала. Йодоформная проба.
• Карбоновые кислоты. Строение карбоксильной группы. Кислотность. Влияние заместителей. Образование солей.
• Карбоновые кислоты. Функциональные производные. Сложные эфиры. Жиры: простые и сложные.
• Гидроксикислоты. Классификация, стереоизомерия. Дегидратация. Фенолокислоты и их роль.
• Аминокислоты. Классификация. Амфотерность. Реакции идентификации.
• Аминокислоты. Дезаминирование, декарбоксилирование. Образование пептидов. Биологическая роль.
• Углеводы. Классификация. Моносахариды. Изомерия. Мутаротация.
• Моносахариды. Химические свойства. Эпимеризация. Брожение глюкозы.
• Дисахариды. Восстанавливающие и невосстанавливающие. Гидролиз, инверсия. Полисахаридные структуры и ГАГ.
• Полисахариды. Гомо- и гетерополисахариды. Строение.
• Биополимеры. Уровни структуры. Роль слабых взаимодействий.
• Белки. Классификация. Структурные уровни. Свойства и функции.
• Нуклеиновые кислоты. ДНК и РНК. Нуклеотиды. АТФ и её энергетическая роль.