Література [основна: 11, 15,16, додаткова:10]
Лекція 2. Методи синтезу альдегідів та кетонів з карбонових кислот та їх похідних. – 2 год.
Синтез альдегідів та кетонів з карбонових кислот та їх похідних. Синтез макро циклічних кетонів. Одержання ароматичних карбонільних сполук.
Лабораторна робота 2, 3, 4, 5. Вступ до лабораторної техніки. - 16 год.
Лабораторна робота 2. Обладнання. Способи очищення i pоздiлення pечовин. - 4 год.
План.
-
Обладнання, що ним коpистуються студенти в синтетичному пpактикумi та пpи виконаннi наукової pоботи. Хiмiчний посуд. Стандаpтне обладнання для пpоведення pеакцiй.
-
Способи очищення i pоздiлення pечовин. Кpисталiзацiя. Вибip оптимального pозчинника. Проведення кpисталiзацiї. Різновиди фiльтpування.
-
Хpоматогpафiя. Типи хpоматогpафiї. Основні принципи.
-
Визначення фiзичних констант оpганiчних сполук. Темпеpатуpа плавлення. Визначення темпеpатуpи плавлення в капiляpi. Мiкpовизначення темпеpатуpи плавлення пiд мiкpоскопом з нагpiвальним столиком.
Завдання для самостійної роботи 7 год.
1. Стандаpтне обладнання для пpоведення pеакцiй в інертній атмосфері.
2. Вакуумні насоси: водоструминний, масляний, дифузійний, форвакуумний. Принцип дії та будова.
Література [основна: 7–15, додаткова:10]
Лекція 3. Хімічні властивості альдегідів та кетонів. – 2 год.
Реакції з гетероатомними нуклеофілами – гідратації, взаємодія зі спиртами, пентахлоридом фосфору, бісульфітом натрію. Взаємодія з нітрогеновмісними нуклеофілами.
Лабораторна робота 3. Перегонка при звичайному тиску та з водяною парою. - 4 год.
План.
-
Перегонка i pектифiкацiя. Основні принципи. Азеотpопнi сумiшi.
-
Перегонка при звичайному тиску. Техніка проведення та межі застосування.
-
Перегонка з водяною паpою. Техніка проведення та межі застосування.
Завдання для самостійної роботи 7 год.
1. Осушувачі та границі їх застосування.
2. Азеотропні суміші. Методи їх розділення. Застосування в лабораторній практиці.
Література [основна: 7–15, додаткова:10]
Лекція 4. Хімічні властивості альдегідів та кетонів. Реакції з С-нуклеофілами.– 2 год.
Утворення ціангідринів, взаємодія з магнійорганічними сполуками. Кето-єнольна таутомерія. Альдольно-кротонова конденсація, конденсація зі сполуками, що містять активну метиленову групу.
Лабораторна робота 4. Вакуумна перегонка. - 4 год.
План.
-
Вакуумна перегонка. Вiдгонка розчинникiв. Застосування pотацiйних випаpовувачiв. Перегонка малих кiлькостей piдин. Техніка проведення вакуумної перегонки, межі застосування, правила безпеки.
Завдання для самостійної роботи 7 год.
1. Типи екстракторів.
2. Хроматографія на колонках. Техніка проведення, підбір елюенту, характеристики сорбентів.
Література [основна: 7–15, додаткова:10]
Лекція 5. Окисно-відновні реакції альдегідів та кетонів.– 2 год.
Окиснення альдегідів та кетонів, відновлення до спиртів та вуглеводнів: каталітичне гідрування, реакції відновлення комплексними гідридами металів, спиртами в присутності алкоголятів алюмінію, цинком, пінаконове відновлення, пінаколінове перегрупування.
Лабораторна робота 5. Якiсний аналiз оpганiчних сполук. - 4 год.
План.
-
Якiсний аналiз оpганiчних сполук. Встановлення елементного складу оpганiчних речовин.
-
Визначення Нітрогену, Сульфуру, галогенiв, Карбону, Гідрогену.
Завдання для самостійної роботи 7 год.
1. Аналітична та препаративна тонкошарова хроматографія.
2. Високоефективна рідинна хроматографія (ВЕРХ). Газова хроматографія.
Література [основна: 7–15, додаткова: 10]
Контрольні запитання та завдання до змістового модуля 1:
-
Що не можна робити в хімічній лабораторії.
-
Перша медична допомога.
-
Види хімічного скла, застосування.
-
Нагрівання, охолодження.
-
Типи шліфованих з’єднань, шланги, крани.
-
Робота у вакуумі.
-
Робота під тиском. Стиснені гази, маркування. Ампули високого тиску, автоклави.
Змістовий модуль 2
Лекція 6. Нітрогеновмісні похідні карбонільних сполук.– 2 год.
Властивості оксидів, гідразонів, основ Шиффа, відновне амінування карбонільних сполук.
Лабораторна робота 6. НУКЛЕОФІЛЬНЕ ЗАМІЩЕННЯ В АЛІФАТИЧНОМУ РЯДУ. - 4 год.
План.
-
Колоквіум.
-
Виконання лабораторної роботи (№1).
Перелік робіт (вибрати одну зі списку):
Аспірин. Етиловий естер оцтової кислоти. Йодоформ. Етилбромід. Хлорциклогексан.
Завдання для самостійної роботи 7 год.
1. Кількісна характеристика нуклеофільності.
2. Методи одержання та дослідження карбокатіонів (роботи Ола).
3. Участь сусідніх груп в реакціях нуклеофільного заміщення. Некласичні карбокатіони.
4. Докази існування йонних пар.
Література [основна: 1–3, додаткова: 14, 20, 22]
Лекція 7. Дикарбонільні сполуки. – 2 год.
α-Дикарбонільні сполуки (гліоксаль, бензил), β-дикарбонільні сполуки (ацетилацетон), кето-єнольна таутомерія, алкілювання, хелатні комплекси.
Лабораторна робота 7. НУКЛЕОФІЛЬНЕ ЗАМІЩЕННЯ В АЛІФАТИЧНОМУ РЯДУ. - 4 год.
План.
-
Колоквіум.
-
Виконання лабораторної роботи (№2).
Перелік робіт (вибрати одну зі списку):
Бутилацетат. Ізоамілацетат. Етиловий естер хлороцтової кислоти. -Пентаацетилглюкоза.
1-Бромобутан. -Нафтилацетат. 2-Хлоро-2-метилпропан.
Завдання для самостійної роботи 7 год.
1. Конкуренція механізмів SN1 та SN2: проміжні механізми.
2. Алільні перегрупування в реакціях нуклеофільного заміщення.
3. Механізми гідролізу естерів.
4. Амбідентні субстрати. Реакції епоксидів.
Література [основна: 1, 3, додаткова: 14, 20, 22]
Лекція 8. α,β-Ненасичені альдегіди та кетони. Кетени. – 2 год.
Синтез та властивості: відновлення, окиснення, реакції 1,2- та 1,4-приєднання, конденсації. Ефект вінілогії. Халкони. Кетени.
Лабораторна робота 8. НУКЛЕОФІЛЬНЕ ЗАМІЩЕННЯ В АЛІФАТИЧНОМУ РЯДУ. - 4 год.
План.
-
Колоквіум.
-
Продовження лабораторної роботи (№ 1,2).
Завдання для самостійної роботи 7 год.
1. Міжфазний каталіз.
2. S-нуклеофіли у реакціях нуклеофільного заміщення в аліфатичному ряду.
3. Сучасні варіанти реакції Вюрца.
Література [основна: 1, додаткова: 14, 20–22]
Контрольні запитання та завдання до змістового модуля 2:
-
Що таке нуклеофіл?
-
Що таке насичений атом карбону?
-
Що таке карбокатіони?
-
Фактори, що стабілізують карбокатіони.
-
Некласичні карбокатіони. Причини стабільності адамантильного катіону.
-
Алільне та пропаргільне перегрупування, стереохімія SN2’.
-
Заміщення в алільних субстратах, конкуренція реакцій за SN1, SN2 та SN2’ механізмами.
-
Будова амбідентних нуклеофілів, теорія ЖМКО.
-
Нуклеофільне заміщення за механізмом приєднання – відщеплення.
Змістовий модуль 3
Лекція 9. Карбонові кислоти. – 2 год.
Електронні будова карбоксильної групи. Методи одержання карбонових кислот. Водневі зв’язки. Хімічні властивості.
Лабораторна робота 9. Аліфатичні аміни та амінування. - 4 год.
План.
-
Колоквіум.
-
Виконання лабораторної роботи (№1).
Перелік робіт (вибрати одну зі списку):
Ацетанілід. Бензамід. Бензанілід.
Завдання для самостійної роботи 7 год.
1. Методи синтезу амінів із спиртів (реакція Міцунобу).
2. Якісні реакції аліфатичних амінів.
3. Методи заміщення аміногрупи.
4. Аліфатичні діазосполуки.
5. Синтез та реакції енамінів.
Література [основна: 1–4, додаткова: 17, 18, 19, 20–22]
Лекція 10. Похідні карбонових кислот. – 2 год.
Солі карбонових кислот. Хлорангідриди, естери, ангідриди, аміди, нітрили, амідини.
Лабораторна робота 10. Аліфатичні аміни та амінування. - 4 год.
План.
-
Колоквіум.
-
Виконання лабораторної роботи (№2).
Перелік робіт (вибрати одну зі списку):
Антранілова кислота. Фталамінова кислота. Діетиланілін.
Завдання для самостійної роботи 7 год.
1. Реакції солі Ешенмозера.
2. Реакція Манніха в синтезі алкалоїдів.
3. Методи синтезу вторинних амінів.
4. Приєднання аміаку та амінів до неактивованих алкенів.
5. Азиди в синтезі амінів.
Література [основна: 1–4, додаткова: 2, 11, 18, 20 – 22]
Контрольні запитання та завдання до змістового модуля 3:
-
Нуклеофільні та електрофільні амінуючі реагенти.
-
Селективні методи отримання первинних амінів (без домішок інших).
-
Селективні методи отримання вторинних амінів (без домішок інших).
-
Селективні методи отримання третинних амінів (без домішок інших).
-
Приєднання нуклеофілів до активованого С=С зв’язку.
-
Секстетні перегрупування: нуклеофільні чи електрофільні процеси? Докази.
-
Секстетні перегрупування: спільність та відмінність механізмів. Випадки, коли геометрія молекули не дозволяє стабілізувати перехідний стан, продукти таких перегрупувань.
ЗАВДАННЯ МОДУЛЬНОЇ КОНТРОЛЬНОЇ РОБОТИ 1
-
Фактори, що стабілізують карбокатіони.
-
Некласичні карбокатіони. Причини стабільності адамантильного катіону.
-
Алільне та пропаргільне перегрупування, стереохімія SN2’.
-
Заміщення в алільних субстратах, конкуренція реакцій за SN1, SN2 та SN2’ механізмами.
-
Будова амбідентних нуклеофілів, теорія ЖМКО.
-
Нуклеофільне заміщення за механізмом приєднання – відщеплення.
-
Нуклеофільні та електрофільні амінуючі реагенти.
-
Селективні методи отримання первинних амінів (без домішок інших).
-
Селективні методи отримання вторинних амінів (без домішок інших).
-
Селективні методи отримання третинних амінів (без домішок інших).
-
Приєднання нуклеофілів до активованого С=С зв’язку.
-
Секстетні перегрупування: нуклеофільні чи електрофільні процеси? Докази.
-
Секстетні перегрупування: спільність та відмінність механізмів. Випадки, коли геометрія молекули не дозволяє стабілізувати перехідний стан, продукти таких перегрупувань.
Змістовий модуль 4
Лекція 11. Дикарбонові кислоти. Методи синтезу. – 2 год.
Методи синтезу дикарбонових кислот. Оксалатна (щавлева) кислота, особливості та застосування в синтезі.
Лабораторна робота 11. КОНДЕНСАЦІЯ АЛЬДЕГІДІВ, КЕТОНІВ ТА ЕСТЕРІВ. - 4 год.
План.
-
Колоквіум.
-
Виконання лабораторної роботи (№1).
Перелік робіт (вибрати одну зі списку):
Корична кислота. 1,3,5-Трифенілбензол. Бензоїлацетон. Етиловий естер коричної кислоти.
Завдання для самостійної роботи 7 год.
1. Термодинамічна та кінетична С–Н-кислотність. Кількісна характеристика.
2. Синтез циклічних сполук реакціями конденсації карбонільних сполук.
3. Генерування енолят-іонів. Сильні ненуклеофільні основи.
4. Способи проведення перехресної альдольно-кротонової конденсації.
Література [основна: 1, додаткова: 1, 20 – 22]
Лекція 12. Хімічні властивості дикарбонових кислот. – 2 год.
Малонова та бурштинова кислота, властивості та застосування в органічному синтезі. Фталева кислота. Похідні вугільної кислоти.
Лабораторна робота 12. КОНДЕНСАЦІЯ АЛЬДЕГІДІВ, КЕТОНІВ ТА ЕСТЕРІВ. - 4 год.
План.
-
Колоквіум.
-
Виконання лабораторної роботи (№2).
Перелік робіт (вибрати одну зі списку):
Халкон (бензиліденацетофенон). Ацетооцтовий естер. Коричний альдегід.
Завдання для самостійної роботи 7 год.
1. Імінові та енамінові похідні у реакціях конденсації альдегідів та кетонів.
2. Реакція Віттіга.
3. Реакція Корі-Чайковського. Випадок ,-ненасичених сполук.
Література [основна: 1, додаткова: 1, 2, 20 – 22]
Лекція 13. Ненасичені моно- та дикарбонові кислоти. - 2 год.
Синтез та реакції приєднання за подвійним С=С зв’язком. Акрилова та метакрилова кислота. Природні ненасичені кислоти. Ліпіди та жири. Ненасичені дикарбонові кислоти.
Лабораторна робота 13. КОНДЕНСАЦІЯ АЛЬДЕГІДІВ, КЕТОНІВ ТА ЕСТЕРІВ. - 4 год.
План.
-
Колоквіум.
-
Продовження лабораторної роботи (№ 1,2).
Завдання для самостійної роботи 7 год.
1. Реакція Толенса. Пентаеритрол.
2. Реакція похідних малонової кислоти (крім діестеру) з С-нуклеофілами. Кислота Мельдрума.
3. Проведення альдольно-кротової конденсації за Мукаямою.
|