Воловненко Тетяна Анатоліївна, доц., к х. н., доц. Хиля Ольга Володимирівна, доц., к х. н., доц. Горічко Мар’ян Віталійович, доц., к х. н., Григоренко Олександр Олегович, доц., к х. н робоча програма

Література [основна: 11, 15,16, додаткова:10]

Синтез альдегідів та кетонів з карбонових кислот та їх похідних. Синтез макро циклічних кетонів. Одержання ароматичних карбонільних сполук.

План.

1. 
   Обладнання, що ним коpистуються студенти в синтетичному пpактикумi та пpи виконаннi наукової pоботи. Хiмiчний посуд. Стандаpтне обладнання для пpоведення pеакцiй.
   
2. 
   Способи очищення i pоздiлення pечовин. Кpисталiзацiя. Вибip оптимального pозчинника. Проведення кpисталiзацiї. Різновиди фiльтpування.
   
3. 
   Хpоматогpафiя. Типи хpоматогpафiї. Основні принципи.
   
4. 
   Визначення фiзичних констант оpганiчних сполук. Темпеpатуpа плавлення. Визначення темпеpатуpи плавлення в капiляpi. Мiкpовизначення темпеpатуpи плавлення пiд мiкpоскопом з нагpiвальним столиком.
   

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]

Реакції з гетероатомними нуклеофілами – гідратації, взаємодія зі спиртами, пентахлоридом фосфору, бісульфітом натрію. Взаємодія з нітрогеновмісними нуклеофілами.

1. 
   Перегонка i pектифiкацiя. Основні принципи. Азеотpопнi сумiшi.
   
2. 
   Перегонка при звичайному тиску. Техніка проведення та межі застосування.
   
3. 
   Перегонка з водяною паpою. Техніка проведення та межі застосування.
   

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.

План.

1. 
   Вакуумна перегонка. Вiдгонка розчинникiв. Застосування pотацiйних випаpовувачiв. Перегонка малих кiлькостей piдин. Техніка проведення вакуумної перегонки, межі застосування, правила безпеки.
   

1. Типи екстракторів.

2. Хроматографія на колонках. Техніка проведення, підбір елюенту, характеристики сорбентів.

Література [основна: 7–15, додаткова:10]

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.

План.

1. 
   Якiсний аналiз оpганiчних сполук. Встановлення елементного складу оpганiчних речовин.
   
2. 
   Визначення Нітрогену, Сульфуру, галогенiв, Карбону, Гідрогену.
   

1. Аналітична та препаративна тонкошарова хроматографія.

2. Високоефективна рідинна хроматографія (ВЕРХ). Газова хроматографія.

Література [основна: 7–15, додаткова: 10]

1. 
   Що не можна робити в хімічній лабораторії.
   
2. 
   Перша медична допомога.
   
3. 
   Види хімічного скла, застосування.
   
4. 
   Нагрівання, охолодження.
   
5. 
   Типи шліфованих з’єднань, шланги, крани.
   
6. 
   Робота у вакуумі.
   
7. 
   Робота під тиском. Стиснені гази, маркування. Ампули високого тиску, автоклави.
   

Змістовий модуль 2

Властивості оксидів, гідразонів, основ Шиффа, відновне амінування карбонільних сполук.

План.

1. 
   Колоквіум.
   
2. 
   Виконання лабораторної роботи (№1).
   

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]

α-Дикарбонільні сполуки (гліоксаль, бензил), β-дикарбонільні сполуки (ацетилацетон), кето-єнольна таутомерія, алкілювання, хелатні комплекси.

План.

1. 
   Колоквіум.
   
2. 
   Виконання лабораторної роботи (№2).
   

1. Конкуренція механізмів S_N1 та S_N2: 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]

Синтез та властивості: відновлення, окиснення, реакції 1,2- та 1,4-приєднання, конденсації. Ефект вінілогії. Халкони. Кетени.

План.

1. 
   Колоквіум.
   
2. 
   Продовження лабораторної роботи (№ 1,2).
   

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]

1. 
   Що таке нуклеофіл?
   
2. 
   Що таке насичений атом карбону?
   
3. 
   Що таке карбокатіони?
   
4. 
   Фактори, що стабілізують карбокатіони.
   
5. 
   Некласичні карбокатіони. Причини стабільності адамантильного катіону.
   
6. 
   Алільне та пропаргільне перегрупування, стереохімія S_N2’.
   
7. 
   Заміщення в алільних субстратах, конкуренція реакцій за S_N1, S_N2 та _SN2’ механізмами.
   
8. 
   Будова амбідентних нуклеофілів, теорія ЖМКО.
   
9. 
   Нуклеофільне заміщення за механізмом приєднання – відщеплення.
   

Змістовий модуль 3

Електронні будова карбоксильної групи. Методи одержання карбонових кислот. Водневі зв’язки. Хімічні властивості.

План.

1. 
   Колоквіум.
   
2. 
   Виконання лабораторної роботи (№1).
   

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]

Солі карбонових кислот. Хлорангідриди, естери, ангідриди, аміди, нітрили, амідини.

План.

1. 
   Колоквіум.
   
2. 
   Виконання лабораторної роботи (№2).
   

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]

1. 
   Нуклеофільні та електрофільні амінуючі реагенти.
   
2. 
   Селективні методи отримання первинних амінів (без домішок інших).
   
3. 
   Селективні методи отримання вторинних амінів (без домішок інших).
   
4. 
   Селективні методи отримання третинних амінів (без домішок інших).
   
5. 
   Приєднання нуклеофілів до активованого С=С зв’язку.
   
6. 
   Секстетні перегрупування: нуклеофільні чи електрофільні процеси? Докази.
   
7. 
   Секстетні перегрупування: спільність та відмінність механізмів. Випадки, коли геометрія молекули не дозволяє стабілізувати перехідний стан, продукти таких перегрупувань.
   

1. 
   Фактори, що стабілізують карбокатіони.
   
2. 
   Некласичні карбокатіони. Причини стабільності адамантильного катіону.
   
3. 
   Алільне та пропаргільне перегрупування, стереохімія S_N2’.
   
4. 
   Заміщення в алільних субстратах, конкуренція реакцій за S_N1, S_N2 та _SN2’ механізмами.
   
5. 
   Будова амбідентних нуклеофілів, теорія ЖМКО.
   
6. 
   Нуклеофільне заміщення за механізмом приєднання – відщеплення.
   
7. 
   Нуклеофільні та електрофільні амінуючі реагенти.
   
8. 
   Селективні методи отримання первинних амінів (без домішок інших).
   
9. 
   Селективні методи отримання вторинних амінів (без домішок інших).
   
10. 
    Селективні методи отримання третинних амінів (без домішок інших).
    
11. 
    Приєднання нуклеофілів до активованого С=С зв’язку.
    
12. 
    Секстетні перегрупування: нуклеофільні чи електрофільні процеси? Докази.
    
13. 
    Секстетні перегрупування: спільність та відмінність механізмів. Випадки, коли геометрія молекули не дозволяє стабілізувати перехідний стан, продукти таких перегрупувань.
    

Змістовий модуль 4

Методи синтезу дикарбонових кислот. Оксалатна (щавлева) кислота, особливості та застосування в синтезі.

План.

1. 
   Колоквіум.
   
2. 
   Виконання лабораторної роботи (№1).
   

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]

Малонова та бурштинова кислота, властивості та застосування в органічному синтезі. Фталева кислота. Похідні вугільної кислоти.

План.

1. 
   Колоквіум.
   
2. 
   Виконання лабораторної роботи (№2).
   

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]

Синтез та реакції приєднання за подвійним С=С зв’язком. Акрилова та метакрилова кислота. Природні ненасичені кислоти. Ліпіди та жири. Ненасичені дикарбонові кислоти.

План.

1. 
   Колоквіум.
   
2. 
   Продовження лабораторної роботи (№ 1,2).
   

1. Реакція Толенса. Пентаеритрол.

2. Реакція похідних малонової кислоти (крім діестеру) з С-нуклеофілами. Кислота Мельдрума.

3. Проведення альдольно-кротової конденсації за Мукаямою.