Карбоновые кислоты и их производные.

Электронное строение карбоксильной группы, индукционный и мезомерный эффекты. Способы получения из спиртов, альдегидов и галогеналканов (через нитрилы и через магнийорганические соеди­нения). Производство синтетической уксусной кислоты из ацетилена.

Химические свойства. Кислотные свойства карбоновых кислот. Сравнение кислотных свойств кислот, воды, спиртов. Влияние строения углеводородного радикала и заместителей в радикале на кислотные свойства карбоновых кислот. Основные свойства карбоновых кислот. Подвижность «альфа»-водородного атома.

Производные карбоновых кислот. Электронное строение произ­водных карбоновых кислот (+М, –I – эффекты). Получение хлорангид­ридов (действием РСl₅ и РСl₃ на карбоновые кислоты), ангидридов кислот (из хлорангидридов и солей карбоновых кислот), амидов кислот (из хлорангидридов и аммиака), сложных эфиров (реакцией этерификации). Применение хлорангидридов и ангидридов в реакциях ацилирования спиртов и аминов.

Важнейшие представители карбоновых кислот: муравьиная, ук­сусная, пальмитиновая, стеариновая, олеиновая (геометрическая изомерия), линоле­вая. Значение высших непредельных кислот для процессов жизнедея­тельности.

Липиды, классификация. Строение и физико-химические свойства липидов. Жиры (триглицериды), их строение и состав. Гидролиз жиров. Мыла. Гидрогенизация жиров. Фосфатиды. Их биологическое значение. Метаболизм липидов в организме: гидролиз липидов при участии ферментов; обмен глицерина; механизм β–окисления высших жирных кислот; обмен ацетил~КоА; механизм биосинтеза высших жирных кислот; механизм биосинтеза триглицеридов.

Оксикислоты и оптическая изомерия.

Оптическая активность. Поляризованный свет. Оптическая изомерия окси­кислот (молочной, винной, хлоряблочной). Оптические антиподы, рацематы, диастереомеры: их физические и химические свойства. Проекци­онные форму­лы Фишера. D- и L-ряды. Знак вращения и конфигурация. Оптическая изоме­рия глицеринового альдегида, мо­лочной и винной кислот.

Способы разделения рацематов на оптические антиподы (химический, биохимический, хроматографический, самопроизвольное расщепление при кристаллизации – работы Пастера).

Динамическая стереохимия. Введение асимметрического центра и оптичес­ки неактивную молекулу (гидрирование пировиноградной кислоты, присоеди­нение цианистоводородной кислоты к уксусному альдегиду, бромирование пропионовой кислоты). Введение дополни­тельного асиммет­рического центра (асимметрическая индукция): присоединение цианисто­водородной кислоты к D-глицериновому альдегиду (циангидриновый синтез). Стереохимия реакций нуклеофиль­ного замещения, вальденовское обращение.

Ароматические углеводороды.

Гомологический ряд бензола. Строение бензола (А. Кекуле). Валентная изомерия. Валентные изомеры бензола: бициклогексадиен, призман, бензвален. Современные представления о строении бензола, ароматические свойства. Значение ароматических углеводородов для органического синтеза. Монозамещенные производ­ные бензола. Индукционный и мезомерный эффекты электроно­донорных и электроноакцепторных заместителей.

Правила ориентации для реакций электрофильного замещения (влияние заместителей в ядре на реакционную способность аромати­ческих соединений и на место вступления второго заместителя). Объяснение правил ориентации на основе электронной теории: а) с учетом распределения электронной плотности в нереагирующей молекуле (индукционный и мезомерный эффекты электронодонорных и электронооакцепторных заместителей) – статический фактор; б) с учетом устойчивости образующихся в промежуточной стадии σ-комплексов – динамический фактор. Сравнение реакционной способности в реакциях электрофильного замещения монозамещенных производных бензола.