Содержание занятия
Ароматические амино- и гидроксикислоты. Аминоспирты и аминофенолы
Фенолокислоты. Салициловая кислота, получение и химические свойства как гетерофункционального соединения. Эфиры салициловой кислоты, применяемые в медицине: метилсалицилат, фенилсалицилат, ацетилсалициловая кислота, п-аминосалициловая кислота (ПАСК).
Ароматические аминокислоты. п-Аминобензойная кислота, получение и химические свойства как гетерофункционального соединения. Производные п-аминобензойной кислоты (анестезин, новокаин, новокаинамид).
Аминоспирты. Получение и свойства коламина, холина, ацетилхолина. Аминофенолы и их производные. Получение и свойства парацетамола и фенацетина. Катехоламины и родственные соединения.
Контрольные вопросы и ситуационные задачи
1. Напишите схему реакции щелочного гидролиза метилсалицилата. Опишите механизм реакции.
2. Напишите схему реакции кислотного гидролиза ацетилсалициловой кислоты. Опишите механизм реакции.
3. Салициловая кислота (рКа 2,98) обладает довольно сильными кислотными свойствами за счет наличия внутримолекулярной водородной связи. Какие группы атомов участвуют в образовании водородной связи в анионе салициловой кислоты?
4. Салициламид (амид салициловой кислоты) используется в качестве противовоспалительного средства. Напишите схему реакции получения его из метилсалицилата.
5. Напишите схему реакции образования салицилата натрия. Почему для этой цели в качестве основания используют карбонат, а не гидроксид натрия?
6. Напишите схему реакции образования фенилсалицилата. Какой ацилирующий агент предпочтительнее использовать в этой реакции?
7. Напишите схемы реакций салициловой кислоты с гидрокарбонатом и гидроксидом натрия
8. Напишите схемы реакций гидролиза ацетилсалициловой кислоты и фенилсалицилата.
9. Напишите схему реакции образования соли новокаина с хлороводородной кислотой.
10. Напишите схему реакции щелочного гидролиза новокаина.
11. Напишите схему реакции кислотного гидролиза анестезина.
12. В качестве противовоспалительных средств используются производные п-аминофенола - фенацетин и парацетамол. Напишите схемы реакций ацилирования соответствующих ароматических аминов, в результате которых образуются фенацетин и парацетамол.
13. Одной из проб, подтверждающих подлинность парацетамола, является кипячение его с разбавленной серной кислотой, при этом ощущается запах уксусной кислоты. Напишите схему реакции.
14. Объясните, почему растворы новокаина имеют слабокислую реакцию среды?
15. Какой реагент следует взять - гидроксид или гидрокарбонат натрия, чтобы получить свободное основание новокаина из его хлороводородной соли?
Занятие 12, 13
Углеводы
Содержание занятия
Моносахариды
Альдозы, кетозы, пентозы, гексозы, аминосахара, дезоксисахара. Эпимеры. аномеры, цикло-оксо-таутомерия, мутаротация, конформации моносахаридов.O- и N-Гликозиды, простые и сложные эфиры сахаров. Уроновые, аровые и оновые кислоты, альдиты. Эпимеризация моносахаридов.
Олиго- и полисахариды
Принципы построения молекул олиго- и полисахаридов, гликозидная связь, ее конфигурация. Восстанавливающие дисахариды (мальтоза, лактоза, целлобиоза). Невосстанавливающие дисахариды (сахароза). Гомополисахариды (крахмал, целлюлоза, гликоген, декстраны, хитин). Гетерополисахариды (гепарин, гиалуроновая кислота, хондроитин-сульфаты).
Контрольные вопросы и ситуационные задачи
1. Какие функциональные группы входят в состав моносахаридов? Как классифицируются моносахариды?
2. В чем заключается явление мутаротации моносахаридов и как оно объясняется?
3. Почему моносахариды обладают восстановительными свойствами и где эти свойства находят применение?
4. Сырьем для изготовления ацетатного волокна служит сложный эфир целлюлозы и уксусной кислоты. Напишите структуру фрагмента триацетата целлюлозы.
5. Напишите схему образования этил-О-галактопиранозидов по реакции Фишера. Почему эта реакция проводится в безводных условиях?
6. В какой среде проводится гидролиз гликозидов? Напишите схему реакции гидролиза фенил-a-О-глюкопиранозида.
7. Предложите качественную реакцию, позволяющую обнаружить сорбит.
8. Какие олигосахариды называются восстанавливающими и какие невосстанавливающими? Приведите примеры.
9. Охарактеризуйте отношение олиго- и полисахаридов к гидролизу. Какой продукт получается при полном гидролизе целлюлозы и крахмала?
a. Какие функциональные группы молекулы моносахарида взаимодействуют: а) с избытком метилйодида в присутствии основания; б) с избытком метанола в кислой среде? Одинаковые ли вещества получаются в результате кислотного гидролиза продуктов упомянутых выше реакций? Ответы на поставленные вопросы приведите на примере D-глюкозы.
10. Какие продукты образуются при реакции D-глюкозы со следующими реагентами: а) метанолом в присутствии HCl; б) азотной кислотой при нагревании; в) избытком фенилгидразина в уксусной кислоте; г) избытком HIO4; д) бромом в воде; д) избытким уксусного ангидрида + пиридин; е) NaCN, Na2CO3, H2O.
11. В состав меда входят главным образом D-глюкоза и D-фруктоза. Предложите способ получения искусственного меда в лабораторных условиях из доступного пищевого продукта (конечный продукт при этом не должен содержать неорганических примесей, за исключением воды).
12. Напишите схему реакции гидролиза арбутина, содержащегося в лекарственных растениях, и назовите полученные продукты. Объясните, почему в результате гидролиза гликозидов образуется смесь a и b-форм моносахарида, а не аномер с определенной конфигурацией.
13.
Занятие 14
Стероиды и терпеноиды
Содержание занятия
Терпеноиды
Изопреновое правило, классификация терпеноидов. монотерпенонды. химические превращения некоторых монотерпеноидов. Дитерпеноиды, каротиноиды.
Стероиды
Гонан, стереородоначальные структуры. a, b-система обозначения конфигурации асимметрических атомов углерода в молекулах стероидов.
Контрольные вопросы и ситуационные задачи
1. Какие соединения относятся к терпеноидам? Сформулируйте изопреновое правило.
2. Как классифицируются терпеноиды?
3. К какой группе терпеноидов относятся цитраль и ментол? Выделите в их структурах изопреновые звенья.
4. Отметьте центры хиральности в структурах лимонена, ментола и камфоры. В виде скольких стереоизомеров существует каждое из названных соединений?
5. При количественном анализе камфоры весовым методом используется реакция с 2,4-динитрофенилгидразином. Напишите схему этой реакции.
6. Три изомерных монотерпена - a, b, g-терпинены (систематические названия соответственно ментадиены-1,3; -1(7),3 и -1,4) - присоединяют сухой хлороводород, образуя одно и то же дихлорпроизводное. Напишите схемы этих реакций и назовите продукт. Обладают ли оптической активностью его стереоизомеры? Обозначение местоположения двойной связи «1(7)» указывает на то, что эта связь находится между атомами С-1 и С-7, а не С-1 и С-2, как в обычных случаях.
7. Терпин существует в виде двух диастереомеров. Изобразите их стереохимические формулы (с учетом конформации цикла). При дегидратации какого из диастереомеров получается цинеол (внутренний простой эфир терпина)?
8. Приведите строение и название насыщенного углеводорода, составляющего родоначальную структуру стеринов.
9. Приведите структуру холестен-5-ола-3b (холестерина).
10. Приведите структуру эстрогенного гормона эстриола по его систематическому названию - эстратриен-1,3,5(10)-триол-3,16a,17b.
11. Систематическое название одного из метаболитов холестерина - 5b-холестанол-3b. Приведите его структуру.
12. Какой предельный углеводород лежит в основе эргостерина? Приведите его структуру.
13. Систематическое название одной из желчных кислот - 3a,7a-дигидрокси-5b-холан-24-овая кислота. Приведите ее структуру.
14. Какой предельный углеводород лежит в основе преднизолона?
Занятие 15
