Repetitorium chemie V. Stručný přehled popisné organické chemie (2015)



Podobné dokumenty
Repetitorium chemie VII.

Repetitorium chemie V. Stručný přehled popisné organické chemie (2016)

ZS Purkynova Vyskov. Mgr. Jana Vašíèková / vasickova@zspurkynova.vyskov.cz Pøedmìt Chemie Roèník 9. Klíèová slova Uhlovodíky Oèekávaný výstup

VLASTNOSTI ALKANŮ 2. RADIKÁLOVÁ SUBSTITUCE 3. ELIMINAČNÍ REAKCE VÝZNAMNÉ ALKANY. Substituční reakce. Sulfochlorace alkanů. Termolýza.

16.IZOMERIE a UHLOVODÍKY 1) Co je to izomerie a jak se dělí? 2) Co je konstituce, konfigurace a konformace? 3) V čem se izomery shodují a v čem liší?

Gymnázium Vysoké Mýto nám. Vaňorného 163, Vysoké Mýto

Požární pojmy ve stavebním zákoně

Aldehydy, ketony, karboxylové kyseliny

Tabulka chemické odolnosti

HYDROXYDERIVÁTY UHLOVODÍKŮ

Mezi karbonylové sloučeniny patří deriváty uhlovodíků, jejichž molekuly obsahují funkční skupinu

Sacharidy: Přírodní organické látky v rostlinách i živočiších Ve struktuře: C, H, O (N, F, S)

Sacharidy. Sacharidy. z jednoduchých monosacharidů kondenzací vznikají polysacharidy

CH 2 = CH 2 ethen systematický název propen CH 2 = CH CH 3 but-1-en CH 2 = CH CH 2 CH 3 but-2-en CH 3 CH = CH CH 3 buta-1,3-dien CH 2 = CH CH = CH 2

Reálné gymnázium a základní škola města Prostějova Školní vzdělávací program pro ZV Ruku v ruce

DERIVÁTY - OPAKOVÁNÍ

3. V nádobách na obrázku č. 2 jsou látky, které můžeme mít doma. Některé z nich jsou anorganické

1. Jeden elementární záporný náboj 1, C nese částice: a) neutron b) elektron c) proton d) foton

Organická chemie - úvod

Jednou z nejdůležitějších skupin derivátů uhlovodíků jsou sloučeniny obsahující jednovazné hydroxylové skupiny OH, proto hydroxyderiváty:

Základy interpretace hmotnostních spekter

Masarykova střední škola zemědělská a Vyšší odborná škola, Opava, příspěvková organizace

SACHARIDY. Vznik sacharidů v přírodě v buňkách autotrofů asimilací CO 2 v přítomnosti H 2 O FOTOSYNTÉZA

1. Hydroxysloučeniny 2. Thioly 3. Ethery

16.UHLOVODÍKY A IZOMERIE ORGANICKÝCH SLOUČENIN IZOMERIE:

Reakce organických látek

Organické látky v buňkách. Vladimíra Kvasnicová

MATURITNÍ TÉMATA - CHEMIE. Školní rok 2012 / 2013 Třídy 4. a oktáva

Učitelé učitelům: náměty, pomůcky a věcičky pro chemické hračičky. Renata Šulcová

Potřebný čas pro výuku DUM: Metodické zhodnocení a popis práce s digitálním učebním materiálem:

17. Organické názvosloví

SACHARIDY - Monosacharidy příručka pro učitele Obecné informace: Téma Monosacharidy se probírá v rozsahu jedné vyučovací hodiny.

Vzdělávací obor chemie

H 2 O, H + H 2 O, H + oligosacharidy. Příklad: hydrolýza škrobu (polysacharid) přes maltosu (disacharid) na glukosu (monosacharid).

Inovace bakalářského studijního oboru Aplikovaná chemie

ZÁKLADY STŘEDOŠKOLSKÉ CHEMIE Ing. Jiří Vlček Demo soubor, není kompletní, bez obrázků.

Repetitorium chemie 2014

Inovace studia molekulární a buněčné biologie reg. č. CZ.1.07/2.2.00/

1. ročník Počet hodin

Heterocyklické sloučeniny, puriny a pyrimidiny

Organická chemie - úvod

Gymnázium Vysoké Mýto nám. Vaňorného 163, Vysoké Mýto

Organická chemie 1 (pro posluchače kombinovaného studia oboru Speciální chemickobiologické obory)

Ocel lakovaná. pozinkovaná. Koncentrace. Ocel

Procvičování uhlovodíky pracovní list

Repetitorium chemie VIII. (2014)

III/2 - Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Inovace výuky na GSN prostřednictvím ICT

ZŠ ÚnO, Bratří Čapků 1332

Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám

Gymnázium a Střední odborná škola, Rokycany, Mládežníků 1115

Chemie - 2. ročník. přesahy, vazby, mezipředmětové vztahy průřezová témata. očekávané výstupy RVP. témata / učivo. očekávané výstupy ŠVP.

UNIVERZITA KARLOVA V PRAZE 3. LÉKAŘSKÁ FAKULTA (tématické okruhy požadavků pro přijímací zkoušku)

Gymnázium Jiřího Ortena, Kutná Hora

Elektronové posuny. Indukční efekt (I-efekt) Indukční a mezomerní efekt. I- efekt u substituovaných karboxylových kyselin.

V molekulách obou skupin uhlovodíků jsou atomy uhlíku mezi sebou vázány pouze vazbami jednoduchými (sigma).

Gymnázium Jiřího Ortena, Kutná Hora

Typy vzorců v organické chemii

10 CHEMIE Charakteristika vyučovacího předmětu Vzdělávací obsah

HYDROXYDERIVÁTY. Alkoholy Fenoly Bc. Miroslava Wilczková

ALKENY NENASYCENÉ UHLOVODÍKY

ANORGANICKÁ ORGANICKÁ

Pracovní list: Karbonylové sloučeniny

Acetylen. Tlakové láhve s acetylenem. Toxicita acetylenu

CHEMIE - Úvod do organické chemie

KARBONYLOVÉ SLOUČENINY

Gymnázium Jiřího Ortena, Kutná Hora

Chemické procesy v ochraně životního prostředí

Výukový materiál určený k prezentaci učitelem, popřípadě jako materiál určený pro samostudium žáka.

4. ročník - seminář Vzdělávací obor - Člověk a příroda

ALKANY. Autor: Mgr. Stanislava Bubíková. Datum (období) tvorby: Ročník: devátý

Téma : DERIVÁTY VYPRACOVAT NEJPOZDĚJI DO

Gymnázium a Střední odborná škola, Rokycany, Mládežníků 1115

Chemie - 8. ročník (RvTv)

!STUDENTI DONESOU! PET

Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám

ORGANICKÉ SLOUČENINY DUSÍKU

SACHARIDY. Vznik sacharidů v přírodě v buňkách autotrofů asimilací CO 2 v přítomnosti H 2 O

TECHNICKÝ LIST Havarijní souprava chemická HSES 360-CH

Sekunda (2 hodiny týdně) Chemické látky a jejich vlastnosti Směsi a jejich dělení Voda, vzduch

DUM VY_52_INOVACE_12CH24

Sacharidy a polysacharidy (struktura a metabolismus)

NaLékařskou.cz Přijímačky nanečisto

Alkeny. Alkeny. Největšíprůmyslový význam majíethen (ethylen) a propen (propylen) jako suroviny pro další přeměny nebo pro polymerace

Vzdělávací materiál. vytvořený v projektu OP VK. Anotace. Název školy: Gymnázium, Zábřeh, náměstí Osvobození 20. Číslo projektu:

Chemické složení dřeva

Opakování učiva organické chemie Smart Board

Projekt OCH. Tištěný výstup

Výstupy - kompetence Téma - Učivo Průřezová témata,přesahy - pracuje bezpečně s vybranými dostupnými a běžně používanými Úvod do chemie

Autor: Tomáš Galbička Téma: Alkany a cykloalkany Ročník: 2.

HYDROXYLOVÉ SLOUČENINY KYSLÍKATÉ DERIVÁTY UHLOVODÍKŮ

Repetitorium chemie IX (2016) (teorie a praxe chromatografie)

Učební osnovy pracovní

Školní výstupy Učivo (pojmy) Poznámka

Bp1252 Biochemie. #2 Biologicky významné organické sloučeniny

Alkany a cykloalkany

Struktura organických sloučenin

Surovinové zdroje organické chemie

Kyslíkaté deriváty uhlovodíků III

Chemie 2018 CAUS strana 1 (celkem 5)

Názvosloví v organické chemii

Transkript:

Repetitorium chemie V. Stručný přehled popisné organické chemie (2015)

Organická chemie chemie uhlíku Čtyřvazný atom Schopný tvořit vazby σ i π (jednoduché i násobné) Substituenty ve vrcholech čtyřstěnu: fenomén chirality (zrcadlení) Enantiomery (+, d, pravotočivý vs -, l, levotočivý) Racemát: směs obou enantiomerů v poměru 1:1

Izomerie v organické chemii: řetězová izomerie butan vs. metylpropan

Izomerie v organické chemii: polohová izomerie propan-1-ol vs. propan-2-ol

Izomerie v organické chemii: skupinová izomerie ethanol vs. dimethylether

Izomerie v organické chemii: tautomerie (keto-enol izomerie) acetaldehyd vs. ethenol

Izomerie v organické chemii: stereoizomerie geometrická izomerie cis-but-2-en vs. trans-but-2-en

Izomerie v organické chemii: stereoizomerie geometrická izomerie

Izomerie v organické chemii: stereoizomerie optické izomery (antipody) Mají se k sobě jako předmět a jeho obraz v zrcadle. Opticky aktivní látky (chirální uhlík) otáčející polarizované světlo doprava se značí (+), doleva (-). Písmena D a L označují konfiguraci na předposledním uhlíku

Organická chemie chemie uhlíku Absolutní konfigurace hraje roli při posuzování biologických účinků látek: Ethambutol Tuberkulostatikum Způsobuje oslepnutí Propanolol Snižuje krevní tlak Kontraceptivum Thalidomid Antidepresivum Teratogenicita 10/45

Causa Thalidomid (60. léta XX. století) 1957 uvedení do prodeje (např. Contergan) 1960 v lednu první náznaky nežádoucích účinků 1960 přesto bylo v dubnu vydáno přes 250 tisíc letáků, dosvědčujících naprostou bezpečnost léčiva 1960 v prosinci bylo hlášeno 1600 případů nežádoucích účinků 1961 v listopadu bylo léčivo staženo z trhu Celkově se uvádí 13 000 postižených plodů

Causa Thalidomid (60. léta XX. století)

Isomerie je velmi důležitá u přírodních látek R-karvon (carvone): voní po mátě S-karvon (carvone) voní po kmínu

Praotec organické chemie - Friedrich Wöhler Friedrich Wöhler byl německý chemik, žijící v letech 1800-1882. Známým se stal především přípravou močoviny. V roce 1824 připravil hydrolýzou dikyanu kyselinu šťavelovou a pak izomerací kyanatanu amonného v roce 1828 močovinu - typický produkt metabolismu savců.

Uhlovodíky: Uhlovodíky se dělí na alifatické, alicyklické a aromatické. Alifatické uhlovodíky mohou být nasycené nebo nenasycené (obsahující dvojnéči trojné vazby). Nazývají se alkany, resp. alkenyči alkiny. Alifatické uhlovodíky mohou být lineárníči větvené: CH 3 CH 2 - CH 2 CH 3 n-butan CH 3 CH 2 - CH 3 iso-butan CH 3

Alkany, vlastnosti a příklady: Propan C 3 H 8 a butan C 4 H 10 vznikají při výrobě syntetického beznínu, jsou snadno zkapalnitelné a jejich směs, nazývaná topný plyn, se používá k vytápění v místech, kde není rozvod svítiplynu. Jde zpravidla o plynné látky, u alkanu od počtu uhlíku 5 jsou to kapaliny, obsažené v ropě a od počtu uhlíku 17 jde o tuhé látky (mazací oleje, vazelíny). n-hexadekan (C 16 H 34 ) je součástí zemního či včelího vosku, je v plodech papriky, listech vavřínu či kopru Zbytky, vzniklé odštěpením vodíku: - metyl, -etyl, -propyl Zbytek odvozený od C 5 nasyceného uhlovodíku se nazývá amyl.

Příklad z praxe: oktanovéčíslo u benzínů Pro hodnocení kvality paliva a jeho odolnosti vůči detonacím se používá porovnání s chemicky čistými palivy. Jedním je n-heptan, který má velký sklon k detonacím a druhým izo-oktan (2,2,4- trimethylpentan) s naopak velkou odolností vůči klepání. Paliva se smísí a procentuální obsah izo-oktanu ve výsledné směsi určuje oktanovéčíslo. Chemicky čistý n-heptan má dle definice určeno oktanovéčíslo 0, chemicky čistý izo-oktan má definicí určeno oktanovéčíslo 100. Pokud je palivo odolnější proti samozápalu nežčistý izo-oktan, bude mít oktanovéčíslo vyšší než 100 (vysokojakostní závodní benziny mají oktanovéčíslo až 130). Tedy například oktanovéčíslo 95 znamená, že palivo má stejnou antidetonační odolnost jako směs 95% 2,2,4- trimethylpentanu (oktanu) a 5% n-heptanu.

Alkeny a alkiny: Důležitá reakce dvojné vazby je oxidace. Působením oxidačních látek na dvojnou vazbu vznikají oxirany (epoxidy), které snadno reagují dále za vzniku reaktivních radikálů. CH 2 =CH 2 + O CH 2 CH 2 \ / O Zbytek odvozený od uhlovodíku CH 2 =CH má triviální název vinyl. Z alkenů má význam ethylen, propylen (výroba umělých hmot), z alkinů acetylen (etin). Oto Wichterle

Alkeny a alkiny: Uhlovodíky, obsahující více násobných vazeb (dieny, polyeny) mohou tyto vazby obsahovat buďto jako kumulované, konjugované nebo isolované: -CH 2 -CH=C=CH-CH 2 - kumulované -CH 2 =CH-CH=CH 2 - konjugované (společné sdílení vazebných elektronů) -CH 2 =CH-CH 2 -CH 2 -CH=CH 2 - isolované

Cyklické uhlovodíky: alicyklické uhlovodíky a aromatické uhlovodíky Dělí se na cykloalkany, cykloalkeny a cykloalkiny. Daleko důležitější jsou látky aromatické, obsahující benzenové jádro C 6 H 6. Z polycyklických aromatických uhlovodíků jsou nejdůležitější trifenylmetan, základřady barviv, bifenyl (po chloraci získáváme velmi jedovaté PCB, dříve aditiva do barviv a olejů) a kondenzované aromáty (PAHy, např. benzpyren, chrysen atd.). Příklady: rozpouštědla benzen, toluen, cyklohexan. Cyklohexan nejznámější cykloalkan. Může mít 2 konformace: židličková a vaničková.

Aromatické jádro: Fridrich August Kekulé ze Stradonic Potomek české šlechtické rodiny (1829-1896)

Aromatické jádro: Fridrich August Kekulé ze Stradonic naftalen, antracen, fenantren, benzpyren: příklady polykondenzovaných uhlovodíků (PAH, PAU)

Halogenové deriváty uhlovodíků Jsou odvozeny od uhlovodíků náhradou jednoho nebo více atomů vodíku atomy halových prvků. Příklady: methylchlorid, dichlormetan, trichlormetan (chloroform), tetrachlormetan (chlorid uhličitý). Roužívají se jako rozpouštědla. Trijodmetanu CHI 3 se užívalo v lékařství (jodoform), neboť se ve styku s dalšími látkami rozkládá a uvolňuje jód, který působí antisepticky. Mnoho halogenovaných aromátů má herbicidní nebo pesticidní účinky, např. známý 4,4 -dichlordifenyltrichlormethylmetan (DDT). 24/45

Dusíkaté deriváty uhlovodíků Nitroderiváty obsahují funkční skupinu -NO 2. Příklady: 2,4,6-trinitrotoluen (TNT), klasická výbušnina. Aminy obsahují -NH 2 skupinu. Skupina v roztoku přijímá proton a protonisuje se na -NH 3 +, spolu s komplementárním aniontem (např. HO - ). Příklady: methylamin vzniká rozkladem bílkovin. Způsobuje charakteristický zápach rozkládajících se ryb. Putrescein a kadaverin (tetramethylendiamin, pentamethylendiamin) jsou součástí mrtvolných jedů - ptomainů.

Dusíkaté deriváty uhlovodíků Aminy mohou být primární (-NH 2 ) sekundární (-NH-) nebo terciární (=N-) Diazosloučeniny obsahují charakteristickou skupinu -N=N-. Jsou základem mnoha barviv.

Sirné organické látky Thioly: obsahují -SH skupinu. Metanthiol (methylmerkaptan) je obsažen ve střevních plynech. Ethylmerkaptan se přidává do svítiplynu jako varovná látka. Thioethery obsahují -S- skupinu. Dichlordiethylsulfid, řečený yperit, se proslavil jako bojová chemická látka. Sulfonové kyseliny obsahují skupinu SO 3 H a připravují se oxidací thiolů kyselinou dusičnou. Jako tenzid známe SDS, sodiumdodecylsulfát sodný (laurylsulfát sodný).

Kyslíkaté deriváty organických látek Hydroxyderiváty. Odvozují se nahrazením jednoho nebo několika vodíkových atomů -OH skupinami. Jde o alkoholy nebo fenoly (v případě aromatických látek). Nižší alkoholy jsou neomezeně mísitelné s vodou. Ethanol, propanol a butanol tvoří tzv. azeotropické směsi s vodou (jejich bod varu je nižší než bod varu jednotlivých složek): ethanol b.v. 78,3 C azeotrop s 4,4% vody b.v. 78,1 C propanol b.v. 97,2 C azeotrop s 28,3% vody b.v. 87,8 C butanol b.v. 117,7 C azeotrop s 37,5% vody b.v. 92,2 C

Kyslíkaté deriváty organických látek Alkoholy dělíme na jednosytné (jedna -OH skupina) nebo vícesytné (glykoly: dvě OH skupiny). Mezi trojsytné alkoholyřadíme glycerin, který je součástí rostlinných a živočišných tuků. Fenoly jsou hydroxyderiváty odvozené od aromatických látek. Velmi často mají starší vžité názvy (např. o-dihydroxybenzen - pyrokatechin, m-dihydroxybenzen - resorcin, p-dihydroxybenzen - hydrochinon, 1,2,3-trihydroxybenzen - pyrogalol, 1,3,5-trihydroxybenzen - fluoroglucin). Naftoly jsou analogické deriváty odvozené od naftalenu.

Kyslíkaté deriváty organických látek Ethery obsahují -O- skupinu. Diethylether je běžné rozpouštědlo. Aldehydy a ketony obsahují =C=O skupinu. Příklady jsou formaldehyd, acetaldehyd, benzaldehyd C 6 H 5 CH=O, který je složkou amygdalinu obsaženého v jádrech peckovic. Dimethylketon (aceton) je běžné rozpouštědlo.

Kyslíkaté deriváty organických látek Organické kyseliny, dělí se na jednosytné a vícesytné (s více než jednou - COOH) skupinou. V názvosloví karboxylových kyselin se používá historických triviálních názvů: kyselina mravenčí, octová, propionová (C3), máselná (C4) atd. Podobně u dvojsytných kyselin oxalová (C2), jantarová (C4) atd. Velmi významné jsou aminokyseliny, stavební prvky peptidů a bílkovin. 31/45

Heterocyklické sloučeniny Tyto látky obsahují uzavřenéřetězce (cykly), v nichž se vedle uhlíkových atomů vyskytují i atomy jiných prvků, zejména síry, kyslíku a dusíku. Heterocyklické sloučeniny vytvářejí nejčastěji pětičlenný nebo šestičlenný cyklus. Pro heterocyklické názvy se nejčastěji používá historických názvů. Furan a tetrahydrofuran pyran

Heterocyklické sloučeniny Tyto látky obsahují uzavřenéřetězce (cykly), v nichž se vedle uhlíkových atomů vyskytují i atomy jiných prvků, zejména síry, kyslíku a dusíku. Heterocyklické sloučeniny vytvářejí nejčastěji pětičlenný nebo šestičlenný cyklus. Pro heterocyklické názvy se nejčastěji používá historických názvů. pyridin piperidin pyrol

Heterocyklické sloučeniny Indol Je součástířady významných biologicky aktivních látek Tryptofan, serotonin, melatonin, LSD, auxin 3-methylindol (skatol) dioxan

Organokovové sloučeniny Jde o sloučeniny organických látek s kovy. V organické syntéze v chemii jsou velmi časté organohořečnaté sloučeniny (Gignardovyčinidla). Z dalších je obecně známo tetraethylolovo (antidetonační přísada do motorových paliv). V biologii se nejčastěji setkáváme s organokovovými sloučeninami při studiu akumulace kovů a studiu metabolismu vzniklých sloučenin. metylrtuťný kationt

Monosacharidy Odvozeny jsou od glyceraldehydu, který může být buď pravotočivý nebo levotočivý (obsahuje asymetrický uhlík, jde o látku opticky aktivní): CHO CHO H-C*-OH HO-C*-H CH 2 OH CH 2 OH D-glyceraldehyd L-glyceraldehyd Všechny monosacharidy, které mají na posledním asymetrickém uhlíku skupinu -OH otočenou doprava, se zařazují do generickéřady D.

Monosacharidy Pro sacharidy obecně se spíše než Fischerovy rovinné vzorce používají Haworthovy projekční perspektivní vzorce:

Příklady monosacharidů: Triosy: D-glyceraldehyd Tetrosy: erythrosa, threosa Pentosy: L-arabinosa, obsažená např. v arabské klovatině, D-xylosa, součást houbových i rostlinných buněčných stěn Hexosy: dělíme na aldohexosy (od aldos) a ketohexosy (od ketos). Nejdůležitější aldohexosou je D-glukosa, nejdůležitější ketohexosou je D- fruktosa. Další např. galaktosa, mannosa atd.

Cukerné deriváty: Cukerné deriváty: Nejdůležitější jsou aminocukry, dikarbonylové cukry, cukerné kyseliny N-acetylglukosamin (základní strukturní jednotka chitinu) glukuronová kyselina (oxidovaná na C-6), častý konjugát cizorodých látek při detoxikačních reakcích v organismu savců.

N-acetyl-glukosamin 1821 Henri Braconot: fungine Základní jednotka chitinu (buněčná stěna hub, hmyzu)

glukuronová kyselina Velmi dobře rozpustná ve vodě, vstupuje do konjugačních reakcí, má význam při detoxikaci organismu (převážně v ledvinách) 41/45

Další cukerné deriváty:

Aminokyseliny:

Aminokyseliny

Tento materiál je určen pouze pro výuku studentů. This presentation has been scheduled for educational purposes only. Pokud má někdo dojem, že použité obrázky (jiné než moje vlastní) jsou kryty copyrightem, nechť mi dá vědět. If somebody believes, that pictures or figures in this presentation are covered by copyright, please let me know. Jiří Gabriel (gabriel@biomed.cas.cz)