Алкани. Получаване на алкани:хидриране на алкени и алкини; хидриране (редукция) на халогенoалкани в присъствие на паладий; реакция на Вюрц; декарбоксилиране на карбоксилни киселини (Дюма); Реакции на алкани:халогениране; сулфохлориране; сулфоокисление; нитриране; окисление. По-важни алкани: метан, етан, бутани.
Циклоалкани. Спирани. Кондензирани пръстени системи. Реакции на циклоалкани.По-важни циклоалкани: циклопропан, циклобутан, циклопентан, циклохексан.
Алкени и циклоалкени. Реакции на алкени и циклоалкени: каталитично хидриране; редуциране с диимин; присъединяване на халогени; присъединяване на халогеноводороди; присъединяване на сярна киселина; хидратация; окисление. По-важни алкени и циклоалкени: етилен, 1-бутен, 2-бутен.
Въглеводороди със спрегнати двойни връзки. Реакции на 1,3-диени: редукция с натрий в течен амоняк; присъединяване на халогени; По-важни въглеводороди със спрегнати двойни връзки: 1,3-бутадиен, изопрен.
Алкини и циклоалкини. Реакции на алкини и циклоалкини:присъединяване на халогени; присъединяване на халогеноводороди; винилиране; хидратация; хидриране; образуване на соли; циклизация. По-важни алкини и циклоалкини: ацетилен, винилацетилен, бензин.
Арени. Едноядрени арени. Номенклатура. Получаване: реакция на Вюрц-Фитиг, реакция на Вюрц-Гриняр, алкилиране по Фридел-Крафтс. Реакции на едноядрени арени: електрофилно заместване – механизъм; влияние на заместители от I-ви и II-ри ред; хидриране и редукция; окисление. По-важни представители: бензен, толуен, стирен, кумен.
Aлкохоли. Структура и получаване: хидратация на алкени; хидролиза на халогеноалкани; редукция на алдехиди и кетони; редукция на естери на карбоксилни киселини;хидролиза на естери на карбоксилни киселини. Представители: етанол, палмитилов алкохол, алилов алкохол.
Реакции на алкохолите: киселинно-основни реакции; образуване на естери на неорганични киселини; образуване на естери на карбоксилни киселини; образуване на етери; окисление и дехидриране. Представители: етиленгликол, глицерол.
Феноли. Структура и получаване: алкално стапяне на арилсулфонови киселини; хидролиза на халогеноарени; хидролиза на арилдиазониеви соли.По-важни феноли: резорцин, пирогалол.
Реакции на фенолите: електрофилно заместване;хидриране; окисление. Представители: фенол, хидрохинон.
Тиоли. Структура. Реакции на тиоли: образуване на соли; естерификация; окисление; образуване на меркаптали; образуване на сулфиди; десулфуриране. Ензимна активност, свързана със сулфхидрилната група.
Етери. Структура и получаване: междумолекулна дехидратация на алкохоли. Реакции на етери: образуване на оксониеви соли; автооксиление.По-важни етери: диетилов етер, винилметилов етер, анизол, алилфенилов етер, гваякол, евгенол, сафрол, кониферилов алкохол, синапинов алкохол.
Епоксиди. Структура и получаване: взаимодействие на перкиселини с олефини; отделяне на халогеноводород от β-халогенирани алкохоли; кондензация на естерите на -халогенокарбоксилни киселини с карбонилни съединения. Представители: оксиран (етиленов оксид).
Реакции на епоксиди: прегрупиране в карбонилни съединения; отваряне на оксидния пръстен.Представители: 2-хлорометилоксиран (епихлорхидрин), бензенов оксид
Амини. Структура и получаване: алкилиране на амоняк, първични и вторични амини; редукция на нитросъединения, нитрили, оксими.Представители: етилендиамин, хексаметилендиамин.
Реакции на амини: киселинно-основни реакции; алкилиране c алкилхалогениди; ацилиране; реакции с фосген, серовъглерод; взаимодействие с азотиста киселина; окисление. Представители: неврин, анилин, дифениламин.
Диазоалкани. Структура и получаване: алкално разпадане на N-алкоксикарбониламин; дехидриране на кетохидразони; диазотиране.Реакции на диазоалкани: алкилиране; взаимодействие с карбонилни съединения; взаимодействие с ацилхалогениди.По-важни алифатни диазосъединения: диазометан, диетилов естер на диазооцетна киселина.
Арендиазониеви соли. Структура и получаване: диазотиране; взаимодействие на ариламониеви соли с естери на азотистата киселина.Реакции на арендиазониевите соли: кипене на разтворите на диазониеви соли; редукция; купелуване; взаимодействието на азосъединения със съединения, съдържащи активна метиленова група.
Аминоалкохоли и аминофеноли. Структура и представители:коламин, холин, ацетилхолин, 4-аминофенол, адреналин.
Сулфонамиди. Структура. Получаване: взаимодействие на сулфонилхлорид с амоняк; алкална хидролиза.Сулфанилова киселина. Получаване.Бактериостатично и антиметаболитно действие на сулфонамидите.Представители: сулфаниламид, сулфатиазол, сулфадиазин, сулфацетамид, сулфадоксин, сулфакарбамид.
Алдехиди и кетони. Структура и получаване: окисление (дехидриране) на първични или вторични алкохоли; ацилиране с ацилхалогениди.Представители: формалдехид, ацеталдехид, ацетон, акролеин.
Реакции на алдехиди и кетони: взаимодействие с вода, алкохоли, аминосъединения, циановодород. Алдолна реакция. Каницарова реакция.Представители: кротонов алдехид, бензалдехид, бензофенон.
1,2-дикарбонилнисъединения. Структура и получаване: окисление на алдехиди и кетони, окисление на ацилоини и бензоини. Реакции: вътрешномолекулна Каницарова реакция, окислително разпадане. По-важни 1,2-дикарбонилни съединения: глиоксал, метилглиоксал, диацетил, бензил.
1,3-дикарбонилнисъединения. Структура и получаване: Клайзенова кондензация. Реакции: киселинност и комплексообрaзуване, киселинно разпадане. По-важни 1,3-дикарбонилни производни: малонов диалдехид, формилацетон, ацетилацетон.1,4- дикарбонилнисъединения. Структура и представители: янтарен диалдехид, ацетонилацетон.
Монокарбоксилни киселини. Структура и получаване: окисление на алкани и алкиларени, окисление или дехидриране на първични алкохоли и алдехиди, хидолиза на естери, хидролиза на нитрили. Представители: мравчена, оцетна, n-маслена, акрилова, метакрилова.
Реакции на монокарбоксилни киселини: киселинен характер, реакции с нуклеофили, декарбоксилиране, редукция. Представители: кротонова, олеинова, бензоена, фенилоцетна киселина.
Дикарбоксилни киселини. Структура и получаване: хидролиза на динитрили или цианокарбоксилни киселини.Представители: оксалова, малонова, ятарна, глутарова, адипинова, пимелинова.
Реакции на дикарбоксилни киселини: образуване на соли и естери, отнасяне при нагряване.Представители: малеинова, фумарова, фталова киселина.
Анхидриди на карбоксилните киселини. Структура и получаване:дехидратация на монокарбоксилни киселини, взаимодействие на монокарбоксилни киселини с оцетен анхидрид. Реакции на анхидриди: алкална хидролиза, естерификация, ацилиране.
Киселинни халогениди (ацилхалогениди). Структура и получаване. Реакции на ацилхалогенидите: ацилиране, редукция. По-важни представители: ацетилхлорид, бензоилхлорид.
Естери на карбоксилните киселини. Структура и получаване:естерификация, присъединяване на карбоксилни киселини към алкени, ацилиране на алкохоли с анхидриди и ацилхалогениди.Реакции на естерите: хидролиза, преестерифицикация, аминолиза. По-важни представители: етилацетат, винилацетат, метилметакрилат.
Амиди.Структура и получаване: нагряване на амониеви соли на карбоксилните киселини, нагряване на карбоксилни киселини с карбамид. Реакции на амидите: киселинно-основни свойства, амид-иминолна тавтомерия, хидролиза, редукция, дехидратация, взаимодействие с азотиста киселина. По-важни представители: формамид, N,N-диметилформамид.
Нитрили. Структура и получаване: дехидратация на амиди, дехидратация на алдоксими, синтез на нитрили по Колбе. Реакции на нитрили: хидролиза, редукция.По-важни предствители: циановодород, ацетонитрил, акрилонитрил.
Халогенокарбоксилни киселини. Структура и получаване:халогениране на карбоксилни киселини, присъединяване на халогеноводороди към ненаситени карбоксилни киселини.Реакции на халогенокарбоксилните киселини: образуване на лактони, взаимодействие между естери на α-халогенокарбоксилни киселини и алдехиди или кетони.По-важни представители: хлорооцетна, трихлорооцетна киселина.
Хидроксикарбоксилни киселини. Структура и получаване:хидролиза на цианхидрини, хидролиза на халогенокарбоксилни киселини.Представители: гликолова, млечна, ябълчена.
Рекации на хидроксикарбоксилните киселини: отнасяне при нагряване, разпадане на α-хидроксикарбоксилни киселини, взаимодействие с йодоводород. По-важни представители: винена, лимонена киселина.
Фенолкарбоксилни киселини. Структура и по-важни представители: салицилова, галова киселина, метилов естер на салициловата киселина, фенилов естер на салициловата киселина, салицилов естер на оцетната киселина.
Алдехид- и кетокарбоксилни киселини (оксокарбоксилни) Структура и получаване:хидролиза на α-кетонитрили, Клайзенова кондензация. Характерни реакции за α-кетокарбоксилните киселини: декарбоксилиране и декарбонилиране. Представители: глиоксалова, пирогроздена киселина.
Ацетоцетна киселина. Структура и реакции. Ацетоцетов естер: структура - кето-енолна тавтомерия. Получаване. Синтези с ацетоцетов естер. Естерно, кетонно и киселинно разпадане. Представители.
Халогенопроизводни на въглеродната киселина. Монохлорид. Естери на хлоромравчената киселина: получаване и реакции. Дихлорид. Промишлено и лабораторно получаване на фосген.
Естери на въглеродната киселина. Кисели и неутрални естери на въглеродната киселина – структура и реакции.
Амиди на въглеродната киселина. Карбаминова киселина. Естери на карбаминовата киселина (уретани): получаване и реакции. Изоцианова киселина. Изоцианати. Цианати. Карбамидхлорид. Цианамид. Карбамид. Мепробамат. Гуанидин. Креатин. Креатинин.
Аминокиселини. Структура и получаване на α-аминокарбоксилни киселини: хидролиза на белтъци, амонолиза на α-халогенокарбоксилни киселини, синетеза на Щрекер. Идентификация на α-аминокарбоксилните киселини: образуване на медни хелати, нинхидринова реакция.Представители на α-аминокарбоксилни киселини: глицин, аланин, фенилаланин, серин, цистеин, глутаминова киселина.
Реакции на α-аминокарбоксилни киселини: киселинно-основни свойства (pKa1 pKa2, pI, примерна титрувална крива); редукция; взаимодействие с азотиста киселина (Ван Слайк). Предствители: хипурова киселина, тироксин.
Реакции на α-аминокарбоксилни киселини: естерификация до естери, декарбоксилиране, алкилиране, ацилиране, отнасяне при нагряване. Образуване на пептиди.
Пептиди. Структура и обща характеристика. Представители: глутатион, окситоцин, вазопресин, инсулин. Определяне последователността на аминокиселинните остатъци в пептидната верига. Синтез на пептиди: защита на карбоксилната и аминогрупата.
Монозахариди - класификация, номенклатура и стереохимия. Конфигурация на алдозите. Мутаротация. Представители: D-рибоза, D-глюкоза, D-галактоза, D-маноза, D-фруктоза, 2-дезокси-D-рибоза.
Реакции на монозахариди: окисление в кисела среда, окисление в алкална среда (прегрупировка в слабо алкален разтвор), редукция.
Реакции на монозахариди: образуване на озазони, образуване на гликозиди. Представители: D-глюкозамин, D-галактозамин, N-метил-L-глюкозамин, аскорбинова киселина.
Дизахариди. Структура и обща характеристика. Представители: трехалоза, захароза, малтоза, лактоза, целобиоза, гентиобиоза, мелибиоза.
Полизахариди. Структура и обща характеристиканахомополизахаридите. Представители: нишесте, гликоген, целулоза. Хетерополизахариди. Обща характеристика и представители – хондроитинсярна, хиалуронова, мукоитинсярна киселина и хепарин.
Пирол. Структура. Получаване на пирол: взаимодействие на първични амини с 1,4-дикарбонилни съединения, взаимодействие на β-кетоестери с α-халогенкетони в присъствие на първични амини. Представители: пиролидин, пиролидон
Реакции на пирола: киселинно-основни свойства, заместителни реакции, кондензация с формалдехид, присъединителни реакции. Представители: пролин.
Индол. Структура. Получаване: от фенилхидразони с цинков хлорид, сярна киселина или полифосфорна киселина (Фишер), от 2-нитротолуол и диетилов естер на оксаловата киселина. Представители: скатол, 3-индолилоцетна киселина, триптофан, серотонин
Реакции на индола: киселинно-основни свойства, заместителни реакции. По-важни представители: индолин, оксиндол, индоксил. Карбазол.
Пиридин. Структура. Получаване: кондензация на естери на β-кетокарбоксилни киселини с алдехиди и амоняк, кондензация на α, β-ненаситени алдехиди с амоняк. Представители: α-, γ-пиколин, 2-, 4-хидроксипиридин, витамин В6.
Реакции на пиридина: основни свойства, ароматен характер. Представители: пиколинова киселина, никотинова киселина, изоникотинова киселина. Пиперидин-структура
Хинолин. Структура. Получаване: синтез на Скрауп, синтез на Дьобнер—Милер, синтеза на Фридлендер. Реакции на хинолина: заместителни реакции, окисление. Изохинолин – структура.
Порфин - структура. Порфирини – състав и структура. Хемоглобин – кислородпренасяща функция. Витамин В12. Тетразапорфин.
Пиразол. Структура.Получаване: кондензация на алкилхидразин с 1,3-дикарбонило съединение, присъединяване на диазоалкани към алкини. Реакции на пиразола: основни свойства, ароматен характер. По-важни производни: 2-пиразолони, 5-пиразолони, феназон, мелубрин, аналгин, пирамидон.
Имидазол. Структура.Получаване: от 1,2-дикарбонилно съединение, амоняк и алдехид, кондензация на α-халогенокетон с амидин. Реакции на имидазола: образуване на асоциати и метални соли, заместителни реакции. Представители: хистидин, хистамин, ксилометазолин хидрохлорид, метронидазол.
Пиримидин. Структура. Получаване: кондензация на тиокарбамид с 1,3-дикарбонилно съединение, от барбитурова киселина през 2, 4, 6-трихлоропиримидин. По-важни представители: урацил, тимин, цитозин, барбитурова киселина и производни, тиамин.
Пурин. Структура. Получаване: кондензация на 4,5-диаминопиримидин с карбоксилни киселини, кондензация на 4,5-дихидроксипиримидин с карбамид. По-важни представители: пикочна киселина, ксантин, теофилин, теобромин, кофеин, хипоксантин, аденин, гуанин.
Фуран. Структура. Получаване: дехидратация на 1,4-дикарбонилни съединения, каталитично декарбонилиране на фурфурал или декарбоксилиране на пиролигава киселина, кондензация на α-халогенкетони с естери на β-кетокарбоксилни киселини.Тетрахидрофуран.
Реакции нафурана: реакции под действие на концентрирани и разредени киселини, заместителни реакции.Пиролигава киселина.Кумарон. Получаване: взаимодействие на фенолати с α-халогенокетони.
α-Пиран. Структура. Получаване на пирилиевите соли: кондензация на кетони с 1,3-дикетони, от енамини с кетони. α-Пирон. Структура. Получаване: декарбоксилиране на α-пирон-6-карбоксилната киселина, от диетилов естер на 5-кето-2-хексендиова киселина.
ϒ-Пиран. Структура. ϒ-Пирон. Структура. Получаване: обезводняване на 1,3,5-трикарбонилни съединения.
α-Хромен. Структура.Получаване на хромилиевисоли: кондензация на салицилов алдехид с карбонилни съединения. Кумарин (α-хромон). Структура. Получаване: кондензация на салицилов алдехид с оцетен анхидрид.
ϒ-Хромен и ϒ-Хромон. Структура и получаване: Клайзенова кондензация на с естери на мастна киселина; ацилиране, прегрупировка до 1,3-дикетони.Флавилиеви соли. Получаване. Доказване на структурата. Хидроксифлавони. Представители: лутеолин, кварцетин.
Ксантен. Структура и получаване от 2,2'-дихидроксидифенилметан. Ксантхидрол. Структура и получаване: редукция на ксантон. Образуване на ксантилиеви соли. Ксантон – структура.
Тиофен.Структура. Получаване: чрез кондензация на карбонилни съединения с производно на тиогликолова киселина, от ацетилен и сероводород, от n-бутан и сяра. Реакции: електрофилно заместване, хидрогениране взаимодействие с реактивоспособни алкини.
Тионафтен. Структура. Получаване. Реакции на електрофилно заместване. Тиофтен. Структура. Тиолан. Структура. Получаване: взаимодействие на 1,4-дихалогеноалкани с натриев сулфид. Реакции на окисление.Тиоландиоксид (сулфолан). Получаване: от 1,3-бутадиен и серен диоксид. Биотин - доказване на структурата.
Нуклеинови киселини. Нуклеотиди - състав. По-важни представители: АМР, АDР, АТР, NAD+, NADP+, FAD, коензим А. Образуване на ДНК (поликондензация). Образуване на РНК (поликондензация).
Конформация. Конформация на алкани. Конформация на циклоалкани. Конформация на въглехидрати. Конформационен анализ на макромолекулите.
ЛИТЕРАТУРА:
З. Хауптман, Ю. Грефе, Х. Ремане, Органична химия, София, Наука и изкуство, 1985.
Д. Данчев, Органична химия за студенти по фармация, София, Медицина и физкултура, 1977.
М. Иванова, З. Костадинова, К. Найденов, М. Николов, С. Робев, Учебник по химия за студенти по медицина и стоматология, София, Мед. изд. „Арсо”, 1998.
Г. Петров, Органична химия (четвърто преработено издание). София, Университетско издателство „Св. Климент Охридски”, 2006.
Д. Иванов, Учебник по органична химия, София, Наука и изкуство, 1964.
Черкезова Р., Т. Христова, Ръководство по органична химия за студенти по фармация. Варна, Издателска къша СТЕНО, 2012.
