Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Астраханский государственный университет»
УТВЕРЖДЕНО
решением совета факультета от
«28» августа 2014 г.,
протокол № 1
Декан факультета
________________А.Г. Тырков
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
Химия гетероциклических соединений
Направление подготовки
04.06.01 - химия
Направленность (профиль) подготовки
органическая химия
Квалификация (степень) выпускника
тель-исследователь»
«Исследователь.
Форма обучения
очная
Астрахань – 2014
Преподава-
Программа разработана на основе: ФГОС по направлению/профилю
04.06.01 – химические науки / органическая химия
Разработчики:
Великородов Анатолий Валериевич, заведующий кафедрой органической и
фармацевтической химии______________________
РАССМОТРЕНА
на заседании кафедры органической и фармацевтической химии
Протокол № 10 от «9» июня 2014 г.
Заведующий кафедрой ______________________/Великородов А.В./
1.
ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Целями освоения дисциплины (модуля) «Химия гетероциклических соединений» являются подготовка специалистов, обладающих знаниями по химии гетероциклических соединений и способных работать в области химии природных соединений, биоорганической химии и биохимии.
Задачи освоения дисциплины (модуля):
- проанализировать основные принципы построения названий гетероциклических соединений в номенклатуре IUPAC;
- рассмотреть основные методы синтеза и химические свойства гетероциклических соединений;
- раскрыть роль гетероциклических соединений в функционировании живой клетки.
2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ОП ВО
2.1. Учебная дисциплина (модуль) «Химия гетероциклических соединений» относится к
вариативному блоку дисциплин (Б1.В.01.03):
 направленных на приобретение универсальных компетенций / общепрофессиональных компетенций / профессиональных компетенций;
 направленных на подготовку к сдаче кандидатского экзамена по специальной
дисциплине;
 направленных на подготовку к преподавательской деятельности;
 направленных на подготовку к сдаче государственного экзамена и т.п.
2.2. Для изучения данной учебной дисциплины (модуля) необходимы следующие знания,
умения, навыки и (или) опыт деятельности, формируемые предшествующими дисциплинами:
- органическая химия (бакалавриат);
- квантовая механика и квантовая химия (бакалавриат);
- методы органического синтеза (аспирантура);
- стереохимия и конформационный анализ (аспирантура).
Знания: по органической химии, основам теории строения органических соединений, основам электронного и пространственного строения органических молекул, типам
изомерии органических соединений в объеме программы высшего профессионального образования; методы органического синтеза, позволяющие получать карбо- и гетероциклические соединения, способы введения различных функциональных групп.
Умения: определять тип реакции, прогнозировать наличие тех или иных реакционных центров в молекулах и вероятные механизмы превращений.
Навыки и (или) опыт деятельности: квантово-химических расчетов геометрии молекул,
2.3. Перечень последующих учебных дисциплин, для которых необходимы знания, умения и навыки, формируемые данной учебной дисциплиной:
- органическая химия (аспирантура);
- актуальные проблемы органической химии;
- стратегия и тактика органического синтеза;
- двумерная ЯМР спектроскопия;
- методы установления структуры органических соединений.
Дисциплина встраивается в структуру ОП (последовательность дисциплин в учебном плане) как с точки зрения преемственности содержания, так и с точки зрения непрерывности процесса формирования компетенций выпускника.
3. КОМПЕТЕНЦИИ ОБУЧАЮЩЕГОСЯ, ФОРМИРУЕМЫЕ В РЕЗУЛЬТАТЕ
ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование элементов следующих
компетенций в соответствии с ФГОС ВО (уровень подготовки кадров высшей квалификации) и ОП ВО по данному направлению подготовки (специальности): универсальные, общепрофессиональные и профессиональные.
Код и наименование компетенции
УК -1. Способность
к критическому
анализу и оценке
современных научных достижений,
генерированию новых идей при решении исследовательских и практических задач, в том
числе в междисциплинарных областях.
ПК-1. Владение
методологией теоретических и экспериментальных
исследований в области органической
химии
ПК – 2. Владение
культурой научного исследования в
области органической химии; в том
числе с использованием новейших
информационнокоммуникационных технологий
ПК-3. Способность
обоснованно выбирать и эффективно
использовать химические технологии, методы и средства исследования
с целью обеспече-
Результаты освоения дисциплины
Знать
Уметь
Владеть
классификацию
и составлять формулы навыками решения
номенклатуру гете- по названию гетеро- задач, воспроизвороциклов; основные циклических соедине- дящих ситуации,
методы синтеза ге- ний
и
составлять встречающиеся в
тероциклов и их хи- названия по форму- практике многостамические свойства; лам; использовать фи- дийного синтеза
влияние
строения зические методы для конкретных гетерогетероциклических
установления строе- циклических соедисоединений на их ния
гетероцикличе- нений.
физические, хими- ских соединений.
ческие свойства и
биологическую активность;
иметь
представление
о
природных гетероциклических соединениях.
теоретические осиспользовать меосновными метоновы экспериментоды эксперимендами теоретичетальных исследотальных исследоских и экспериваний в области
ваний в области
ментальных исорганической хиорганической хиследований в обмии
мии для осуласти органичеществления собской химии
ственной научноисследовательской деятельности
теоретические осиспользовать нокультурой научновы научного
вейших информациного исследования
исследования в
оннов области органиобласти органичекоммуникационных
ческой химии; в
ской химии
технологий для
том числе с иснаучного исследопользованием нования в области орвейших информаганической химии
ционнокоммуникационных технологий
современные хиобоснованно выбинавыкам эффекмические технорать и эффективно
тивного использологии, методы и
использовать химивания химические
средства исследоческие технологии,
технологии, метования, необходиметоды и средства
ды и средства исмые для достижеисследования с цеследования с цения планируемого
лью обеспечения
лью обеспечения
результата научдостижения планидостижения пла-
ния достижения
планируемого результата научного
эксперимента
ного эксперимента
руемого результата
научного эксперимента
нируемого результата научного
эксперимента
1
2
3
Основные
4
понятия
о
гетероциклических
соединениях.
Способы получения.
Принципы
номенклатуры.
Пятичленные 4
гетероциклические соединения
с
одним и несколькими
(азолы) гетероатомами
Шестичлен4
ные гетероциклические соединения
с
одним и несколькими
(азины) гетероатомами
Контактная работа
(в часах)
Л П
З
Л
Р
Г
К
И
К
А
И
Самостоят. работа
Семестр
№ Наименование
п/п радела (темы)
Неделя семестра
4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетные единицы, 144 часа.
Формы текущего контроля
успеваемости (по неделям
семестра)
Форма промежуточной аттестации (по семестрам)
2 2
24
собеседование
5 5
48
собеседование
5 5
48
собеседование, итоговое тестирование
Зачет, 4 семестр
Л – занятия лекционного типа; ПЗ – практические занятия, семинары, ЛР – лабораторные
работы; ГК – групповые консультации; ИК – индивидуальные консультации и иные учебные занятия, предусматривающие индивидуальную работу преподавателя с обучающимся; АИ – аттестационные испытания промежуточной аттестации обучающихся.
[Примечание: В данном пункте программы (или в приложении, поддерживающем данный пункт программы)
рекомендуется разместить матрицу соотнесения тем/разделов учебной дисциплины/модуля и формируемых в
них универсальных, общепрофессиональных и профессиональных и (см. ФГОС)].
Темы,
разделы
дисциплины
Кол-во
часов
Тема 1. Основные понятия о гетероциклических соединениях. Способы получения. Принципы номенклатуры.
Тема 2. Пятичленные
гетероциклические соединения с одним и несколькими (азолы) гетероатомами
Тема 3. Шестичленные
гетероциклические соединения с одним и несколькими (азины) гетероатомами
Компетенции
Σ
общее количество
компетенций
УК-1
ПК-1
ПК-2
ПК-3
32
+
+
+
+
4
58
+
+
+
+
4
58
+
+
+
+
4
Краткое содержание каждой темы дисциплины (модуля).
Тема 1. Основные понятия о гетероциклических соединениях. Способы получения. Принципы номенклатуры. Введение. Краткая история химии гетероциклов. Классификация гетероциклов: по размеру цикла, по гетероатомам, их числу и взаимному расположению в цикле. Номенклатура гетероциклов: тривиальные названия; система ГанчаВильдмана и номенклатура IUPAC; заместительная номенклатура. Номенклатура аннелированных циклов. Гетероароматичность. Гетероатомы пиррольного и пиридинового типа;
исключения, показывающие условность такого деления. Концепция π-избыточности и πдефицитности гетаренов. Синтез гетероциклических соединений. Типы химических реакций, приводящих к формированию гетероциклических соединений (реакции гетероциклизации): реакции циклоприсоединения, электроциклические реакции. Классификация реакций циклоприсоединения: [2+1]-, [3+2]- и [4+2]-циклоприсоединение; особенности циклоприсоединения. Типичные комбинации реагентов и наиболее распространенные механизмы циклообразования гетероциклических соединений.
Тема 2. Пятичленные гетероциклические соединения с одним и несколькими
(азолы) гетероатомами. Фуран и его производные. Строение молекулы: геометрия и молекулярная диаграмма. Способы получения. Физические свойства и спектральные характеристики. Химические свойства: реакции с электрофильными, нуклеофильными и радикальными реагентами, реакции с карбенами, нитренами, окислителями и восстановителями, взаимодействие с диенофилами, ацидофобность. Важнейшие производные фурана:
фурфурол (получение и химические свойства), фурфуриловый спирт, пирослизевая кислота, тетрагидрофуран. Бензаннелированные производные фурана (бензофуран, дибензофуран): строение молекул, получение, основные направления реакционной способности,
сравнение химической активности с неаннелированной системой. Пиррол и его производные. Строение молекулы: геометрия и молекулярная диаграмма. Способы получения. Физические свойства и спектральные характеристики. Химические свойства: реакции с электрофильными, нуклеофильными и радикальными реагентами, реакции с карбенами, окислителями и восстановителями, взаимодействие с диенофилами, ацидофобность. Алкилпирролы, N-металлированные и другие производные. Бензаннелированные производные
пиррола (индол, карбазол): строение молекул, получение, основные направления реакционной способности, сравнение химической активности с неаннелированной системой.
Природные соединения пиррольного типа (порфин и порфирины): гем и гемин как составные части хромопротеида гемоглобина, хлорофилл, витамин B12. Фталоцианиновые
красители, их строение и практическое использование. Тиофен и его производные. Строение молекулы: геометрия и молекулярная диаграмма. Способы получения. Физические
свойства и спектральные характеристики. Химические свойства: реакции с электрофильными, нуклеофильными и радикальными реагентами, реакции с карбенами, окислителями
и восстановителями, взаимодействие с диенофилами. Индофениновая реакция на тиофен.
Галоген- и металлотиофены. Тетрагидротиофен (тиофан), биотин (витамин H). Бензаннелированные производные тиофена (тионафтен, дибензотиофен): строение молекул, получение, основные направления реакционной способности, сравнение химической активности с неаннелированной системой; сравнение тионафтена с диметилсульфоксидом. Тиоиндоксил и тиоиндиго. 1,2-Азолы (пиразол, изотиазол, изоксазол). Строение молекул:
геометрия и молекулярные диаграммы. Основные способы получения гетероциклов.
Сравнительная характеристика физических и физико-химических констант 1,2-азолов,
спектральные данные. Химические свойства 1,2-азолов. Электрофильная атака по пиридиновому атому азота: реакции с протонными кислотами, алкилирующими (получение
четвертичных 1,2-азолиевых солей) и ацилирующими реагентами. Электрофильная атака
по углеродным атомам гетерокольца (влияние природы гетероатомов и заместителей на
направление и эффективность протекания химических реакций): нитрование, сульфирование, галогенирование. Нуклеофильная атака по углеродным атомам гетерокольца и пиррольному N-атому (в пиразоле): раскрытие гетероциклической системы, образование Nметаллированных производных. Реакции с диенофилами, окислителями и восстановителями. Взаимодействия с участием боковых заместителей. Бензаннелированные производные 1,2-азолов (индоксазен, антранил, бензопиразол, бензизотиазол). 1,3-Азолы (имидазол, тиазол, оксазол). Строение молекул: геометрия и молекулярные диаграммы. Основные способы получения гетероциклов. Сравнительная характеристика физических и физико-химических констант 1,3-азолов, спектральные данные. Химические свойства 1,3азолов. Электрофильная атака по пиридиновому атому азота: реакции с протонными кислотами, ионами металлов, алкил- и ацилгалогенидами. Электрофильная атака по углеродным атомам гетерокольца (влияние природы гетероатомов и заместителей на направление
и эффективность протекания химических реакций): нитрование, сульфирование, галогенирование, азосочетание, ацилирование, нитрозирование. Нуклеофильная атака по углеродным атомам гетерокольца и пиррольному N-атому (в имидазоле): нуклеофильное замещение и раскрытие гетероциклической системы. Реакции со свободными радикалами,
диенофилами, окислителями и восстановителями. Взаимодействия с участием боковых
заместителей. Особенности химического поведения 1,3-азолонов и аминопроизводных
1,3-азолов. Бензаннелированные производные 1,3-азолов (бензоксазол, бензотиазол, бензимидазол). Сравнительная характеристика 1,2- и 1,3-азолов в реакциях с электрофильными и нуклеофильными реагентами. 1,2,3-Триазолы. Прототропная изомерия. Строение
молекул 1H- и 2H-изомеров: геометрия и молекулярные диаграммы. Способы получения
1,2,3-триазолов и их производных. Химические свойства: реакции с электрофильными реагентами (алкилирование, ацилирование, галоганирование, нитрование), реакции с нуклеофильными реагентами (аминирование, взаимодействие со щелочами), перегруппировки (перегруппировка Димрота и другие перегруппировки), фотохимические превращения.
1,2,4-Триазолы. Прототропная изомерия. Строение молекул 1H- и 4H-изомеров: геометрия
и молекулярные диаграммы. Способы получения 1,2,4-триазолов и их производных. Химические свойства: реакции с электрофильными реагентами (алкилирование, взаимодействие с нитрующими реагентами и с азотистой кислотой), реакции с нуклеофильными реагентами (замещение диазогруппы и галогенов в боковой цепи), перегруппировки. Тетразолы. Типы таутомерных превращений: прототропная перегруппировка, кетоенольная та-
утомерия,
имино-енаминная
таутомерия,
тион-тиольная
таутомерия,
азидоазаметинотетразольная таутомерия. Строение молекул 1H- и 2H-тетразолов: геометрия и
молекулярные диаграммы. Способы получения 1H- и 2H-тетразолов и их производных.
Химические свойства: реакции с электрофильными реагентами (по C- и N-атомам цикла и
в боковой цепи), реакции с нуклеофильными реагентами (депротонирование, замещение
легко уходящей группы при C-атоме, раскрытие цикла), термические и фотохимические
перегруппировки (перегруппировка Димрота, реакции с отщеплением молекулярного азота).
Тема 3. Шестичленные гетероциклические соединения с одним и несколькими (азины) гетероатомами. Пиридин и его неаннелированные производные. Строение пиридина:
геометрия молекулы и молекулярная диаграмма. Пиридиновый атом азота и его роль в
ароматической системе молекулы. Общие сведения о пиридине, его физико-химические
константы; сравнение с бензолом, нитробензолом и пирролом. Нахождение пиридина и
его производных в природе. Способы получения пиридина и его неаннелированных производных в промышленности и в лабораторной практике. Формальная π-эквивалентность
и фактическое поведение пиридина в химических реакциях (π-дефицитность) с точки зрения гипотезы π-избыточности и π-дефицитности гетероциклических соединений. Химические свойства пиридина и его неаннелированных производных. Реакции с электрофильными реагентами: реакции по С-атомам кольца (нитрование, сульфирование, галогенирование, меркурирование, нитрозирование, азосочетание, взаимодействие с альдегидами) и
N-атому (протонирование сильными минеральными кислотами, комплексообразование с
ионами тяжелых металлов, взаимодействие с алкилгалогенидами, галогенангидридами,
галогенами, участие в реакциях типа Михаэля, взаимодействие с кислотами Льюиса). Реакции с нуклеофильными реагентами: реакции по С-атомам кольца (гидроксилирование,
алкоксилирование, аминирование по Чичибабину, взаимодействие с металлоорганическими реагентами, активированными метильными и метиленовыми соединениями, ангидрооснованиями и солями синильной кислоты). Реакции со свободнорадикальными реагентами: реакции восстановления и окисления, фотохимические превращения. Реакции производных пиридина (пиколинов, других алкилпиридиов, гидрокси-, амино- и галогенпиридинов) в боковой цепи. Производные пиридина. Четвертичные пиридиниевые соли; их
строение, получение и краткая химическая характеристика. N-Оксид пиридина. Строение
молекулы: геометрия и молекулярная диаграмма. Способы получения. Химические свойства: нитрование, сульфирование, галогенирование, O-метилирование, взаимодействие с
реактивами Гриньяра, восстановление. Пиперидин. Строение молекулы, получение и
краткая химическая характеристика. Бензаннелированные производные пиридина (хинолин, изохинолин, акридин). 1,2-Диазины (пиридазины). Строение молекулы пиридазина:
геометрия и молекулярная диаграмма. Способы получения пиридазина и его производных. Физические свойства. Химические свойства: реакции с нуклеофильными реагентами
(растворами щелочей, растворами алкоголятов щелочных металлов, реактивами Гриньяра,
бутиллитием), реакции с электрофильными реагентами (алкилирование, конденсации с
участием метильного заместителя), свободнорадикальное фенилирование, реакции восстановления и окисления. Бензаннелированные производные 1,2-диазинов (циннолин,
фталазин). 1,3-Диазины (пиримидины). Строение молекулы пиримидина: геометрия и молекулярная диаграмма. Способы получения пиримидина и его производных. Физические
свойства. Химические свойства: реакции с нуклеофильными реагентами (амидом калия в
жидком аммиаке, реактивами Гриньяра, фениллитием, гидразингидратом, замещение легко уходящей группы метанолом, реакции через гетариновый интермедиат), реакции с
электрофильными реагентами (алкилирование N-атома, бромирование, конденсации с
участием метильного заместителя), свободнорадикальное фенилирование и арилирование,
окисление до N-оксида. Бензаннелированные производные 1,3-диазинов (хиназолины).
1,4-Диазины (пиразины). Строение молекулы пиразина: геометрия и молекулярная диаграмма. Способы получения пиридазина и его производных. Физические свойства. Хими-
ческие свойства: реакции с нуклеофильными реагентами (амид натрия, азид натрия, замещение легко уходящих групп под действием аммиака), реакции с электрофильными реагентами (хлором, алкилирование N-атома), реакции в боковой цепи (свободнорадикальное
хлорирование, диазотирование и хлорирование аминогруппы, алкилирование и ацилирование метильного заместителя и др.), восстановление и окисление до N-оксида. Бензаннелированные производные 1,4-диазинов (хиноксалины). Триазины. 1,3,5-Триазин (симмтриазин). Строение молекулы 1,3,5-триазина: геометрия и молекулярная диаграмма. Способы получения 1,3,5-триазина и его производных. Краткая характеристика физических и
химических свойств. Тетразины. 1,2,4,5-Тетразины (симм-тетразины). Строение молекулы
1,2,4,5-тетразина: геометрия и молекулярная диаграмма. Способы получения 1,2,4,5тетразина и его производных. Краткая характеристика физических и химических свойств.
Вопросы к зачету
1. Классификация гетероциклов: по размеру цикла, по гетероатомам, их числу и
взаимному расположению в цикле. Номенклатура гетероциклов и аннелированных циклов. Гетероароматичность. Гетероатомы пиррольного и пиридинового
типа; исключения, показывающие условность такого деления. Концепция πизбыточности и π-дефицитности гетаренов.
2. Синтез гетероциклических соединений. Типы химических реакций, приводящих
к формированию гетероциклических соединений (реакции гетероциклизации):
реакции циклоприсоединения, электроциклические реакции.
3. Сравните строение и реакционную способность молекул фурана, тиофена и пиррола.
4. Методы получения пятичленных гетероциклов с одним гетероатомом.
5. Сравните реакционную способность пиразола и имидазола. Методы получения
пятичленных гетероциклов с несколькими гетероатомами.
6. 1,2-Азолы (пиразол, изотиазол, изоксазол). Строение молекул: геометрия и молекулярные диаграммы. Основные способы получения гетероциклов. Сравнительная характеристика физических и физико-химических констант 1,2-азолов, спектральные данные. Химические свойства 1,2-азолов.
7. Особенности химического поведения 1,3-азолонов и аминопроизводных 1,3азолов. Бензаннелированные производные 1,3-азолов (бензоксазол, бензотиазол,
бензимидазол). Сравнительная характеристика 1,2- и 1,3-азолов в реакциях с
электрофильными и нуклеофильными реагентами.
8. 1,2,3-Триазолы. Прототропная изомерия. Строение молекул 1H- и 2H-изомеров:
геометрия и молекулярные диаграммы. Способы получения 1,2,3-триазолов и их
производных. Химические свойства: реакции с электрофильными реагентами
(алкилирование, ацилирование, галоганирование, нитрование), реакции с нуклеофильными реагентами (аминирование, взаимодействие со щелочами), перегруппировки (перегруппировка Димрота и другие перегруппировки).
9. 1,2,4-Триазолы. Прототропная изомерия. Строение молекул 1H- и 4H-изомеров:
геометрия и молекулярные диаграммы. Способы получения 1,2,4-триазолов и их
производных. Химические свойства: реакции с электрофильными реагентами
(алкилирование, взаимодействие с нитрующими реагентами и с азотистой кислотой), реакции с нуклеофильными реагентами (замещение диазогруппы и галогенов в боковой цепи), перегруппировки.
10. Пиридин, строение молекулы, методы получения. Реакции с электрофильными и
нуклеофильными реагентами.
11. Бензаннелированные производные пиридина (хинолин, изохинолин, акридин).
Методы получения. Реакции с электрофильными и нуклеофильными реагентами,
реакции окисления и восстановления.
12. 1,3-Диазины (пиримидины). Строение молекулы пиримидина: геометрия и моле-
кулярная диаграмма. Способы получения пиримидина и его производных. Реакции с нуклеофильными реагентами (амидом калия в жидком аммиаке, реактивами Гриньяра, фениллитием, гидразингидратом, замещение легко уходящей группы метанолом, реакции через гетариновый интермедиат), реакции с электрофильными реагентами (алкилирование N-атома, бромирование, конденсации с
участием метильного заместителя), свободнорадикальное фенилирование и арилирование, окисление до N-оксида.
13. Триазины. 1,3,5-Триазин (симм-триазин). Строение молекулы 1,3,5-триазина:
геометрия и молекулярная диаграмма. Способы получения 1,3,5-триазина и его
производных, основные реакции.
14. 1,2,4,5-Тетразины (симм-тетразины). Строение молекулы 1,2,4,5-тетразина: геометрия и молекулярная диаграмма. Способы получения 1,2,4,5-тетразина и его
производных. Краткая характеристика физических и химических свойств
Самостоятельное изучение разделов дисциплины:
Номер радела
Темы/вопросы, выносимые на самостоятельное изучение
(темы)
Тема 1
Синтез гетероциклических соединений. Типы химических реак-
Тема 2
ций, приводящих к формированию гетероциклических соединений (реакции гетероциклизации): реакции циклоприсоединения,
электроциклические реакции. Классификация реакций циклоприсоединения: [2+1]-, [3+2]- и [4+2]-циклоприсоединение; особенности циклоприсоединения. Типичные комбинации реагентов и наиболее распространенные механизмы циклообразования
гетероциклических соединений.
Природные соединения пиррольного типа (порфин и порфирины): гем и гемин как составные части хромопротеида гемоглобина, хлорофилл, витамин B12. Фталоцианиновые красители, их
строение и практическое использование. Тиофен и его производные. Строение молекулы: геометрия и молекулярная диаграмма. Способы получения. Физические свойства и спектральные характеристики. Химические свойства: реакции с электрофильными, нуклеофильными и радикальными реагентами, реакции с карбенами, окислителями и восстановителями, взаимодействие с диенофилами. Индофениновая реакция на тиофен. Галоген- и металлотиофены. Тетрагидротиофен (тиофан), биотин
(витамин H). Бензаннелированные производные тиофена (тионафтен, дибензотиофен): строение молекул, получение, основные направления реакционной способности, сравнение химической активности с неаннелированной системой; сравнение тионафтена с диметилсульфоксидом. Тиоиндоксил и тиоиндиго. 1,2Азолы (пиразол, изотиазол, изоксазол). Строение молекул: геометрия и молекулярные диаграммы. Основные способы получения гетероциклов. Сравнительная характеристика физических и
физико-химических констант 1,2-азолов, спектральные данные.
Химические свойства 1,2-азолов. Электрофильная атака по пиридиновому атому азота: реакции с протонными кислотами, алкилирующими (получение четвертичных 1,2-азолиевых солей) и
ацилирующими реагентами. Электрофильная атака по углеродным атомам гетерокольца (влияние природы гетероатомов и заместителей на направление и эффективность протекания химических реакций): нитрование, сульфирование, галогенирование.
Кол-во
часов
24
48
Тема 3
Нуклеофильная атака по углеродным атомам гетерокольца и
пиррольному N-атому (в пиразоле): раскрытие гетероциклической системы, образование N-металлированных производных.
Реакции с диенофилами, окислителями и восстановителями.
Взаимодействия с участием боковых заместителей. Бензаннелированные производные 1,2-азолов (индоксазен, антранил, бензопиразол, бензизотиазол). 1,2,3-Триазолы. Прототропная изомерия. Строение молекул 1H- и 2H-изомеров: геометрия и молекулярные диаграммы. Способы получения 1,2,3-триазолов и их
производных. Химические свойства: реакции с электрофильными реагентами (алкилирование, ацилирование, галоганирование,
нитрование), реакции с нуклеофильными реагентами (аминирование, взаимодействие со щелочами), перегруппировки (перегруппировка Димрота и другие перегруппировки), фотохимические превращения. 1,2,4-Триазолы. Тетразолы.
Бензаннелированные производные 1,2-диазинов (циннолин, фталазин). 1,3-Диазины (пиримидины). Строение молекулы пиримидина: геометрия и молекулярная диаграмма. Способы получения пиримидина и его производных. Физические свойства. Химические свойства: реакции с нуклеофильными реагентами
(амидом калия в жидком аммиаке, реактивами Гриньяра, фениллитием, гидразингидратом, замещение легко уходящей группы
метанолом, реакции через гетариновый интермедиат), реакции с
электрофильными реагентами (алкилирование N-атома, бромирование, конденсации с участием метильного заместителя), свободнорадикальное фенилирование и арилирование, окисление до
N-оксида. Бензаннелированные производные 1,3-диазинов (хиназолины). 1,4-Диазины (пиразины). Строение молекулы пиразина: геометрия и молекулярная диаграмма. Способы получения
пиридазина и его производных. Физические свойства. Химические свойства: реакции с нуклеофильными реагентами (амид
натрия, азид натрия, замещение легко уходящих групп под действием аммиака), реакции с электрофильными реагентами (хлором, алкилирование N-атома), реакции в боковой цепи (свободнорадикальное хлорирование, диазотирование и хлорирование
аминогруппы, алкилирование и ацилирование метильного заместителя и др.), восстановление и окисление до N-оксида. Бензаннелированные производные 1,4-диазинов (хиноксалины). Триазины. 1,3,5-Триазин (симм-триазин). Строение молекулы 1,3,5триазина: геометрия и молекулярная диаграмма. Способы получения 1,3,5-триазина и его производных. Краткая характеристика
физических и химических свойств. Тетразины. 1,2,4,5-Тетразины
(симм-тетразины). Строение молекулы 1,2,4,5-тетразина: геометрия и молекулярная диаграмма. Способы получения 1,2,4,5тетразина и его производных. Краткая характеристика физических и химических свойств
48
Перечень учебно-методического обеспечения для самостоятельной работы
обучающихся по дисциплине (модулю) (задания для самостоятельной работы):
1.
Джоуль Дж., Миллс К. Химия гетероциклических соединений М, Мир, 2009.
2.
Химия гетероциклических соединений. Современные аспекты: монография в
3-х т. – М.: МБФНП, 2014.
5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
Название образовательной
технологии
Собеседование
Темы, разделы
дисциплины
Темы 1-3
Итоговое тестирование
Темы 1-3
Краткое описание
применяемой технологии
Средство контроля, организованное как специальная беседа преподавателя с аспирантом,
на темы, связанные с изучаемой дисциплиной и рассчитанное на выяснение объема
знаний аспиранта по определенному разделу,
теме, проблеме.
Средство проверки умений применять полученные знания для решения задач определенного типа по теме или разделу.
6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ И
ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ
СООТВЕТСТВИЕ ЭТАПОВ (УРОВНЕЙ) ОСВОЕНИЯ КОМПЕТЕНЦИИ
ПЛАНИРУЕМЫМ РЕЗУЛЬТАТАМ ОБУЧЕНИЯ И КРИТЕРИЯМ ИХ ОЦЕНИВАНИЯ
Этап
Планируемые резульКритерии оценивания результатов обучения
таты обучения**
(уровень)
(показатели достижения
освоения
компетен- заданного уровня освое1
2
3
4
5
ния компетенций)
ции*
УК -1. Способность к критическому анализу и оценке современных научных достижений, генерированию новых идей при решении исследовательских и практических
задач, в том числе в междисциплинарных областях.
Первый
Владеть (BI УK-1) –
Не власпосо- спососпосо- спосоэтап
навыками анализа и
деет
бен
бен ана- бен
бен
(уровень)
оценки современных
анали- лизиро- анали- аналиСпособнаучных достижений в
зировать и
зирозироность к
химии гетероцикличевать,
давать
вать и
вать и
критических соединений
но не
критидавать давать
скому анадает
ческую
крити- критилизу и
крити- оценку, ческую ческую
оценке соческую допусоценоценку.
временных
оценку кая 2
ку, донаучных
ошибки пуская
достиже1
ний
ошибку
Не уме- умеет
умеет
умеет
умеет
Уметь (УI УK-1) –
ет
анали- аналианали- аналианализировать соврезирозировать зирозироменные достижения хивать,
и давать вать и
вать и
мической науки и давать
но не
критидавать давать
им критическую оценку
умеет
ческую
крити- критикрити- оценку, ческую ческую
чески
допусоценоценку
оцени- кая 2
ку, до-
вать
ошибки
достижения
современной
науки
пуская
1
ошибку
Не знает
Отчасти
знает
достижения
и проблемы
Знает
достижения,
но не
может
сформулировать
проблемы, стоящие
перед
современной
наукой
Знает
основные
достижения
и проблемы
современной
науки
Не владеет
Отчасти
владеет
навыками
генерировать
новые
идеи
Владеет
навыками генерировать новые
идеи
при решении
практических
задач в
области
химии
гетероциклических
соединений
Владеет
навыками
генерировать
новые
идеи
при
решении
практических и
отчасти исследовательских
задач в
химии
гете-
Знать (ЗI УK-1) –
основные достижения и
проблемы в области химии гетероциклических
соединений
Второй
этап
(уровень)
Способность к генерированию новых
идей при
решении
исследовательских и
практических задач
Владеть (BII УK-1) –
навыками генерировать
новые идеи при выполнении практических и
исследовательских задач
в ходе выполнения диссертационного исследования
Не
только
знает
основные достижения и
проблемы
современной
науки,
но и
предлагает
подходы к их
решению
Владеет
навыками
генерировать
новые
идеи
при решении
практических
и исследовательских
задач в
химии
гетероциклических
соединений
роциклических
соединений
Уметь (УII УK-1) –
Знать (ЗII УK-1) –
Современные достижения в области органического синтеза, эффективные процессы и реагенты, стратегию и тактику органического синтеза, современные методы установления строения органических соединений, современные методы построения гетероциклических структур
Не умеет
отчасти
умеет
генерировать
новые
идеи
Не знает
Знает
современные
достижения
в области органического синтеза,
эффективные
процессы
Умеет
предлагать новые
подходы
к синтезу веществ,
исследования
их
структуры
Знает
современные
достижения в
области
органического
синтеза,
эффективные
процессы и реагенты,
стратегию и
тактику
Умеет
предлагать
новые
подходы к
синтезу веществ,
исследования их
структуры,
предлагать
и
обосновать
вероятные
механизмы
превращений
Знает
современные
достижения
в области органического синтеза,
эффективные
про-
Умеет
предлагать оптимальную
стратегию
синтеза
веществ,
обосновывать
выбор
методов
исследования
их
структуры,
предлагать и
обосновать вероятные
механизмы
превращений
Знает
современные
достижения в
области
органического
синтеза,
эффективные
процессы и
реагенты,
стратегию и
Третий
этап (уровень)
Способность к генерированию новых
идей при
решении
исследовательских и
практических задач
в междисциплинарных областях
Владеть (BIII УK-1) –
навыками генерировать
новых идей при исследовании направлений практического использования
новых гетероциклических соединений
Не владеет
и реагенты
органического
синтеза,
цессы
и реагенты,
стратегию и
тактику органического синтеза,
современные
методы
установления
строения
органических
соединений
владеет
навыками
генерировать
идеи
при
решении
обычных
практических
задач в
междисциплинарных
областях
владеет
навыками генерировать
идеи
при решении
обычных
практических
и исследовательских
задач в
междисциплинарных
областях
владеет
навыками
генерировать
идеи
при
решении
обычных
практических и
исследовательских
задач в
междисциплинарных
обла-
тактику
органического
синтеза,
современные
методы
установления
строения органических
соединений и
активно
использует
знания
в своей
исследовательской
работе
владеет
навыками
генерировать
идеи
при решении
нестандартных
практических
и исследовательских
задач в
междисциплинарных областях
стях
Уметь (УIII УK-1) –
генерировать новые идеи
при исследовании
направлений практического использования новых гетероциклических
соединений
Знать (ЗIII УK-1) –
Зависимости свойств органических соединений
Не умеет
Испытывает
значительные
затруднения
Не знает
Испытывает
Умеет
генерировать
идеи
при исследовании
направлений
практического
использования
новых
органических
соединений на
основе
литературных
данных
по
структурно
подобным соединениям
Умеет
генерировать
идеи
при
исследовании
направ
лений
практического
использования
новых
органических
соединений
на основе
литературных
данных
по
структурно
подобным
соединениям
и специальных
компьютерных
программ
Умеет
генерировать
идеи
при исследовании
направлений
практического
использования
новых
органических
соединений
на основе
литературных
данных
по
структурно
подобным соединениям и
специальных
компьютерных
программ, в
том
числе
метода
QSAR
Знает
основные по-
Знает
зависимо-
Знает
зависимости
от их строения, компьютерные программы прогноза спектра биологической активности, основы корреляционного
анализа, метод QSAR,
основные области применения структурно подобных соединений, основные фармакофорные
группы
значи- ложения
тельные
затруднения в
знании
зависимости
свойст
в соединений от
их
строения
сти
свойств
свойст органив орга- ческих
ничесоедиских
нений
соеди- от их
нений
строеот их
ния,
строе- компьния,
ютеркомные
пьюпротерные граммы
пропрогнограмза спекмы
тра
пробиологноза
гичеспекской
тра
активбиоло- ности,
гичеосновы
ской
корреактив- ляционности, ного
основы анализа,
корре- метод
ляциQSAR,
онного основанали- ные обза, осласти
новные примеобланения
сти
струкприме- турно
нения
подобструк- ных сотурно
единеподоб- ний, осных
новные
соеди- фарманений, кофороснов- ные
ные
группы
фармакофорные
группы
ПК - 1 Владение методологией теоретических и экспериментальных исследований в
области органической химии
Третий
Владеть (ВIII ПК-1) не вла- отбор и исполь- исиспольэтап
деет
исзует ме- пользует со-
основными методами
теоретических и экспериментальных исследований в области органической химии
Третий
этап
использовать методы
экспериментальных исследований в области
органической химии для
осуществления собственной научноисследовательской деятельности
Третий
Знать (ЗIII ПК-1) -
отсутствие
умений
отсут-
пользование
методов исследования,
не
обеспечивающих
решение
научной
задачи
тоды
только
теоретических
исследований
в области органической
химии
зует
наиболее
значимые
методами
теоретических и
экспериментальных
исследований в
области органической
химии
временные методы
теоретических и
экспериментальных
исследований
в области органической
химии
использование
методов исследования
не
имеет
целостности
осуществляет отбор и
использование
методов
экспериментальных
исследований
в области органической
химии,
но не
решает
всех поставленных
научных
задач
фраг-
сформи-
производит
отбор и
использование
методов
экспериментальных
исследований в
области органической
химии,
решающих
некоторые
научные
задачи
сфор-
использует методы
экспериментальных
исследований
в области органической
химии
для
осуществления
собственной
научноисследовательской
деятельности
полно-
этап
теоретические основы
экспериментальных исследований в области
органической химии
ствие
знаний
ментарные
представления о
теоретических
основах
экспериментальных
исследований в
области органической
химии
рованы
представления о
теоретических
основах
экспериментальных
исследований
в области органической
химии,
частично
миростью
ваны
сфороснов- мироные
ваны
предпредставставлеления о ния об
теоре- теоретичетических
ских
осноосновах
вах
экспеэкспе- рименримен- тальных
тальиссленых
дований
иссле- в обладовасти орний в
ганичеоблаской
сти ор- химии
ганической
химии
ПК - 2 Владение культурой научного исследования в области органической химии; в
том числе с использованием новейших информационно-коммуникационных технологий
Третий
Владеть (ВIII ПК-2) не вла- исисполь- исвладеет
этап
культурой научного исдеет
пользует ин- полькультуследования в области
зует
формазует
рой
органической химии; в
инционно- наибо- научнотом числе с использовафоркоммулее
го иснием новейших информациникаци- значи- следомационноонноонных
мые
вания в
коммуникационных техкомтехнометообласти
нологий
мунилогии в
дами
органикациобласти инческой
онных научно- форхимии;
техно- го исмацив том
логии в следоонночисле с
облавания,
комиспольсти
обеспемунизованинауччиваюкацием ноного
щие ре- онных вейших
иссле- шение
техно- инфордоватолько
логии в мациния, не части
облаоннообеснаучных сти
коммупечизадач
научникациваюного
онных
щие
иссле- технорешедовалогий в
ние
научной
задачи
Третий
этап
Уметь (УIII ПК-2) использовать новейших
информационнокоммуникационных
технологий для научного исследования в области органической химии
отсутствие
умений
Третий
Этап
Знать (ЗIII ПК-2) отсуттеоретические основы
ствие
научного исследования в знаний
области органической
химии
использование
информационнокоммуникационных
технологий
для
научного
исследования не
имеет
целостности
осуществляет отбор и
использование
методов
информационнокоммуникационных
технологий
для
научного, но не
решает
всех поставленных
научных
задач
имеет
фрагментарные
представления о
сформированы
представления о
теоретических
ния,
обеспечивающие
решение
научной
задачи
производит
отбор и
использование
информационнокоммуникационных
технологий
для
научного
исследования в
области органической
химии,
решающих
некоторые
научные
задачи
сформированы
основные
представ-
полной
мере
использует новейших
информационнокоммуникационных
технологий
для
научного исследования в
области
органической
химии
полностью
сформированы
представле-
теоре- основах ления о ния о
тиченаучно- теоре- теореских
го истичетичеосноследоских
ских
вах
вания в
научосновах
научобласти ного
научноного
органи- иссле- го исиссле- ческой
доваследодовахимии,
ния в
вания в
ния в
частичоблаобласти
облано
сти ор- органисти органической
ганической химии
ческой
химии
химии
ПК - 3 Способность обоснованно выбирать и эффективно использовать химические
технологии, методы и средства исследования с целью обеспечения достижения планируемого результата научного эксперимента
Третий
Владеть (ВIII ПК-3) не вла- исисполь- исэффекэтап
навыкам эффективного
деет
пользует хи- польтивно
использования химичезует
мичезует
испольские технологии, методы
химиские
наибо- зует сои средства исследования
ческие технолее
временс целью обеспечения дотехно- логии,
значи- ные хистижения планируемого
логии, методы
мые
мичерезультата научного эксметоды и средхимиские
перимента
и сред- ства ис- ческие техноства
следотехно- логии,
иссле- вания не логии, методы
довавсегда
методы и средния, не эффеки сред- ства исобестивно
ства
следопечииссле- вания с
ваюдовацелью
щих
ния с
обесперешецелью чения
ние
обесдостинаучпечежения
ной
ния
планизадачи
дости- руемого
жения резульплани- тата
руемо- научного рего эксзульта- перита
мента
научного
эксперимента
Третий
Уметь (УIII ПК-3) отсутосуосуобосисполь-
этап
Третий
этап
обоснованно выбирать и ствие
эффективно использовать умений
химические технологии,
методы и средства исследования с целью обеспечения достижения планируемого результата
научного эксперимента
ществляет
выбор
химических
технологий,
методов и
средст
в исследования,
но не
достигает
всех
целей
научного
эксперимента
ществляет отбор и
использование
химических
технологий,
методов
и
средств
исследования,
но не
решает
всех поставленных
научных
задач
Знать (ЗIII ПК-3) отсутствиефрагсовременные химические знаний ментехнологии, методы и
тарные
средства исследования,
преднеобходимые для достиставжения планируемого реления о
зультата научного экспесовреримента
менных
химических
технологиях,
методах и
сред-
сформированы
представления о
современных
химических
технологиях,
методах
и средствах
исследования,
нованно выбирает
химические
технологии,
методы
и средства
исследования с
целью
обеспечения
достижения
планируемого результата
научного
эксперимента, но
не всегда
эффективно
их использует
сформированы
основные
представления о
современных
химических
технологиях,
мето-
зует методы
экспериментальных
исследований
в области органической
химии
для
осуществления
собственной
научноисследовательской
деятельности
полностью
сформированы
представления о
современных
химических
технологиях,
методах
и сред-
ствах
исследования,
необходимых
для достижения
планируемого результата
научного
эксперимента
частично
дах и
средствах
исследования
ствах
исследования, необходимых
для достижения
планируемого
результата
научного эксперимента
«знать» – воспроизводить и объяснять учебный материал с требуемой степенью научной
точности и полноты.
«уметь» – решать типичные задачи на основе воспроизведения стандартных алгоритмов
решения;
«иметь навык» – многократно применять «умение», довести «умение» до автоматизма;
«владеть» – решать усложненные задачи на основе приобретенных знаний, умений и
навыков, с их применением в нетипичных ситуациях, формируется в процессе получения
опыта деятельности. Вместо термина «владеть» могут быть применены другие термины
(«в состоянии продемонстрировать» и др.).
Тестовые задания
1. Расположите следующие ароматические соединения в порядке увеличения энергии
резонанса: a) тиофен; b) бензол; c) циклопентадиенил-анион; d) фуран; e) пиррол.
2. Пиррол протонируется по атому С-2 быстрее, чем по атому азота, так как:
а) атом углерода С-2 обладает более выраженными основными свойствами, чем
атом азота;
b) резонансный гибрид пиррола показывает, что частично положительный заряд находится на атоме азота; с) атом С-2 пространственно более доступен, чем атом азота.
3. ПОЧЕМУ ПИРРОЛ (РКА  17) МЕНЕЕ КИСЛЫЙ, ЧЕМ ЦИКЛОПЕНТАДИЕН
(РКА  15), ХОТЯ АТОМ АЗОТА БОЛЕЕ ЭЛЕКТРООТРИЦАТЕЛЕН, ЧЕМ АТОМ УГЛЕРОДА:
а) атом азота в пирроле находится в sp2- гибридном состоянии; b) анализ резонансных
структур пиррола в статическом состоянии указывает на наличие частичного положительного заряда на атоме азота; c) сопряженное основание пиррола устойчивее сопряженного
основания циклопентадиена?
4. Расположите следующие соединения в порядке легкости вступления в реакции
электрофильного замещения: a) бензол; b) фуран; с) пиррол; d) тиофен; е) имидазол.
5. Выберите ряд, в котором способность соединений к реакциям электрофильного
замещения монотонно увеличивается:
NO2
NO2
<
<
a)
N
NO2
NO2
NO2
b)
<
<
<
<
N
NO2
NO2
NO2
<
<
<
c)
N
NO2
6. Расположите следующие соединения в порядке увеличения легкости отрыва протона от метильной группы:
CH3
CH3
CH3
; b)
a)
; c)
N + ICH2CH3
N
N
7. Расположите следующие соединения в порядке увеличения способности в реакции электрофильного замещения: a) имидазол; b) пиррол; с) бензол; d) нитробензол; e)
пиридин; f) пиримидин; g) пиразин.
8. Напишите формулу конечного продукта следующих превращений:
CHO
CH3
HOA
B
HO-
N
a)
4-[2-фенилэтенил]-2(1Н)-пиридинон;
b)
4-[2-фенилэтенил]пиридин;
c) 4-(1-фенилвинил)пиридин; d) [(4-метил-2-пиридинил)окси](фенил)метанол.
9. Расположите следующие соединения в порядке увеличения кислотности:
; b)
a)
N +
H
H
+
N
; c)
H
N
+N
H
H
N +
; d)
N
; e)
; f)
; g)
N
N
H
N
H
H
+
N
H
H
10. Никотин – сильноядовитое вещество, широко используемое для борьбы с вредными насекомыми, имеет следующую структуру:
N
CH3
N
Укажите реагент, с которым никотин реагирует в обоих циклах:
a) HCl; b) Cl2, h; c) Cl2; FeCl3.
11. Пиридоксамин – один из витаминов группы В6, применяют при гепатитах, кожных заболеваниях, токсикозах, имеет следующую структуру:
CH2NH2
CH2OH
HO
H3C
N
Сколько реакционных центров в молекуле этого соединения может максимально
прореагировать с HCl:
a) 1; b) 2; c) 3; d) 4?
12. В результате следующей цепочки превращений
KMnO4
C2H5OH
NH2-NH2
A
N
H
B
KOH
C
H+
N
образуется: а) гидразид никотиновой кислоты; b) гидразон 3-формил-пиридина; с) гидразид изоникотиновой кислоты; d) 3-[(3-пиридинил-метил)амино]пропаналь.
13. Среди приведенных ниже реакций пиридина выберите реакцию, протекающую
по механизму нуклеофильного замещения:
SO3H
H2SO4 + SO3
a)
240 0C, 24 ч
N
N
+
CH3 I
b)
IN
N
CH3
NO2
NaNO3, KNO3
c)
N
H2SO4 (к), 3700 С
N
+
N
NO2
Br2
d)
300- 500 0C
N
N
Br
1. н-C4H9Li, 100 0C
e)
2. H2O, -H2, -LiOH
N
C4H9-n
N
14. Способность соединений к электрофильному замещению увеличивается в ряду:
a) имидазол; b) оксазол; с) тиазол; d) пиррол; е) фуран; f) тиофен.
15. Какое из приведенных ниже уравнений реакций индола написано неверно?
O2N
HNO3 + H2SO4
a)
N
H
N
H
H2
b)
Ni
N
H
N
H
H2
c)
Pt
N
H
N
H
NO2
Ph(CO)ONO2
d)
N
H
- PhCOOH
N
H
Cl
SO2Cl2
e)
-HCl, SO2
N
H
N
H
16. По какой схеме нельзя получить витамин РР?
H2SO4 + SO3
KCN, KOH
A
a)
сплавл.
HgSO4, 220 0C
N
CH3Cl
b)
AlCl3
N
A
KMnO4
H2O
Cl(CO)Cl
c)
A
N
AlCl3

NH3
B
NH3
C
B
C
NH3
B

D
D
E
Cu(CN)2
Br2
d)
B
A
H2O
NH3

C
D
E
FeBr3, t
N
17. Какие из перечисленных соединений ацидофобны:
а) анилин; b) тиофен; с) индол; d) фуран; е) пиридин; f) пиррол; g) пиримидин?
18. Расположите следующие NH-кислоты в порядке увеличения их кислотных
свойств:
а) анилин; b) пиррол; с) имидазол; d) бензимидазол; е) пиразол; f) карбазол; g) пурин.
19. Какие из перечисленных аминов способны образовывать N-оксиды при взаимодействии с пероксидом водорода:
а) пиррол; b) N,N-диметилциклогексиламин; с) пиридин; d) хинолин; e) индол?
20. Укажите, какие 2 вещества из приведенных ниже веществ должны быть использованы для синтеза 2-фенилиндола по методу Фишера:
а) метилэтилкетон; b) метилфенилкетон; с) 2,4-динитрофенилгидразин; d) фенилгидразин; е) гидроксиламин; f) дифенилкетон; g) гидразон ацетальдегида.
21. Назовите продукт, образующийся в результате следующих химических превращений:
COOH
ClCH2COOH
H+
NaOH
A
NaOH
NH2
C
B

D
- CO2
а) индол; b) индоксил; с) хинолин; d) 2-метилиндол; е) индиго.
22. Какое из приведенных ниже производных пиридина будет подвергаться электрофильному замещению предпочтительно по С-4 атому?
; b)
a)
N
CH3
; c)
N
O
N
H
CH3
N
CH3
23. Расположите следующие кислоты в порядке увеличения кислотных свойств:
COOH
a)
; c)
; b)
N
COOH
S
COOH
; d)
O
COOH
N
24. Укажите основной продукт для следующих реакций 2-пиридона:
(1) PCl5
N
H
O
(2) CH3I
(1): а) 2-хлорпиридин; b) N-хлор-2-пиридон; с) реакция не идет;
(2): а) 2-метоксипиридин; b) N-метил-2-пиридон; с) 2-гидрокси-4-метилпиридин.
25. Назовите конечный продукт превращений:
CH3(CO)CH2COOC2H5
CH3COCH2Cl
NH3
A
эфир
a)
2,5-диметил-4-форилпиррол;
диметилпиридин.
B
C
- H2O
b)
2,5-диметил-4-карбэтоксипиррол;
c) 2,5-
26. Выберите правильный ответ
Конечным продуктом восстановления пиррола является:
1. пирролин; 2.дигидропиррол; 3.пирролидин.
27. Выберите правильный ответ
Нитрование протекает легче: 1. у пиридина; 2. у α-аминопиридина; 3.у αнитропиридина.
28. Выберите правильный ответ
Проявление диенового характера наиболее характерно для:
1. пиррола; 2.тиофена;. 3.фурана.
29. Выберите правильный ответ
Основные свойства гетероциклов уменьшаются в последовательности:
1. пиррол-пиридин-пиперидин;
2. пиперидин-пиридин-пиррол;
3. пиридин-пиперидин-пиррол.
30. Выберите правильный ответ
Таутомерия возможна для: 1.пиридина; 2. 2-оксипиридина; 3. 3-оксипиридина; 4.
2-оксипиррола.
5
«отлично»
4
«хорошо»
Критерии оценки
-дается развернутое обоснование выбранного варианта (вариантов) ответов;
-демонстрируются глубокие знания теоретического материала и умение
их применять;
- правильное выполнение всех заданий;
-умение обоснованно излагать свои мысли, делать необходимые выводы.
- дается обоснование выбранного варианта (вариантов) ответов;
-демонстрируются глубокие знания теоретического материала и умение
их применять;
-возможны единичные ошибки, исправляемые самим аспирантом после
замечания преподавателя;
3
«удовлетворительно»
2
«неудовлетворительно»
-умение обоснованно излагать свои мысли, делать необходимые выводы.
-неполное теоретическое обоснование, требующее наводящих вопросов
преподавателя;
-выполнение заданий при подсказке преподавателя;
- затруднения в формулировке выводов.
-отсутствие теоретического обоснования выполнения заданий.
7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
а) Основная литература:
1.
Джоуль Дж., Миллс К. Химия гетероциклических соединений М, Мир, 2009.
- 728 с.
б) Дополнительная литература:
1.
Химия гетероциклических соединений. Современные аспекты: монография
в 3-х т. – М.: МБФНП, 2014.
2.
Рахимов А.И. Гетероциклические соединения. Ч. 1-я: Азотосодержащие шестичленные ароматические соединения : учеб. пособ. / А. И. Рахимов, А. В.
Налесная ; ред. Л.П. Кузнецова. - Волгоград : Волгоград. гос. техн. ун-т,
2009.
3.
Хабаров Ю.Г. Гетероциклы и их природные и синтетические производные :
учеб. пособ. / Ю. Г. Хабаров, Камакина, Н.Д., Вешняков, В.А. ; ред. О.О.
Неверович. - Архангельск : Архангельск. гос. техн. ун-т, 2009.
4.
Химия ароматических, гетероциклических и природных соединений (НИОХ
СО РАН 1958 - 2008 гг.) / отв. ред. В.Н. Парман. - Новосибирск : Офсет,
2009.
5.
Джилкрист Т. Химия гетероциклических соединений. М.:Мир, 1996.
6.
Кан Р., Дермер О.Введение в химическую номенклатуру. М. “Химия”, 1983.
7.
Реутов О.А., Курц А.Л., Бутин К.П. Органическая химия. М.: Бином, лаборатория базовых знаний, 2004, ч.1-3.
8.
Пожарский А. Ф. Теоретические основы химии гетероциклов. - М.: Химия,
1985, 280 с.
9.
Бартон Д., Оллис Д. Общая органическая химия. - М. Химия, 1985, тт. 8,9.
в) Программное обеспечение и Интернет-ресурсы
www.asu.edu.ru, http://www.chem.msu.su/ - портал химического образования России http://www.chem.msu.su/rus/elibrary/, Мир химии http://www.chem.km.ru/
8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
Материально-техническое обеспечение учебной дисциплины включает в себя лекционную
аудиторию c проектором и компьютером, аудиторию для проведения семинарских занятий, Проведение семинарских занятий сопряжено с применением компьютеров для выполнения поисковой работы и работе в информационных системах. Программное обеспечение дисциплины: Microsoft OfficeProPlus 2013, Microsoft OfficeProPlus 2010, DreamSpark
Premium Electronic Software Delivery, Kaspersky Endpoint Security для бизнесаСтандартный Russian Edition.