Что является предметом изучения органической химии: Что является предметом изучения органической химии? – Univerkov

Что является предметом изучения органической химии

Прогнозируемый результат Что является предметом изучения органической химии? Знать, каков состав органических веществ Уметь приводить примеры органических. — презентация

Презентация на тему: » Прогнозируемый результат Что является предметом изучения органической химии? Знать, каков состав органических веществ Уметь приводить примеры органических.» — Транскрипт:

2 Прогнозируемый результат Что является предметом изучения органической химии? Знать, каков состав органических веществ Уметь приводить примеры органических веществ Чем органические вещества отличаются от неорганических? Каково значение органических веществ?

3 Вещества органические и неорганические В начале XIX века все известные вещества делили по их происхождению на две группы: Вещества Минеральные Органические (растительного и животного происхождения) Это неорганические вещества Образуются только в живых организмах под влиянием «жизненной силы » — направление виталистов

4 Кто ввел термин «Органическая химия?» Йенс Якобе Берцелиус – шведский химик вводит понятия «Органические вещества» и «Органическая химия». Он является сторонником виталистов и считает, что органическая химия – это химия растительных и животных веществ, образующихся под влиянием «жизненной силы».

5 Что способствовало краху учения о «жизненной силе?» 1824 г. Фридрих Велер– немецкий химик – синтезирует впервые щавелевую кислоту из неорганических веществ: дициана и воды.

6 «Должен вам сказать, что я умею приготовить мочевину не нуждаясь ни в почке, ни в животном организме вообще…» 1828 г. Ф. Велер получает мочевину – продукт жизнедеятельности животных организмов из цианата аммония реакцией изомеризации:

7 Открытие М.Бертло 1854 г. Французский ученый М.Бертло синтезировал жир при нагревании глицерина с высшими карбоновыми кислотами.

8 Открытие А.М.Бутлерова 1861 г. – впервые получил синтетическим путем сахарозу. Все эти открытия окончательно похоронили миф о «жизненной силе».

9 Что является предметом изучения органической химии? 1. Органическая химия – это раздел химической науки, в котором изучаются соединения углерода и их превращения. 2. «Органическая химия есть химия углеводородов и их производных, т.е. продуктов, образующихся при замене водорода другими атомами или группами атомов» — классическое определение К.Шорлеммера

10 Особенности органических соединений 1. Немногочисленный состав органических веществ: C, H, O, N, S, P. 2. Число органических веществ (около 18 млн) намного превосходит число неорганических (более 100 тыс.) 3. Почти все органические вещества горят с образованием углекислого газа и воды. 4. Строение органических веществ намного сложнее, чем неорганических. 5. Органические вещества можно расположить в гомологические ряды. 6. Для органических веществ характерна изомерия.

11 Значение органической химии 1. Органическая химия облегчает понимание биологии и медицины, объясняет как осуществляется функционирование наших органов. 2. Путем органического синтеза получают разнообразные органические вещества: лекарства, витамины, гормоны, пищевые добавки, стимуляторы роста растений и животных, красители, пестициды, пластмассы, каучуки, горюче-смазочные материалы, волокна и т. д.

12 3. Развитие биотехнологии, т.е. получения органических веществ не из живых организмов, а из клеточных культур, например, белков их углеводородного сырья с помощью дрожжей. 4. Развитие генной инженерии, т.е. синтеза соединений белковой природы, например инсулина с помощью бактериофагов. 5. Создание новых видов высокопродуктивных организмов.

13 Выводы по уроку Что является предметом изучения органической химии? Знать, каков состав органических веществ Уметь приводить примеры органических веществ Чем органические вещества отличаются от неорганических? Каково значение органических веществ?

14 Урок 2 Гомологи Это вещества, сходные по строению и химическим свойствам, но отличающиеся по своему составу, т.е. имеющими разную молекулярную формулу, и отличающиеся друг от друга на одну или несколько групп CH 2, называемой гомологической разностью. Например: Метан Бутан Этан Пентан Пропан Гексан

16 Изомеры Это вещества, имеющие одинаковый химический состав, т.е. одинаковую химическую формулу, но разное строение и поэтому обладающие разными химическими свойствами. Подсказка: СОКОЛ – КОЛОС КОЛБА – БОКАЛ РИМ – МИР

1. Предмет органической химии

Число известных органических соединений (около 6 млн.) значительно превышает число соединений всех остальных эле­ментов периодической системы Менделеева. В настоящее время известно около 700 тыс. неорганических соединений, пример­но 150 тыс. новых органических соединений получают сейчас в один год. Это объясняется не только тем, что химики особен­но интенсивно занимаются синтезом и исследованием органи­ческих соединений, но и особой способностью элемента углеро­да давать соединения, содержащие практически неограничен­ное число атомов углерода, связанных в цепи и циклы.

2. Органические вещества имеют исключительное значение как вследствие их крайне многообразного практического примене­ния, так и потому, что они играют важнейшую роль в процес­сах жизнедеятельности организмов.

3. Имеются существенные отличия в свойствах и реакцион­ной способности органических соединений от неорганических, вследствие чего возникла необходимость в развитии многих спе­цифических методов исследования органических соединений.

Предметом органической химии является изучение способов получения, состава, строения и областей применения важнейших классов органических соединений.

2. Краткий исторический обзор развития органической химии

Органическая химия как наука оформилась в начале XIX в., однако знакомство человека с органическими вещест­вами и применение их для практических целей началось еще в глубокой древности. Первой известной кислотой был уксус, или водный раствор уксусной кислоты. Древним народам было известно брожение виноградного сока, они знали примитив­ный способ перегонки и применяли его для получения скипи­дара; галлы и германцы знали способы варки мыла; в Египте, Галлии и Германии умели варить пиво.

В Индии, Финикии и Египте было весьма развито искусство крашения при помощи органических веществ. Кроме того, древ­ние народы пользовались такими органическими веществами, как масла, жиры, сахар, крахмал, камедь, смолы, индиго и т. д.

Период развития химических знаний в средние века (при­близительно до XVI в. ) получил название периода алхимии. Однако изучение неорганических веществ было значительно более успешным, чем изучение веществ органических. Сведе­ния о последних остались почти столь же ограниченными, как и в более древние века. Некоторый шаг вперед был сделан бла­годаря совершенствованию методов перегонки. Таким путем, в частности, было выделено несколько эфирных масел и полу­чен крепкий винный спирт, считавшийся одним из веществ, с помощью которых можно приготовить философский камень.

Конец XVIII в. ознаменовался заметными успехами в изуче­нии органических веществ, причем органические вещества на­чали исследовать с чисто научной точки зрения. В этот период был выделен из растений и описан ряд важнейших органиче­ских кислот (щавелевая, лимонная, яблочная, галловая) и уста­новлено, что масла и жиры содержат в качестве общей состав­ной части «сладкое начало масел» (глицерин) и т. д.

Постепенно начали развиваться исследования органиче­ских веществ — продуктов жизнедеятельности животных ор­ганизмов. Так, например, из мочи человека были выделены мочевина и мочевая кислота, а из мочи коровы и лошади — гиппуровая кислота.

Накопление значительного фактического материала яви­лось сильным толчком к более глубокому изучению органиче­ского вещества.

Впервые понятия об органических веществах и об органиче­ской химии ввел шведский ученый Берцелиус (1827). В учеб­нике химии, выдержавшем много изданий, Берцелиус выска­зывает убеждение, что «в живой природе элементы повинуются иным законам, чем в безжизненной» и что органические веще­ства не могут образовываться под влиянием обычных физиче­ских и химических сил, но требуют для своего образования особой «жизненной силы». Органическую химию он и опреде­лял как «химию растительных и животных веществ, или ве­ществ, образующихся под влиянием жизненной силы». После­дующее развитие органической химии доказало ошибочность этих взглядов.

В 1828 г. Вёлер показал, что неорганическое вещество — циановокислый аммоний — при нагревании превращается в продукт жизнедеятельности животного организма — моче­вину.

В 1845 г. Кольбе синтезировал типичное органическое вещество — уксусную кислоту, использовав в качестве исход­ных веществ древесный уголь, серу, хлор и воду. За сравнитель­но короткий период был синтезирован ряд других органиче­ских кислот, которые до этого выделялись только из растений.

В 1854 г. Бертло удалось синтезировать вещества, относя­щиеся к классу жиров.

В 1861 г. А. М, Бутлеров действием известковой воды на параформальдегид впервые осуществил синтез метиленитана — вещества, относящегося к классу Сахаров, которые, как из­вестно, играют важную роль в процессах жизнедеятельности организмов.

Все эти научные открытия привели к краху витализма — идеалистического учения о «жизненной силе».

Упражнения. 1. Что является предметом изучения органической химии?

1. Что является предметом изучения органической химии? Причины выделения органической химии в самостоятельную научную дисциплину. В чем причина многообразия органических веществ?

2. Основные положения теории химического строения органических соединений А. М. Бутлерова, ее значение для развития органической химии.

3. Какие типы гибридизации претерпевают атомные орбитали в атоме углерода в органических соединениях? Охарактеризуйте форму и пространственную направленность атомных орбиталей в молекулах этана, этилена, ацетилена.

4. Дайте определение s- и p-связи. Приведите примеры органических соединений, молекулы которых содержат только s-связи, s- и p-связи.

5. Основные типы химической связи. Охарактеризуйте химические связи в молекулах: F₂, CH₄, HBr, CH₃Cl, CH₃NO₂, NH₄Cl, CH₃COONa.

6. Определите, молекулы каких из приведённых соединений содержат атомы углерода в sp-гибридизованном состоянии. Укажите эти атомы углерода.

а)		б)		в)
г)		д)

7. Укажите, в какой гибридизации находится каждый атом углерода в следующих соединениях: а) СН₂=СН-СН₂СН₂СН₂-СºN; б) СН₃-О-СН(CH₃)₂.

8. Раскройте сущность понятий «длина связи», «энергия связи», «полярность» и «поляризуемость» связи. Какими особенностями связи обусловлен её разрыв по гомолитическому или гетеролитическому механизму?

9. Что такое “изомерия”? Какие виды изомерии характерны для алканов? Приведите все возможные изомеры соединений состава С₆Н₁₄, назовите их согласно заместительной номенклатуре IUPAC.

10. Объясните понятия “индуктивний” и “мезомерный” эффект на примере таких молекул: а) хлороэтан; б) хлороэтилен: в) этанол; г) фенол.

11. Классификация органических соединений по строению углеродной цепи и по природе функциональной группы.

12. Классификация органических реакций и реагентов.

13. Раскройте сущность понятий «нуклеофил», «электрофил», «карбкатион», «карбанион».

14. Охарактеризуйте понятие “радикал”. В каких условиях образуются радикалы? Объясните, какой из радикалов: трет-бутил, н-бутил, втор-бутил является наиболее стабильным и почему?

15. Найдите массовую долю (%) элементов, входящих в состав молекул: C₄H₈O, C₃H₉N.

16. Выведите молекулярную формулу органического вещества, если при сгорании его массой 13,8 г получили СО₂ массой 26,4 г и Н₂О массой 16,2 г. Плотность паров вещества по воздуху – 1,59.

“Предмет органической химии. Классификация и номенклатура органических соединений. Химические свойства основных классов органических соединений.

Поурочное планирование теоретических занятий

Специальность__190623. «Техническая эксплуатация подвижного состава    железных дорог, 230115 «Программирование в компьютерных системах», 100701 «Коммерция»,

Дисциплина            химия_____

                                                                                 Лекция №1

Предмет органической химии. Классификация и номенклатура органических соединений. Химические свойства основных классов органических соединений.

 

    Содержание.

1. Орг. момент                                                                                             2 мин.

2.План урока.                                                                                            5 мин

1. Предмет органической химии.

2. Классификация органических соединений.

3. Валентность. Химическое строение как порядок соединения атомов в молекулы по валентности.

4. Пути развития органической химии и причины выделения в самостоятельную науку

Цель обучения:

Определить понятия:

–         органическая химия,

–         органические соединения,

–         углеводороды,

–         природные и  искусственные органические соединения.

СРЕДСТВА  ОБУЧЕНИЯ

·        Презентации к уроку;

·        Таблицы.

3. Раскрытие содержание проблемы                                                          35 мин.

Введение.

Вопрос №1. Предмет органической химии.

Органической химией называют химию соединений углерода независимо от способа получений этих соединений, их природных веществ или искусственным путем (синтетическим).

Предметом изучения органической химии являются углеводороды и их производные, в состав которых могут входить почти все элементы таблицы Менделеева. Как самостоятельная наука органическая химия cформилась в начале 19 века, когда из объектов живой природы было выделено много органических соединений, а также синтетическим путем были получены муравьиная кислота, щавелевая кислота, мочевина. Отделение органической химии от неорганической  вызвано следующими причинами:

1.  Органические соединения очень многочисленны. В настоящее время выделено более 9 млн. органических соединений, в то время как неорганических соединений известно лишь около 700 тысяч.

2.  Они обладают такими особенностями свойств, как низкие температуры плавления и кипения, легкая воспламеняемость и летучесть, плохая тепло- и электропроводность.

3.  Органические соединения имеют более сложное строение молекул по сравнению с неорганическими, они связаны с живой природой и принадлежат к более высокоорганизованной материи.

Основной задачей органической химии ранее являлось изучение свойств соединений, выделяемых и из продуктов жизнедеятельности живых организмов, сейчас ее главное направление – это разработка высокоселективных синтетических методов получения веществ с заданными свойствами.

 

Вопрос2. Классификация органических соединений.

 

КЛАССИФИКАЦИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

Развитие теории химического строения позволило Бутлерову провести четкую классификацию органических соединений.

По строению углеродного скелета все органические вещества делятся на три основных вида:

                        I.  Соединения с открытой цепью углеродных атомов (жирные, алифатические, ациклические).

                     II.  Соединения с замкнутой цепью углеродных атомов (карбоциклические, изоциклические).

                  III.  Соединения с замкнутой цепью, состоящей не только из атомов углерода, но и других элементов (гетероатомов), например: N, O, S (гетероциклические соединения).

Внутри каждого раздела проводится более детальная классификация по признаку состава и наличия функциональных групп.

		Состоят из атомов	Функциональная группа
1.	Углеводороды	С, Н	–
2.	Галогенопроизводные	С, Н, Гал	Гал
3.	Кислородсодержащие соединения	С, Н, О
	а) спирты		-ОН
	б) альдегиды и кетоны		>С=О
	в) карбоновые кислоты		О    ____С                    ОН
4.	Серосодержащие соединения	С, Н, S (О)
	а) тиоспирты		-SH
	б) тиоэфиры		-S-
	в) сульфокислоты
5.	Азотсодержащие соединения	С, Н, N (О)
	а) нитросоединения		-NО2
	б) амины		-NH2
6.	Элементорганические соединения	С, Н, Э
	а) металлорганические	С, Н, Ме
	б) кремнийорганические	С, Н, Si (O)
	в) фосфорорганические и т.д.	С, Н, Р (О)	и др.

 

Вопрос 3. Валентность.

Химическое строение как порядок соединения атомов в молекулы по валентности.

ОБРАЗОВАНИЕ КОВАЛЕНТНОЙ СВЯЗИ

При сближении двух атомов, имеющих неспаренные электроны, происходит перекрывание электронных облаков неспаренных электронов, приводящее к образованию единой электронной орбитали с повышенной электронной плотностью между ядрами.

          (1)                             (2)                                             (3)

Рисунок 2

Возникающая между ядрами область повышенной электронной плотности обуславливает притяжение ядер и химическое связывание атомов. Таким образом, физический смысл образования ковалентной связи состоит в образовании из двух атомных орбиталей общей (связующей) орбитали с наибольшей электронной плотностью между ядрами, которую называют молекулярной орбиталью.

При рассмотрении характера связи и механизмов реакций удобно бывает пользоваться электронными формулами, где внешние электроны изображают в виде точек.

СН3-СН3	СН2=СН2	СНСН
Н   Н                          .  .     . .                          Н : С : С : Н                          .  .     . .                          Н  Н	Н    Н                          .  .      .  .  Н : С : :С : Н	Н : С ::: С : Н

Разновидностью ковалентной связи является донорно-акцепторная, которая образуется за счет обобщения неподеленной пары электронов, принадлежащей одному из соединяющих атомов.

Пути развития органической химии и причины выделения в самостоятельную науку

В состав органических веществ входят С, H, N, O, S, P, и др. Название «органическая» произошло от слова «организм», так как с середины 17 века вещества делили по их происхождению на минеральные, животные и растительные (органические). Все органические вещества получали из организмов животных или растений. Считалось, что все органические соединения образуются под воздействием особой таинственной жизненной силы. Эта идеалистическая теория получила название виталистической. Учение о жизненной силе соответствовало идеалистической философии того  времени. Началом к опровержению неправильной  теории виталистов служат работы немецкого химика Вёлера. В 1824 г. он получил синтетическим путем щавелевую кислоту НООС-СООН, в 1828 г. – мочевину. В 1842 г русский ученый  Зинин синтезировал анилин С₆Н₅NH₂; Кольбе  в 1845 СН₃СООН, Бертло в 1854 осуществил синтез жира, А. М. Бутлеров  в 1861 г. впервые синтезировал сахаристое вещество.

Сейчас известно около 6 млн. органических веществ, тогда как число неорганических ≈ 300 тыс.

Значение органических соединений в жизни человека огромно. Органические вещества содержатся во всех растительных и животных организмах, входят в состав нашей пищи, служат материалом для изготовления  одежды, образуют различные виды топлива, используются нами в качестве лекарства, красителей и т.д.

Обмен веществ связан с изменениями органических веществ. Основные продукты питания: жиры, белки, углеводы – относятся к органическим веществам. В основе процессов, протекающих при переработке и хранении пищевых продуктов (брожение, созревание сыров, прогоркание жиров и др.) лежат превращение органических соединений.

Во многих важнейших отраслях промышленности применяется органическое сырье. Знание основ органической химии и свойств органических веществ, входящих  в состав пищевых  продуктов, необходимо для будущей практической деятельности работников молочной промышленности.

Вопрос 4. Пути развития органической химии и причины выделения в самостоятельную науку

Пути развития органической химии и причины выделения в самостоятельную науку

Особенно благоприятные условия для развития органической химии в нашей стране сложились после победы Октябрьской революции. Была создана сеть научных учреждений, в которых ученые-органики Н.Д.Зелинский, А.Е.Фаворский, С.В. Лебедев, и др. получили простор для исследований  и для воспитания молодых научных кадров. В первую очередь нашей стране была необходима тяжелая химическая промышленность, обеспечивающая потребность народного хозяйства и обороны. Такая промышленность была создана и в годы Великой Отечественной войны она помогла одержать победу советским людям.

В послевоенные годы химическая промышленность продолжала развиваться. Важной составной частью химической промышленности являются производства, основанные на достижениях органической химии.

1)          Промышленность тяжелого (основного) органического синтеза. Кислородосодержащие  (спирты, альдегиды, кетоны, кислоты,  эфиры). Азотсодержащие органические соединения (нитросоединения, амины, нитрилы). Галогенсодержащие. Частью тяжелого органического синтеза является нефтехимическая промышленность.

2)          Производство ядохимикатов и органических удобрений.

3)          Промышленность синтетических смол и пластических масс.

4)          Промышленность синтетического каучука.

5)          Промышленность химических волокон.

6)          Лакокрасочная промышленность.

7)          Анилинокрасочная промышленность.

8)          Химико-фармацевтическая промышленность.

9)          Промышленность реактивов и высокочистых веществ.

Органическая химия, как химия углеродистых соединений, выделена из общей химии в самостоятельную дисциплину по следующим причинам: органические соединения  обладают рядом отличительных особенностей:

1)          содержат углерод;

2)          многие имеют большую молекулярную массу;

3)          в отличие от неорганических веществ характерны не ионные, а ковалентные связи;

4)          кипят и плавятся при более низких температурах, чем неорганические;

5)          при сильном нагревании без кислорода разлагаются и обугливаются, а с кислородом с образованием СО₂ и Н₂О;

6)          большинство химических реакций с органическими веществами протекает медленно;

7)          широко распространенно явление изомерии.

8)          органические соединения очень многочисленны (около 6 млн.)

Выделение органической химии в самостоятельную дисциплину обусловлено и той исключительной ролью, которой играют органические соединения в живой природе и в жизни человека.

Основными источниками органических веществ являются: нефть, природные газы, попутные нефтяные газы и промышленные газы нефтепереработки, твердые горючие ископаемые и т.д.

–  Нефть – ценный источник моторных топлив и смазочных масел. При вторичной переработке нефти (крекинг, пиролиз, окисление, дегидрирование) получают многочисленные органические вещества. Большие запасы природных и попутных нефтяных газов делают их в настоящее время одним из наиболее дешевых источников сырья для синтеза многих химических веществ.

–  Каменный уголь, сланцы, торф – используется как топливо, и как источник органических веществ (фенолов, бензола, толуола, нафталина и др.)

–  Древесина  и растительные отходы – богатейший возобновляемый источник органических веществ.

Убедившись, что данное вещество органическое  – приступают к его выделению и очистке. Для очистки веществ применяются следующие методы: перекристаллизация, перегонка, возгонка, экстракция, хроматография.

После того как вещество получено в чистом виде приступают к изучению его физических констант: определяются: температура плавления, температура кипения, относительная плотность, показатель преломления.

4. Вывод.  Задание на дом: учебник ……………………                             3 мин.

Задание на дом. Учебник О.С.Габриелян. 10кл.

П.1

Контрольные вопросы:

1.     Какие вещества называют органическими?

2.     Что является предметом органической химии?

3.     Какие основные источники органических веществ вы знаете?

4.     Почему органическая химия выделена в отдельную науку?

Литература: О.С.Габриелян,  10кл.

 

 

Science Council

---

 «Предметом медицинской химии является открытие, разработка и идентификация биологически активных соединений, а также интерпретация механизма их действия на молекулярном уровне. Основной акцент делается на лекарства, но интересы медицинской химии не ограничиваются лекарствами, а включают биологически активные соединения вообще. Предметом медицинской химии является также изучение, идентификация и синтез продуктов метаболизма этих лекарств и родственных соединений» (перевод с английского) [1]. Из этого определения следует, что медицинская химия – это комплексная дисциплина, находящаяся в приграничных областях органической химии с такими дисциплинами, как биохимия, биоорганическая химия, фармакология, фармацевтическая химия, клиническая химия и другими.

Если отличие медицинской химии от биохимии и биоорганической химии достаточно понятны, поскольку последние не связаны с разработкой лекарств, то отличия от фармакологии и фармацевтической химии не столь очевидны. Формальные определения этих дисциплин, содержащиеся в отечественной справочной и учебной литературе, достаточно широки и охватывают практически все основные задачи медицинской химии. Например, в Краткой Медицинской Энциклопедии (1990 г.) встретим такое определение: «Фармакология (от греческого Pharmakon (лекарство) и Logos (учение)) – наука о взаимодействии лекарственных веществ с организмом и о путях изыскания новых лекарственных средств. Основными разделами фармакологии являются фармакодинамика и фармакокинетика». В другом учебном пособии имеется более короткое, но и более всеобъемлющее определение: «Фармакология – наука о лекарствах». Тем не менее различие этой дисциплины с медицинской химией становится понятным после изучения реальных методов и результатов исследований, содержащихся в учебниках и научных публикациях по фармакологии. Очевидно, что фармакология концентрируется на поведении и эффектах лекарства в организме, но не дает ответа на вопрос: какую структуру надо синтезировать, чтобы создать лекарственное (физиологически активное) соединение, а именно этот вопрос занимает в медицинской химии центральное место.

Также весьма широки определения фармацевтической химии, например: «Наука, которая, базируясь на общих законах химических наук, исследует способы получения, строение, физические и химические свойства лекарственных веществ, взаимосвязь между их химической структурой и действием на организм, методы контроля качества лекарств и изменения, происходящие при их хранении» (В. Беликов). Здесь имеет смысл отметить, что лекарственные соединения – независимо от того, природного они или синтетического происхождения, – являются по своей сути химическими соединениями, применяемыми в медицинских целях. Эти соединения взаимодействуют со сложными биохимическими системами в организме человека или животного, и именно эти взаимодействия являются объектом исследования медицинской химии с фокусом на химических и физико-химических реакциях лекарственной субстанции со своей биологической мишенью. Это основной аспект медицинской химии. Другие важнейшие аспекты – это синтез и анализ лекарственных субстанций. Эти два аспекта часто объединяют под названием «фармацевтическая химия», однако наиболее распространенная современная точка зрения на этот счет состоит в том, что синтез лекарственных субстанций является составной частью именно медицинской химии, а аналитический аспект в основном присущ фармацевтической химии. Кроме того, как и в случае с фармакологией, современная фармацевтическая химия не занимается вопросами конструирования и направленного дизайна лекарственных соединений. Впрочем, указанные отличия, фиксируя историческую реальность, сложившуюся на сегодняшний день в российской и мировой науке, не являются абсолютными.

Еще одна дисциплина – клиническая химия, также является весьма отличной от медицинской химии, поскольку ее предметом является определение физиологических и патофизиологических параметров в жидкостях организма, например, таких как активность ферментов или содержание метаболитов в крови или моче. Интересно, что в Российских системах классификации дисциплина под названием медицинская химия может фигурировать как раздел физиологии и фундаментальной медицины, а не химии. Такая ситуация сложилась исторически, и в данном случае речь идет о другой области науки, которая в современной мировой науки называется medical сhemistry или clinical chemistry. В мировой практике встречаются названия и других научных дисциплин, которые являются более или менее синонимичными медицинской химии, такие как pharmacochemistry. Англоязычным переводом медицинской химии, как уже указано выше, является medicinal chemistry, франкоязычным эквивалентом – chimie therapeutique, немецким – Medizinische/Pharmazeutische Chemie и Arzneimittelforschung.

В последние годы активно обсуждается вопрос о тематической близости и взаимодополняемости дисциплин медицинской химии и химической биологии [2]. Планируется проведение ряда крупных научных конференций, организуемых совместно Европейской Федерацией Медицинской Химии (EFMC) и Международным обществом по химической биологии (ICBS).

В этой связи полезно привести информацию из паспорта специальности «Медицинская химия» (шифр специальности 02.00.16) официального Российского ведомства – Всероссийской аттестационной комиссии (ВАК) [3].

Формула специальности: Медицинская химия (англ. medicinal chemistry – лекарственная химия, drug design – дизайн лекарств) – область науки на стыке органической, биоорганической, биологической, математической химии и фармакологии, и в последние годы все более – молекулярной генетики. В соответствии с классификацией ИЮПАК, медицинскую химию в настоящее время определяют как область химической науки, «связанную с выявлением, развитием, идентификацией и исследованием механизма действия биологически активных соединений на молекулярном уровне. Главное внимание при этом направлено на лекарственные препараты, но интересы медицинской химии распространяются также на изучение, установление и синтез метаболитов лекарств и родственных соединений».

В соответствии с паспортом специальности ВАК, предметом медицинской химии является:

–  направленное «рациональное» создание химических соединений с заданным типом биологической активности;

–  установление молекулярных мишеней и исследование химических аспектов молекулярного механизма действия лекарственных препаратов;

–  выявление взаимосвязи между химической структурой и физиологической активностью.

Паспорт специальности ВАК также определяет восемь областей исследований медицинской химии:

• Поиск, структурный дизайн и синтез соединений-лидеров – потенциальных физиологически активных (лекарственных) веществ, на основе: а) знания структурных параметров биомишени или особенностей патогенеза; б) анализа и модификации структур известных активных соединений; в) синтеза и биологического тестирования широкого разнообразия химических соединений.


• Использование фундаментальных методов математической химии (компьютерного молекулярного моделирования и QSAR) с целью прогнозирования возможности взаимодействия определенных химических соединений с предполагаемой биологической мишенью, а также для выявления взаимосвязи между химической структурой и физиологической активностью.


• Оптимизация структуры соединения-лидера с целью повышения его активности и селективности и использование для этих целей таких приемов, как изменение конформационной подвижности исходной молекулы, биоизостерическая замена, создание аналогов по принципу трехмерного фармакофорного подобия и др.


• Оптимизация структур химических веществ с целью улучшения их комплексных физико-химических, фармакокинетических и фармакодинамических характеристик. Использование для этих целей таких приемов, как изменение баланса липофильных и гидрофильных групп в структуре соединения-лидера, создание пептидомиметиков, создание пролекарств, введение/устранение метаболизируемых групп, создание модифицированных систем доставки и др.


• Рациональное создание физиологически активных соединений, действующих на две и более молекулярные мишени (в том числе двойных, двоякодействующих, гибридных, мультитаргетных лекарств).


• Биологическое и физиологическое (in vitro и in vivo) тестирование сконструированных и синтезированных соединений на предмет изучения особенностей их взаимодействия с молекулярными мишенями организма.


• Хемогеномика, или исследование взаимосвязи между структурами геномов живых организмов, связанных с инициацией и развитием патогенных состояний, соответствующих протеомов (биомишени, регуляторные каскады, системы метаболизма), а также низкомолекулярных модуляторов функций последних.


• Физико-химические исследования лиганд-рецепторных взаимодействий с целью выявления фармакологической пригодности соединений. Использование методов докинга, рентгеноструктурного анализа, ЯМР спектроскопии, микрокалориметрии, поверхностного плазмонного резонанса для
  установления структурно-функциональных взаимоотношений потенциальных лекарственных средств.

 

Подводя итог, следует отметить, что основной вопрос медицинской химии состоит в следующем: как, имея заданное фармакологическое свойство (например, активность по отношению к определенной биомишени, метаболитическая стабильность, фармакокинетические параметры, профиль токсичности и пр.), сконструировать химическую структуру, которая будет проявлять это свойство, и затем получить ее (последняя задача, впрочем, пересекается с проблематикой органической химии, а также современных дисциплин, таких как нанотехнология, плазмохимия и др.). Для решения этой задачи создан специальный понятийный аппарат и методологический инструментарий, что делает медицинскую химию самостоятельной, фундаментальной химической дисциплиной. По определению, предложенному в работе Зефировых [4], медицинская химия является своеобразным транслятором биохимической информации на язык структурных формул, в результате чего становится возможным создание лекарственного соединения.

Таким образом, предметом медицинской химии являются поиск и создание физиологически активных веществ, выявление взаимосвязи между химической структурой и физиологической активностью и, наконец, решение обратной задачи: конструирование необходимых структур, обладающих заданным свойством.

 

Литература

1. Wermuth C.G. et al. Glossary of Terms Used in Medicinal Chemistry (IUPAC Recommendations 1998). Pure &Appl. Chem., 70(5), 1129-1143, 1998.


2. Plowright A.T. et al. Joining Forces: The Chemical Biology-Medicinal Chemistry Continuum. Cell Chem Biol., 24(9), 1058-1065, 2017.


3. Интернет-портал Всероссийской аттестационной комиссии: http://vak.ed.gov.ru/316, паспорт специальности 02.00.16 Медицинская химия.


4. Зефирова О.Н., Зефиров Н.С. Медицинская химия (Medicinal chemistry). I. Краткий исторический очерк, определения и цели. Вест. Моск. Ун-та. Сер. 2. Химия, 41(1), 43-47, 2000.

 

Approaching Organic Chemistry (от человека, который ненавидел органическую химию) – Library Voices

Органическая химия (также известная как «о химия»), как известно, является одним из самых сложных предметов, которые должен пройти любой студент-химик/биолог, а также специалист в области здравоохранения. Одна из главных причин, по которой я сразу возненавидел химию, заключалась в том, что все вокруг меня и их лучший друг ненавидели химию. О химия известна как предмет, с которым сталкиваются многие премедики (студенты, находящиеся на пути к поступлению в медицинскую школу), или как класс, который отсеивает «меньших» премедов от «более достойных». ЭТО ЛОЖЬ!

Органическая химия не обязательно должна быть худшим курсом, который вы когда-либо посещали, все в ваших руках. К сожалению, мне пришлось усвоить этот урок на собственном горьком опыте во время моей первой четверти органической химии в UWB. Я решил поделиться несколькими вещами, которые я узнал о том, как подходить к изучению органической химии (некоторые из них могут быть применимы даже к другим предметам), а также некоторыми глупыми химическими мемами, которые могут рассмешить любого студента-химика.

Прежде чем перейти к советам, поставлю очень краткое объяснение того, что такое органическая химия для тех, кто не слышал о ней раньше. Органическая химия — это раздел химии, изучающий органические реакции и способы их «создания» (построения). Органические соединения – это любые вещества, содержащие атом углерода. Атом углерода очень уникален, потому что он очень специфичен, когда дело доходит до связи, углерод любит иметь четыре связи, из-за этого особого свойства возможны многие реакции. Углерод присутствует во всех живых существах, мы состоим почти из 99% углерода, это настолько важно, что мы посвятили целый год/серию занятий только реакциям с его участием. Как вы можете себе представить, органическая химия играет очень большую роль в понимании того, что происходит внутри нас и вокруг нас (вот почему я думаю, что она есть в MCAT, и почему медицинские и стоматологические школы хотели бы, чтобы их новые студенты прошли этот курс). /серии).

А теперь… Вот несколько советов, которые помогли мне лучше учиться на химии:

1. Составьте список – тем, которые вы выучили, и тех, которые вы еще не понимаете. Это очень помогло, когда дело дошло до учебы. Мне нравится просматривать списки и отмечать что-то во время учебы, чтобы я мог сосредоточиться на других темах, которые я, возможно, не понимаю.
2. ПРАКТИКА!! — Не ленись, просто делай. Снова и снова и снова. Это станет утомительным и повторяющимся, и вам, возможно, захочется немного покричать после того, как вы отработаете так много механизмов (пошаговая последовательность основных/элементарных реакций, посредством которых происходят общие химические изменения), но это один из лучших способов понять и улучшить свои навыки. способности с темой.
3. Измените свою точку зрения – Мне часто казалось, что нет смысла ходить на этот курс. Почему я посещаю этот странный курс, когда на самом деле все, что я хочу, это быть врачом и помогать своим пациентам с любыми проблемами, которые у них могут возникнуть? Я не осознавал, что органическая химия на самом деле изменит мой образ мышления, обучения и решения проблем. Если вы сравните органическую химию с медициной, то обе они немного похожи в том смысле, что (как только вы избавитесь от запоминания реакций) вы будете постоянно решать головоломки и применять все, что знаете, чтобы получить ответ.
4. Ищите помощи – ваш профессор готов вам помочь! Не бойтесь обращаться к ним или посещать их рабочие часы, профессора ОБОЖАЮТ, когда студенты делают это. Или найдите нескольких студентов, с которыми вы хорошо работаете, и учитесь в группе, это сработало на удивление хорошо для меня. Посетите QSC (Центр количественных навыков) для решения особенно сложных задач или вопросов, которые могут у вас возникнуть. Там есть преподаватели, которые являются студентами, которые ранее посещали занятия и понимают, через что вы проходите.

Органическая химия может быть очень сложной темой, потому что нужно многому научиться, но все зависит от того, как вы преподаете эти темы себе и своей организации. Сделайте большую часть своего обучения, сосредоточившись на синтезе (Органический синтез — это особая ветвь химического синтеза, связанная с преднамеренным построением органических соединений посредством органических реакций, или, по-английски… синтез — это набор органических реакций, которые, если правильно выразить в определенном порядке приведет к проблемам с желаемым соединением(ями) органического продукта. А еще лучше, придумайте свои собственные проблемы синтеза или измените лишь небольшую его часть (одна дополнительная двойная связь может иметь ОГРОМНОЕ значение)! Я счастлив сказать, что после почти завершения всей серии о химии (в настоящее время я принимаю o химию 3), что о химия управляема, и это изменило то, как я изучаю и даже подхожу к проблемам. Органическая химия очень наглядна и должна включать в себя рисование соединений и любых идей, которые могут у вас возникнуть для решения проблемы ретросинтеза (обратного синтеза).

Тысячи студентов, прежде чем вы смогли пройти курс, хотя химия может показаться концом хорошего среднего балла, вы будете чувствовать себя потрясающе, когда закончите ее! Удачной учебы всем студентам-химикам!

… о чем мемы!

Фото https://me.me/t/organic-chemistry

 

Фото https://me.me/t/organic-chemistryФото https://me.me/t/organic-chemistryФото Organic Химические мемы на Facebook Опубликовано в Без рубрики

Должны ли студенты-медики бояться органической химии?

Органическая химия долгое время считалась одним из самых сложных предметов в колледже для будущих студентов медицинских вузов. На самом деле, ходят слухи, что это вызывает больше отказов от учебы, чем любой другой предмет.

Итак, органическая химия сложна или мы что-то упустили? Почему так много студентов-медиков боятся органической химии? Действительно ли этот предмет является одним из самых сложных предметов, которые вы когда-либо изучали? И если да, то что вы можете сделать, чтобы добиться успеха?

Мы ответим на этот вопрос прямо здесь и, в качестве бонуса, дадим вам несколько советов, как оставаться на высоте вашей рабочей нагрузки в Орго. Читайте дальше, чтобы узнать, оправдан ли ваш страх перед органической химией!

Что такое органическая химия?

Органическая химия (часто называемая охем или орго) — это изучение органических соединений и материалов (органических в химическом смысле , что означает, что они содержат атомы углерода). Это огромная область исследований, которая нашла применение в медицине, биологии, технике и многих других областях.

Но является ли органическая химия самым сложным курсом в колледже, и если да, то почему?

Так думают многие студенты медицинских факультетов! Вот одна из причин: количество неорганических химических соединений, известных науке, составляет около 100 000, но число органических соединений превышает 15 миллионов , и это число быстро растет по мере того, как ученые изучают и изолируют новые соединения.

Вторая причина, по которой ochem так трудно выучить, заключается в том, что это кошмар для запоминания. Существует не только более 15 миллионов органических соединений, но и различные правила, управляющие реакциями и свойствами каждого из этих соединений. Самое сложное в том, как часто правила меняются. В зависимости от среды, в которой протекает реакция, одни и те же условия могут привести к совершенно разным результатам. Правила гибкие, и всегда есть исключения.

[Хочешь учиться очем эффективнее? Ознакомьтесь с сертифицированным классом Brainscape с карточками MCAT по органической химии, а также с нашими карточками по органической химии, созданными тысячами других пользователей.]

В Орго есть собственный язык

Запоминать нужно очень много; требует изучения и применения гибких правил ; и с более чем 15 миллионами соединений, с которыми нужно работать, существует практически бесконечное количество возможных органических реакций . .. единственный способ ориентироваться в этой сети – развить интуитивное понимание того, как работает органическая химия.

Вот почему его преподают скорее как математику — навык или язык, который вы должны выучить, — а не как предмет для механического запоминания.

Повседневная работа студентов-орговцев вращается вокруг толкания стрелок : техники построения молекулярных диаграмм, в которой стрелки изображают движение электронов по мере протекания химических реакций. Насколько может сказать большинство студентов, вы никак не сможете запомнить все правила, управляющие этими маленькими стрелками.

Вместо этого эксперты рекомендуют относиться к изучению органической химии как к изучению языка. Вместо того, чтобы слишком беспокоиться о запоминании каждого правила, сосредоточьтесь на общей картине. Ищите закономерности и работайте над созданием ассоциаций между связанными понятиями и процессами. Стремитесь к имплицитным навыкам изучения языка, которыми так хороши дети.

Выучите язык, и вам не будет представлено ни одного вопроса или сценария, над которыми вы не смогли бы логически разобраться и получить ответ.

Пссст . Практика необходима для овладения такими навыками, как язык и органическая химия. Просто убедитесь, что вы практикуете правильно , прочитав руководство Brainscape Academy «Как сдать практический тест MCAT». Ключом к освоению органической химии, которую рекламируют как самый сложный курс в колледже, является изучение ее принципов, как языка, и применение их к каждому уникальному уравнению и сценарию, которые вам представляют.

Вы изучаете язык не заучивая предложения дословно , а скорее заучив структуру предложения, словарный запас и грамматические правила . Как только вы это сделаете, вы сможете использовать их для создания уникальных предложений, отвечающих требованиям данного контекста. То же самое относится и к органической химии.

И как только вы это поймете, вы поймете, что вообще не стоит бояться органической химии!

Если вы готовитесь к поступлению в медицинскую школу, у нас есть для вас лучший учебный инструмент. Сертифицированные карточки Brainscape MCAT помогут вам освоить научные материалы, необходимые для успешной сдачи экзамена, включая органическую химию!

Исследование для MCAT с использованием карточек Brainscape MCAT.

Карточки Brainscape не только охватывают нужный контент, но и оптимизируют процесс обучения. Наше программное обеспечение построено с использованием комбинации принципов когнитивной науки — активного припоминания, метапознания и повторения с интервалами — которые не только сделают ваше обучение более эффективным, но и на увеличат вашу активность в подготовке к экзамену MCAT.

Удачи!

Дополнительные полезные руководства, подобные этому, см.:

• Как более эффективно подготовиться к MCAT
• Окончательный трехмесячный учебный план MCAT
• Как хорошо сдать MCAT… с первого раза!

Organic Chemistry Study Guide – 1st Edition

Select country/regionUnited States of AmericaUnited KingdomAfghanistanÅland IslandsAlbaniaAlgeriaAmerican SamoaAndorraAngolaAnguillaAntigua and BarbudaArgentinaArmeniaArubaAustraliaAustriaAzerbaijanBahamasBahrainBangladeshBarbadosBelgiumBelizeBeninBermudaBhutanBoliviaBonaire, Sint Eustatius and SabaBosnia and HerzegovinaBotswanaBrazilBritish Indian Ocean TerritoryBritish Virgin IslandsBruneiBulgariaBurkina FasoBurundiCambodiaCameroonCanadaCanary IslandsCape VerdeCayman IslandsCentral African RepublicChadChileChinaChristmas IslandCocos (Keeling) IslandsColombiaComorosCongoCook IslandsCosta RicaCroatiaCubaCuraçaoCyprusCzech RepublicDemocratic Республика КонгоДанияДжибутиДоминикаДоминиканская РеспубликаЭквадорЕгипетСальвадорЭкваториальная ГвинеяЭритреяЭстонияЭфиопияФолклендские (Мальвинские) островаФарерские островаФедеративные Штаты МикронезияФиджиФинляндияФранцияФранцузская ГвианаФранцузская ПолинезияГабонГамбияГрузияГерманияГанаГибр altarGreeceGreenlandGrenadaGuadeloupeGuamGuatemalaGuernseyGuineaGuinea-BissauGuyanaHaitiHondurasHong KongHungaryIcelandIndiaIndonesiaIranIraqIrelandIsle of ManIsraelItalyJamaicaJapanJerseyJordanKazakhstanKenyaKiribatiKuwaitKyrgyzstanLaoLatviaLesothoLiberiaLibyaLiechtensteinLuxembourgMacaoMacedoniaMadagascarMalawiMalaysiaMaldivesMaliMaltaMarshall IslandsMartiniqueMauritaniaMauritiusMayotteMexicoMoldovaMonacoMongoliaMontenegroMontserratMoroccoMozambiqueMyanmarNamibiaNepalNetherlandsNew CaledoniaNew ZealandNicaraguaNigerNiueNorfolk IslandNorth KoreaNorthern Mariana IslandsNorwayOmanPakistanPalauPanamaPapua New GuineaParaguayPeruPhilippinesPitcairnPolandPortugalPuerto RicoQatarRéunionRomaniaRwandaSaint BarthélemySaint HelenaSaint Kitts and NevisSaint LuciaSaint Martin (French part)Saint Pierre and MiquelonSaint Vincent and the GrenadinesSamoaSan MarinoSao Tome and PrincipeSaudi ArabiaSenegalSerbiaSeychellesSierra LeoneSingaporeSint Maarten (Dutch part)SlovakiaSloveniaSolomon IslandsSomalia South AfricaSouth Georgia and the South Sandwich IslandsSouth KoreaSouth SudanSpainSri LankaSudanSurinameSvalbard and Jan MayenSwazilandSwedenSwitzerlandSyriaTaiwanTajikistanTanzaniaThailandTimor LesteTogoTokelauTongaTrinidad and TobagoTunisiaTurkeyTurkmenistanTurks and Caicos IslandsTuvaluUgandaUkraineUnited Arab EmiratesUruguayUS Virgin IslandsUzbekistanVanuatuVatican CityVenezuelaVietnamWallis and FutunaWestern SaharaYemenZambiaZimbabwe

Варианты покупки

Компания (в мягкой обложке, электронная книга) 50%. Нет минимального заказа

Описание

Учебное пособие по органической химии: основные концепции, проблемы и решения содержит сотни задач из сопутствующей книги «Органическая химия» и содержит решения для каждой задачи. Резюме ключевых концепций подкрепляют критический материал из основной книги и улучшают мастерство в этом сложном предмете. Органическая химия — это постоянно развивающаяся область, имеющая большое значение для всех ученых, а не только для химиков. Для инженеров-химиков понимание свойств органических молекул и того, как происходят реакции, критически важно для понимания процессов на промышленном предприятии. Для биологов и медицинских работников это важно, потому что почти вся биохимия происходит из органической химии. Кроме того, все ученые могут извлечь выгоду из улучшенного критического мышления и навыков решения проблем, которые развиваются в результате изучения органической химии. Органической химии, как и любому «навыку», лучше всего обучаться на практике. Трудно выучить наизусть, и истинное понимание приходит только при сосредоточенном чтении и решении как можно большего количества задач. На самом деле наборы задач — лучший способ убедиться, что концепции не только хорошо поняты, но и могут быть применены к реальным проблемам на рабочем месте.

Ключевые характеристики

• Помогает читателям научиться классифицировать, анализировать и решать задачи по органической химии на всех уровнях сложности
• Сотни полностью проработанных практических задач, все с решениями сопутствующая книга

Читательская аудитория

Химики, ученые-биологи, диетологи, фармацевты, студенты, изучающие физику и науки о жизни

Содержание

Product details

• No. of pages: 614
• Language: English
• Copyright: © Elsevier 2014
• Published: October 13, 2014
• Imprint: Elsevier
• Paperback ISBN: 9780128018897
• eBook ISBN: 9780128018644

Об авторах

Роберт Уэллетт

Роберт Дж.