A szerves kémia törzstárgya oktatása három félévben történik

Átírás

1 SZERVES KÉMIA A szerves kémia törzstárgya oktatása három félévben történik 2. félév: Szerves kémia 1. Tantárgy neve Szerves kémia 1. Tantárgy kódja KEB1301 Meghirdetés féléve 2 Kreditpont 3 Összóraszám (elm+gyak) Számonkérés módja kollokvium Előfeltétel (tantárgyi kód) KEB1003 Tantárgyfelelős neve Dr. Dobos Antal Tantárgyfelelős beosztása főiskolai docens 1. A tantárgy általános célja és specifikus célkitűzései Az általános, a szervetlen és a fizikai kémiai ismeretekre támaszkodva a szerves világ anyagainak, alapvető törvényszerűségeinek megismertetése. A reakciókészség értelmezése a kémiai kötés elektronelmélete és a térkémiai szemléletmód alapján. Az alapvető szerves kémiai reakciómechanizmusok modern tárgyalása. Az elméleti, gyakorlati, valamint biológiai szempontból legjelentősebb szerves vegyületek szerkezetének, tulajdonságainak, átalakulásainak, szerepének, gyártáselvének bemutatása. 2. A tantárgy tartalma A sztatikus és a dinamikus szerves kémia alapelvei: A IUPAC nómenklatúra. Szerves vegyületek konstitúciója, konformációja és konfigurációja. A szerves vegyületek molekulaszerkezetének vizsgálata. Szénhidrogének. Alkánok. Elnevezés. A homológ sor fogalma. Térszerkezet, elektronszerkezet, konformáció. Szabad gyökök. Fizikai tulajdonságok. Kémiai tulajdonságok. A gyökös láncreakció. A nagyobb szénatomszámú alkánok klórozása, brómozása, nitrálása, szulfoklórozása és oxidkációja. Az alkánok hőbontása. Cikloalkánok. A monocikloalkánok szerkezete, energiatartalma és fizikai tulajdonságai. Baeyer feszülési elmélet. Kémiai tulajdonságok. Szteránvázas vegyületek. Szterinek és epesavak. A D-vitamin. Telitetlen szénhidrogének, alkének osztályozás és elnevezés. Az alkének szerkezete. Fizikai tulajdonságok. Alkének kémiai tulajdonságai; hidrogénezés, hidratáció, halogénaddició. Markovnyikov-szabály. A E reakciók mechanizmusa. A hidrogén-bromid anti-markovnyikov-addiciója. Az alkének oxidációja. Diének. A diének osztályozása, előállítása. A konjugált diének kémiai tulajdonságai: 1,2 - és 1,4- addició, polimerizációsi reakciók, Diels-Alder-szintézis. Izoprén, kaucsuk és gumi. Izoprénvázas vegyületek. Acetilén szénhidrogének. Elnevezés, szerkezet, fizikai tulajdonságok. Alkinek kémiai tulajdonságai: addiciósi, szubsztitúciósi, polimerizációsi és oxidációsi reakciók. Aromás szénhidrogének. A benzol molekulaszerkezete, elektronszerkezete és stabilitása. Az aromás jelleg általánosítása. A Hückel-szabály. Elektrofil szubsztituciós reakciók mechanizmusa. Benzol halogénezése, nitrálása, szulfonálása, Friedel-Crafts; féle acilezés és alkilenezés. A szubsztituenshatás az aromás szénhidrogének elektrofil szubsztitúciós reakciójában. Reakcióképesség és irányító hatás. Benzol addiciós és oxidációs reakciói. Az oldalláncban lejátszódó reakciók. Fontosabb aromás szénhidrogének. Kondenzált és izolált többgyűrűs aromás szénhidrogének. 3. Évközi ellenőrzés módja

2 A hallgatók az előadás anyagából 2 zárthelyi dolgozatot írnak. 4. A tárgy előírt külső szakmai gyakorlatai: - 5. A kötelező ill. ajánlott irodalom Dr. Litkei György: Szerves kémia I, II., Tankönyvkiadó, Budapest, Varga Zoltán: Szerves kémia (főiskolai jegyzet), Tankönyvkiadó, Budapest, Dr. Novák Lajos, Dr. Nyitrai József: Szerves kémia I. II. Műegyetemi Kiadó, Budapest, Bruckner Győző: Szerves kémia I. II. III. Tankönyvkiadó. Budapest Furka Árpád: Szerves Kémia. Tankönyvkiadó. Budapest Kajtár Márton: Változatok négy elemre I. II. Gondolat Kiadó. Budapest A tantárgy tárgyi szükségletei és ellátása Előadóteremben. Szerves kémia 1. Kollokvium kérdései 1. A szerves kémia kialakulása, tárgya. A C-atom és speciális sajátságai. 2. Szerves vegyületek csoportosítása. A IUPAC nómenklatura főbb szabályai. 3. A szerves vegyületek minõségi elemzése. 4. Alkánok szerkezete, előállításuk, fizikai sajátságai. A földgáz és a kőolaj. 5. Alkánok reakciói hőhatására. 6. Alkánok S R -reakciói és gyakorlati jelentősége. 7. Cikloalkánok és sajátságai. 8. Alkének szerkezete, izoméria viszonyok, előállításuk. 9. Alkének hidrogénezése, halogénezése. 10. Alkének bázicitása, (Markovnyikov- és anti-markovnyikov HX addiciója), oxidációja. 11. Alkének poliaddíciója. A vinil-polimerek. 12. Kummulált diének szerkezete, sajátságai. 13. Konjugált diének szerkezete, előállítása. 14. Konjugált diének 1,2-, 1,4-addiciója. Diels-Alder reakciók. 15. Konjugált diének poliaddiciója. A kaucsuk és a gumi. 16. Terpenoidok, karotinoidok, színes vegyületek. 17. Alkinek szerkezete, előállításuk, fizikai sajátságai. 18. Alkinek kémiai sajátságai. 19. Cikloalkánok szerkezete, stabilitása. A ciklohexánok konformációja. 20. Szerves vegyületek szimmetriája. A molekulák konfigurációja. 21. Reakciótípusok. A szigma kötés felhasadása. 22. Az induktív és mezomer hatások a szerves molekulákban. 23. Aromás szénhidrogének. Az aromás rendszer kialakulásához szükséges feltételek.

3 24. Az aromás elektrofil szubsztitúciós reakció mechanizmusa. 25. A benzol Friedel-Crafts-féle alkilezése és acilezése. 26. A benzol szubsztitúciós halogenezése. Nitrálás. Szulfonálás. 27. A szubsztituens hatás az aromás szénhidrogének elektrofil szubsztitúciós reakciójában. Reakcióképesség és irányító hatás. 28. A benzol addíciós és oxidációs reakciók. Szerves kémia gyakorlat Tantárgy neve Szerves kémia gyakorlat Tantárgy kódja KEB1304 Meghirdetés féléve 2 Kreditpont 1 Összóraszám (elm+gyak) Számonkérés módja gyakorlati jegy Előfeltétel (tantárgyi kód) KEB1301(E) Tantárgyfelelős neve Dr. Dobos Antal Tantárgyfelelős beosztása főiskolai docens 1. A tantárgy általános célja és specifikus célkitűzései A szerves kémia előadásokon hallott anyag mélyítése. A szakirodalom alapján meghatározott témák feldolgozása, bemutatása. 2. A tantárgy tartalma Szerves vegyületek elnevezése. Az IUPAC nomenklatúra. A szerves vegyületek konstitúciója, konformációja és konfigurációja. Alkánok előállítása és kémiai tulajdonságok. S R -típusú reakciók: klórozás, brómozás, nitrálás, szulfoklórozás. Az alkénok hőbontása. Cikloalkánok szerkezete. Szubsztituált cikloalkánok: cisz-transz izoméria. Kémiai tulajdonságok. Alkének. A E reakciók mechanizmusa. Markovnyikov szabály. Oxidációsi és polimerizációsi reakciók. Aromás szénhidrogének. Az aromás jelleg általánosítása. Hückel szabály. S E reakciók mechanizmusa. Benzol addiciós reakciói. Benzol oxidációja. 3. Évközi ellenőrzés módja Három dolgozat írása megadott témából. 4. A tárgy előírt külső szakmai gyakorlatai - 5. A kötelező ill. ajánlott irodalom Dr. Litkei György: Szerves kémia I, II., Tankönyvkiadó, Budapest, Varga Zoltán: Szerves kémia (főiskolai jegyzet), Tankönyvkiadó, Budapest, Dr. Novák Lajos, Dr. Nyitrai József: Szerves kémia I. II. Műegyetemi Kiadó, Budapest, Bruckner Győző: Szerves kémia I. II. III. Tankönyvkiadó. Budapest Furka Árpád: Szerves Kémia. Tankönyvkiadó. Budapest Kajtár Márton: Változatok négy elemre I. II. Gondolat Kiadó. Budapest A tantárgy tárgyi szükségletei és ellátása Előadóterem.

4

5 3. félév: Szerves kémia 2. Tantárgy neve Szerves kémia 2. Tantárgy kódja KEB1302 Meghirdetés féléve 3 Kreditpont 3 Összóraszám (elm+gyak) Számonkérés módja kollokvium Előfeltétel (tantárgyi kód) KEB1301 Tantárgyfelelős neve Dr. Dobos Antal Tantárgyfelelős beosztása főiskolai docens 1. A tantárgy általános célja és specifikus célkitűzései Az elméleti, gyakorlati, valamint biológiai szempontból legjelentősebb szerves vegyületek szerkezetének, tulajdonságainak, átalakulásainak bemutatása. 2. A tantárgy tartalma A szénhidrogének halogénezett származékai. Osztályozás és elnevezés, szerkezet, fizikai tulajdonságok. A szerkezetből eredő tulajdonságok jellemzése. A reakciókészség gyakorlati vonatkozásai. Előállításuk. Az alkil-halogenidek nukleofil szubsztituciós reakciói. Az S N 1, S N 2 reakciók mechanizmusa és párhuzamosan lejátszódó eliminációs reakciók E1 E2 mechanizmusa. Fontosabb halogénezett szénhidrogének. Az Alkánok halogénezett származékai. Az alkének és az aromás szénhidrogének halogénezett származékai. Klórtartalmú rovarölő szerek. A szénhidrogének hidroxilszármazékai. Egy és többértékű alkoholok. Enolok. Fizikai tulajdonságok. Alkoholok előállítása. Kémiai tulajdonságok Egy és többértékű fenolok, fizikai tulajdonságuk, előállításuk. Az alkoholok és fenolok aciditása. Észterek és éterek szintézise alkoholokból és fenolokból. Az alkoholok és fenolok oxidációja. Az alkoholok dehidratálása. A pinakolátrendeződés. A fenolos hidroxilcsoport hatása az aromás gyűrű reakcióképességére. Fontosabb alkoholok. Fontosabb fenolok. Szervetlen sav észterek. Kéntartalmú szerves vegyületek: tiolok, szulfiolok, szulfonok, szulfoxidok és szulfon savak. Kémiai és fizikai tulajdonságok. Nitrogén tartalmú szerves vegyületek. Nitrovegyületek szerkezete és előállítása. Kémiai tulajdonságok. Nitrovegyületek redukciója. Aminok. Kémiai tulajdonságok. Az aminok bázicitása. Az aminok mint nukleofil reagensek. Alkilezés és arilezés. Az arilaminok elektrofil szubsztituciója az aromás gyűrűn. Az aminok reakciója salétromsavval. Fontosabb aminok. Aromás diazóniumsók és azovegyületek. Diazotálás. Szubsztituciós reakciók. Kapcsolási reakciók. Diazovegyületek. Nitrogéntartalmú színezékek és polimerek. Elemorganikus vegyületek jellemzése. Sziliciumtartalmú vegyületek. Előállítás és kémiai tulajdonságok: szilánok, szilánolok, sziloxánok és szilikonok. Grignard-reagens. Magnézium szerves vegyületek szintézise és alkalmazása. Oxovegyületek. A monooxovegyületek általános jellemzése és átalakulás típusai. Aldehidek és ketonok előállítása. Az aldehidek speciális reakciói. Az aldehidek és ketonok reakciókészségének összehasonlítása. A N típusú reakciók. Galoform, diszproporcionálási és polimerizációsi reakciók. A Cannizzaro-reakció mechanizmusa. Dioxovegyületek. Kinonok. A kinoidstruktúra és a szín összefüggése. Telítetlen oxovegyületek, szerkezetük, kémiai átalakulások. A ketén előállítása és tulajdonságai. Hidroxi-oxovegyületek. Karbonsavak és savszármazékok. A karboxilcsoport kialakításának általános módjai. A karbonsavak kémiai tulajdonságai. Fontosabb telített monokarbonsavak. A karboxilcsoportban helyettesített karbonsavszármazékok. A szénhidrogén csoportban

6 helyettesített karbonsavszármazékok. A szervetlen és karbonsav-észterek. A zsírok és olajok szerkezeti elve, biológiai és technikai jelentőségük. A szappanok és szintetikus mosószerek felépítésének és tulajdonságainak összevetése. Poliamidok. Szénsavszármazékok. 3. Évközi ellenőrzés módja A hallgatók az előadás anyagából 2 zárthelyi dolgozatot írnak. 4. A tárgy előírt külső szakmai gyakorlatai - 5. A kötelező ill. ajánlott irodalom Dr. Litkei György: Szerves kémia I, II., Tankönyvkiadó, Budapest, Varga Zoltán: Szerves kémia (főiskolai jegyzet), Tankönyvkiadó, Budapest, Dr. Novák Lajos, Dr. Nyitrai József: Szerves kémia I. II. Műegyetemi Kiadó, Budapest, Ajánlott irodalom: Bruckner Győző: Szerves kémia I. II. III. Tankönyvkiadó. Budapest Furka Árpád: Szerves Kémia. Tankönyvkiadó. Budapest Kajtár Márton: Változatok négy elemre I. II. Gondolat Kiadó. Budapest Lempert Károly: Szerves Kémia. Műszaki Könyvkiadó. Budapest Szántay Csaba: Elméleti szerves kémia. Műszaki Kiadó. Budapest A tantárgy tárgyi szükségletei és ellátása Előadóterem. Szerves kémia II. KOLLOKVIUM kérdései 1. A szénhidrogének halogénszármazékai. A szerkezetből eredő tulajdonságok jellemzése. A reakciókészség gyakorlati vonatkozásai. 2. A szénhidrogének halogénszármazékainak előállítása. 3. A szénhidrogének hidroxilszármazékai. Az egyértékű alkoholok. A szerkezet és tulajdonság kapcsolata. Általános előállítási módok. Fontosabb egyértékű alkoholok. 4. A két- és többértékű alkoholok szerkezete és tulajdonságaik. 5. Enolok és fenolok. A szerkezetből eredő tulajdonságok jellemzése. 6. Az éterek csoportosítása, előállítása és tulajdonságai. Tioéterek. 7. A nitrocsoport szerkezete. A nitrovegyületek legfontosabb átalakulásai. Nitrovegyületek előállítása. 8. Az aminok bázicitása és szerkezetük közötti kapcsolat. Előállításuk. A különböző rendű aminok elválasztása és megkülönböztetése. 9. Az aminok legfontosabb átalakulásai. 10. Azo- és diazovegyületek. A diazovegyületek előállítása. A diazotálás mechanizmusa. A diazoniumvegyületek átalakulásai. 11. Az aromás diazóniumsók kémiai átalakulásai. Eliminációs reakciók.

7 12. Az aromás diazóniumsók kémiai átalakulásai. Nitrogén fejlődés nélkül lejátszódó reakciók. 13. Az elemorganikus vegyületek jellemzése. A Grignard-reagens. Szerves sziliciumvegyületek. 14. A mono-oxovegyületek általános jellemzése és átalakulástípusai. Az aldehidek speciális reakciói. Az aldehidek és ketonok összehasonlítása. Fontosabb aldehidek és ketonok. 15. Az aldehidek és ketonok előállítása. 16. Telítetlen oxovegyületek, szerkezetük, kémiai átalakulásaik. A kinoidstruktúra és a szín összefüggése. 17. A dioxovegyületek csoportosítása, a szerkezetből eredő tulajdonságok jellemzése, előállításuk. 18. A karbonsavak jellemzése, a karboxilcsoport és szénhidrogénlánc kölcsönhatása. A karboxilcsoport kialakításának általános módjai. A karbonsavak kémiai tulajdonságai. Fontosabb telített mono-karbonsavak. 19. A karboxil-csoportban helyettesített karbonsavszármazékok. A legfontosabb típusok bemutatása. 20. A szervetlen- és karbonsav-észterek. A zsírok és olajok szerkezeti elve, biológiai és technikai jelentőségük. A szappanok és szintetikus mosószerek felépítésének és tulajdonságainak összevetése. 21. A szénhidrogén-csoportban helyettesített karbonsav-származékok. A legfőbb típusok képződésmódja és összefüggésük. A két funkciós csoport elektrosztatikus és térbeli kölcsönhatásából eredő fizikai és kémiai tulajdonságok. 22. Amino-karbonsavak. Általános jellemzésük és legfontosabb típusaik. Polipeptidek, az L- aminosavak és a fehérjék kapcsolata. 23. A fehérjék összetétele. A fehérjék biológiai szerepe. 24. Aminokarbonsavak kémiai tulajdonságai. 25. Szénsavszármazékok.