Вопросы к государственному экзамену по специальности «фундаментальная и прикладная химия» (Вопросы для подготовки к государственному экзамену по специальности 04.05.01 «Фундаментальная и прикладная химия»), страница 2

Медьорганическиесоединения: синтез диалкил- и диарилкупратов. Литий-, магнийорганические соединения икупраты в синтезе алканов, первичных, вторичных и третичных спиртов, кетонов, карбоновыхкислот.8. Карбонильные соединения. Электрофильность карбонильного углерода, влияние структуры изаместителей на реакционную способность карбонильной группы в альдегидах и кетонах.Нуклеофильное присоединение к карбонильной группе воды, спиртов и тиолов.

Механизм,тетраэдрический интермедиат, кислотно-основной катализ. Защита карбонильной группы. 1,3дитианы Получение бисульфитных производных, циангидринов (оксинитрилов) и ацетиленовыхспиртов. Взаимодействие карбонильных соединений с первичными и вторичными аминами.Оксимы, гидразоны, арилгидразоны.9.

Енолизуемые карбонильные соединения. Кето-енольная таутомерия, влияние структурыкарбонильного соединения на константу равновесия, кислтно- основный катализ таутомерногопревращения. Енолы карбонильных соединений в реакциях галогенирования, изотопного обмена(дейтерирования) и рацемизации оптически-активных форм. Енолят-ионы, методы ихгенерирования в равновесных и кинетически-контролируемых условиях.

Альдольная конденсацияальдегидов и кетонов. Механизм реакции, кислотно- основный катализ. Направленная альдольнаяконденсация с использованием литиевых и кремниевых енолятов. Енамины и их использование всинтезе.10. Ароматичность. Критерии ароматичности: теоретические (правило Хюккеля) иэкспериментальные (структурный, магнитный, термодинамический). Строение бензола. ФормулаКекуле. Современные представления о строении бензола. Другие ароматические соединения:аннулены, циклические ионы, конденсированные ароматические углеводороды, гетероциклы.Антиароматичность.Физическая химия1. Законы и постулаты химической термодинамики, их использование для решения химическихзадач.2.

Термодинамические свойства химических соединений: способы расчета и экспериментальногоопределения на примере одной из функций СV, (СP), S, U, H, F, G (по выбору учащегося).3. Химическое равновесие: константа равновесия, расчет равновесного состава в системахразличного типа (по выбору учащегося: гомогенные, гетерогенные, газовые иликонденсированные).4. Фазовые равновесия: способы расчета и экспериментальные исследования на примере системылюбой компонентности. Использование фазовых диаграмм при решении практических задач.5. Феноменологическая кинетика сложных реакций: общие принципы составления кинетическихсхем, определения их параметров (на примере одного типа реакций по выбору учащегося).Квазистационарное приближение и границы его применимости.6. Теории химической кинетики, сравнение их возможностей для описания реакций различноготипа (разной молекулярности, в газовой и конденсированной фазе).7.

Общие закономерности и существенные различия гомогенного и гетерогенного катализа. Схемакаталитической реакции (по выбору учащегося: гомогенный, гетерогенный или ферментативныйкатализ). Определение параметров из экспериментальных данных. Примеры каталитическихпроцессов.8. Электронные состояния молекулярных систем: основные физические модели и способыописания.9.

Колебательная спектроскопия (ИК и КР): основные физические модели, используемые вмолекулярной спектроскопии для интерпретации экспериментальных данных.10. Резонансные методы (ЯМР и ЭПР): теоретические основы и использование для изучениястроения веществ (на примере одного метода по выбору учащегося).Химия биологических объектов1. Структура и функции белка. Первичная структура белка. Структура и свойства аминокислот,общие свойства протеиногенных аминокислот. Пептидная связь, полипептидная цепь. Вторичнаяструктура белка: альфа-спираль, бета-складчатые слои. Надвторичные структуры и третичнаяструктура белка.

Четвертичная структура белка. Глобулярные и фибриллярные белки. Функциибелков.2. Ферменты как биологические катализаторы. Принципы классификации и номенклатураферментов. Понятие активного центра, субстрата, кофактора, ингибитора. Понятие о ферментсубстратном комплексе. Уравнение Михаэлиса-Ментена. Константа Михаэлиса. Влияниетемпературы и рН на кинетику ферментативных реакций. Необратимые и обратимые ингибиторыферментов.3.

Механизм связывания субстратов в активном центре ферментов. Химическая связь, водороднаясвязь, электростатические взаимодействия, комплексы с переносом заряда. Многоцентровыйхарактер взаимодействия. Концепция структурного соответствия. Механизм напряжения иконцепция индуцированного соответствия. Конформационная подвижность.4. Комплексообразование ионов металлов с белками. Химические механизмы участия ионовметаллов в ферментативном катализе.

Гемы, негемовые железо-серные комплексы, ионы меди вструктуре белков. Окислительно-восстановительные реакции с участием ионов металлов и их рольв ферментативном катализе. Металл-содержащие оксидоредуктазы.5. Основные типы молекулярных орбиталей и электронных состояний, пи-электроны, энергияделокализации. Оптическая плотность. Схема Яблонского для сложных молекул.

Принцип Франка- Кондона и законы флуоресценции. Люминесценция биологически важных молекул. Природагиперхромного и гипохромного эффектов.6. Перенос электрона в биологических системах. Простейшие представления о теориивнешнесферного переноса электрона (теория Маркуса). Понятие об обменном взаимодействииэлектронов и интеграле перекрывания. Энергия реорганизации среды, различные типырелаксационных процессов в белках. Неадиабатическое и адиабатическое приближение.Комбинированная адиабатическо-неадиабатическая модель.7. Биофизика фотосинтеза. Пигментная антенна. Закономерности переноса электрона по системехромофоров в структуре реакционных центров.

Сопряженные с переносом электрона процессызапасания энергии в бактериальном и растительном фотосинтезе. Перенос протонов и ионов вбиологических системах. Сопряжение реакций переноса электрона и протона на примерецитохром с оксидазы.8. Структура нуклеиновых кислот. Первичная структура, азотистые основания, нуклеозиды,нуклеотиды,полинуклеотиднаяцепь.Вторичнаяструктурануклеиновыхкислот,комплементарные взаимодействия, А-, В-, Z-формы ДНК. Плавление и ренатурация, отжигнуклеиновых кислот.9. Репликация. Полуконсервативный механизм репликации. Репликация кольцевой и линейнойДНК, механизм репликации «катящееся кольцо». Лидирующая и отстающая цепи ДНК,фрагменты Оказаки. Структура репликационной вилки. Этапы репликации.

Корректирующаяактивность ДНК-полимераз. Полимеразная цепная реакция.10. Понятие гена. Оперон, работа Lac-оперона. Общие свойства РНК-полимераз, общая схемаполимеризации РНК. Транскрипционный комплекс – сборка и структура. Элонгациятранскрипции,рабочийциклРНК-полимеразы.ПроцессингмРНК,кэпирование,полиаденилирование, сплайсинг. Экзон-интронная структура генов эукариот..