Kordamisküsimused esimeseks ,,Elu keemia" kontrolltööks. Mis on isomeeria? Kaks keemilist ühendit on isomeerid, kui neil on sama kvantitatiivne valem, kuid erinev struktuur. Millised on isomeeride kaks suuremat rühma? Struktuuriisomeerid ja streroisomeerid. Mille poolest erinevad struktuuriisomeerid omavahel? erinevad sidemete paiknemise poolest aatomis Mille poolest erinevad stereoisomeerid omavahel? sidemed on kõik samade aatomite vahel, kuid aatomid paiknevad üksteise suhtes ruumis erinevalt. Millisteks alarühmadeks jagunevad struktuuriisomeerid?nad erinevad üksteist ahela kuju, funktsionaalrühma paiknemise poolest ja selle poolest, mis funktsionaalrühm isomeeris üldse on. Millisteks alarühmadeks jagunevad stereoisomeerid?Stereoisomeerid jaotatakse geomeetrilisteks ja optilisteks. Mille poolest erinevad cis- ja trans-isomeerid? kas kaks konkreetsed aatomit või
Hüdroksühapped on orgaanilised ühendid, kus funktsionaalsetest rühmadest esinevad nii karboksüülrühm ja hüdroksüülrühm. üldvalem on: HO – R – COOH. 2. optiline isomeeria : millised on süsivesikud, süsivesinikud, suhkrud. Isomeriia - Kui kaks või enam ühendit omab sama kvantitatiivset koostist, erinedes üksteisest keemilistelt või füüsikalistelt omadustelt Stereoisomeeria e. optiline isomeeria - Stereoisomeerid e. ruumilised isomeerid on sama molekulaarse valemiga ja samasuguse aatomite järjestusega orgaanilised ühendid, millel on aatomite erinev paigutus ruumis Isomeeria- mitmel ainel on ühesugune koostis, kuid erinev struktuur ja seetõttu ka erinevad omadused, vastavaid aineid nimetatakse isomeerideks. Radikaalid- paardumata elektronidega osakesed, püüavad moodustada keemilist sidet teiselt osakeselt puuduvat elektroni haarates. Optiline aktiivsus.
KONTROLLTÖÖ I 1. Märkige tärniga (*) asümeetriline (kiraalne) aatom ja nimetage ühend (5p). a) CH2CH3 CH3CH2CHCH2 CHCH3 CH2CH3 b) OH HOCH2 CHCH3 c) H2N CHCOOH CH3 d) CH3 HOCH2 CCH3 CH3 e) CH3CH2 CHCH3 CI 2. Nimetage see ühend, leia kiraalne tsenter, esitada stereoisomeerid ja määra, kumb neist on S ka kumb R isomeer (5p). CH3CH(OH)CH2CH2OH 3. Nimeta see aine . Kirjuta tema saamise bruttovõrrand, nimeta lähteained, määra reaktsiooni tüüp, leia ja tähista lähteainete reaktsioonitsentrid.( 5p) CH3 H3C CCH2OCH3 CH3 4. Leia ja tähista (+ ja ) reaktsioonitsentrid järgmistes ühendites. Nimeta need ühendid.5p (Nimetatud on need ja reaktsioonitsentrid on ka määratud) CH3 H3C CCH2NH2 CH3
Struktuuriteooria 1)aatomitel kindel arv keem. sidemeid 2)sidemete arv org. keemias üld. püsiv 3)sidemete arv ja hulk sõltub orbitaalide hübradisatsiooniastmest 4)C võimeline andma kov. sidemeid Molekulaarvalem aatomite omavaheline suhe molekulis Struktuurvalem elementide vahelised seosed ja nende esinemise järjekord valemis Isomeeridel sama molekulaarvalem ja mass, erinev struktuur. Seoseisomeerid erineb aatomite järjestus. Asendiisomeerid funkts. rühmade paigutus. Stereoisomeerid rühmade paigutus ruumis. Normaalahel C-ahel ei hargne Isoahel C-ahel hargneb. Primaarne, sekundaarne, tertsiaarne, kvaterinaarne 109,5 120 180 kraadi Newman'i projektsioon - saepukk Resonants elektronide ümberpaigutumine. Ainult läbi -sideme. Resonantsstruktuurid näit. laengute jaotuse muutust süsteemis. Konjugeeritud -elektronsüsteemides on -sidemed osalised Elektronide doonorid aatomid, kus on mitteseotud elektronpaar
Seda nähtust kutsutakse optiliseks aktiivsuseks ja sellest tuleneb ka nimetus "optilised isomeerid". Teiseks, enantiomeeridel pole vahet, kui reaktsioon toimub nn tavaliste mittekäeliste molekulidega, oluliselt aga võib erineda nende toime teiste kiraalsete molekulidega. Siit tuleneb vajadus saada näiteks ravimeid nõutud käelisusega, sest vale käelisusega ravimi toime on nõrk või isegi kahjulik. (2) Diastereomeerid on stereoisomeerid, mille molekulis esineb kaks või enam stereokeset, kuid mis ei ole teineteise peegelpildid. (3) Diastereomeerid erinevad enantiomeeridest mitte ainult optilise eripöörangu, vaid ka muude füüsikaliste omaduste poolest. Diastereomeerseteks loetakse kõik ruumiliste isomeeride kombinatsioonid, mis ei moodusta optiliste antipoodide paari. (4) Kui kaks diastereomeeri erinevad teineteisest vaid ühe kiraalsuskeskme konfiguratsiooni poolest, siis nimetatakse neid epimeerideks. (3)
suhkruteks; C aatomeid molekulis 3...7. Molekuli ehitus: hargnemata süsiniku skelett, kus üks süsiniku aatom kuulub karbonüülrühma koostisesse (kaksiksidemega hapnikuga seotud), kõigi teiste juures on hüdroksüülrühmad. Vii ja enamat süsiniku aatomit sisaldvad monosahhariidid esinevad vesilahustes 5- ja 6-liikmeliste heterotsüklitena. Esinevad stereoisomeerid. a.ii. Oligosahhariidid liitsuhkrud, mis koosnevad 2...10 kovalentselt glükosiidsidemega seotud monosahhariidi jäägist. Jaotatakse redutseeruvateks vaba hemiatsetaalrühm on olemas; ja mitteredutseeruvaks puudub vaba hemiatsetaalrühm. a.iii. Polüsahhariidid ehk polüoosid liitsuhkrud, lihtsuhkrute polümeerid, mis
süsinik. Enamus eluks vajalikke molekule sisaldab veel O, H, N, harvem S. 3. Erinevatel elusorganismidel võib olla teisejärguliste elementide osas veidi erinev valim. Elu keemia seadused: molekulid 1. Elu põhistruktuuri loovad kindlad süsinikupõhised orgaanilised ühendid. Piisab vaid kahe aatomi asukoha vahetamisest, et püsivate ikka samade keemiliste omadustega molekul muutuks elu jaoks kõlbmatuks (ühendite stereoisomeerid). Polümeersetel molekulidel võib molekulis esineda ka väikest varieeruvust, elu kahjustamata (valgud, DNA) 2. Molekulid võivad olla organismis erineva ülesandega: a. elu aluse teabe kandjad (DNA,RNA, hormoonid, ka valgud) b. ainevahetuse läbiviijad (ensüümid) c. ainevahetuse toore (lihtsad molekulid, varuained, jääkained) d. struktuuri loojad (valgud, polüsahhariidid,
paigutuse poolest Aminohapped enimlevinud on Laminohapped Sahhariidid enimlevinud on Dsahhariidid Kiraalne süsinik, kiraalne tsenter asümmeetriline süsinik. NB! Süsinikuga peab olema seotud 4 erinevat asendajat Stereoisomeeria on võimalik vähemalt ühe asümmeetrilise süsiniku olemasolu korral Br H F Cl H C OH C CH3 I Stereoisomeerid on optiliselt aktiivsed Optiline aktiivsus võime pöörata polariseeritud valguse tasapinda Stereoisomeere, mis on teineteise peegelpildiks nimetatakse enantiomeerideks Dsahhariidid ja Lsahhariidid on enantiomeerid Stereoisomeeride kujutamiseks kasutatakse näiteks Fischeri projektsioone ·Asümmeetriline süsinik paikneb lehe tasapinnas ·Horisontaalsete sidemete küljes olevad asendajad lehe tasapinnast eespool ·Vertikaalsete sidemete küljes olevad asendajad lehe tasapinnast
Abileht ,,kompleksühendite nomenklatuur" 16.6 Tunda ära erinevaid isomeeride paare: ionisatsiooni-, seose-, hüdraat-, koordinatsiooni-, geomeetrilisi ja optilisi isomeere; Struktuuriisomeerid jagunevad omakorda: ionisatsiooniisomeerid [CoBr(NH3)5]SO4 ja [CoSO4(NH3)5]Br hüdraatisomeerid [Cr(H2O)6]Cl3 ja [CrCl(H2O)5]Cl2·H2O seoseisomeerid [CoCl(NO2)(NH3)4]+ ja [CoCl(ONO)(NH3)4]+ koordinatsiooniisomeerid [Cr(NH3)6][Fe(CN)6] ja [Fe(NH3)6][Cr(CN)6] · Stereoisomeerid jagunevad omakorda: optilised isomeerid (teineteise peegelpildid); geomeetrilised isomeerid. 16.7 Teada, kuidas ionisatsiooni- ja hüdraatisomeeride paare saab keemiliselt eristada; Peatükk 18 18.1 Eristada alkaane, alkeene, alküüne ja areene nendes esinevate sidemete, struktuuri ja reaktiivsuse põhjal; Alkaanid (CnH2n+2)järelliide aan, hargnenud ahelal-üül on küllastunud süsivesinikud,
5. Kirjeldage erinevaid isomeeria tüüpe: ionisatsiooni-, seose-, hüdraat-, koordinatsiooni-, geomeetriline ja optiline isomeeria. Tooge näiteid. Paljud kompleksid ja kompleksühendid esinevad isomeeridena. Isomeerid on ühendid, mis koosnevad samast arvust samadest aatomitest, kuid paiknevad üksteise suhtes erinevalt. Üldiselt on isomeeridel ka erinevad omadused. Isomeerid jagunevad kahte suurde klassi: struktuuriisomeerid: aatomid on seotud erinevate partneritega; stereoisomeerid: aatomid on seotud samade partneritega, kuid paiknevad ruumis üksteise suhtes erinevalt. Struktuuriisomeerid jagunevad omakorda: ionisatsiooniisomeerid [CoBr(NH3)5]SO4 ja [CoSO4(NH3)5]Br hüdraatisomeerid [Cr(H2O)6]Cl3 ja [CrCl(H2O)5]Cl2·H2O seoseisomeerid [CoCl(NO2)(NH3)4]+ ja [CoCl(ONO)(NH3)4]+ koordinatsiooniisomeerid [Cr(NH3)6][Fe(CN)6] ja [Fe(NH3)6][Cr(CN)6] Stereoisomeerid jagunevad omakorda: optilised isomeerid (teineteise peegelpildid); geomeetrilised isomeerid. 6
aminohapped füsioloogilistes tingimustes. Kiraalsus ja optiline aktiivsus – kiraalsus e. käelisus seisneb selles, et identse keemilise koostise ja kahemõõtmelise? struktuuriga molekulid erinevad üksteisest süsinikkude erinevate konfiguratsiooni poolest; st. kõikide süsinikkude küljes on samad aatomid, kuid asetsevad erinevate nurkade all (“erinevate” sidemete küljes). Sarnane vasaku ja parema käe kinda erinevusele. Nt. D- ja L-rea aminohapped või suhkrud. Erineva kiraalsusega stereoisomeerid peegeldavad valgust erinevalt e. nende optiline aktiivsus on erinev, ja seda on võimalik mõõta. Aminohape – alfa-aminorühmaga karboksüülhape e. karboksüülhape, kus positsioonis 2 esineb aminorühm. Teise süsiniku külge jäävat ülejäänud molekuli osa nimetatakse kõrvaahelaks. Alfa-süsiniku küljes peab olema ka vähemalt üks vesinik? α-süsinik – molekuli tähtsaimale karbonüülrühmale järgnev süsinik? 20 aminohappe struktuurid – [Pilt].
erandid. Erand annavad väga suure osa elu mitmekesisusest. ELU ORGANISEERUMISE TASEMED Elutud: Aatom, (mikro)molekul, üsna elusad: makromolekul, organell, elusad: rakk, kude, organism, populatsioon, kooslus, biosfäär. 2 Üldbioloogia. 1.-2. ORGANISMIDE KEEMILINE KOOSTIS KEEMILISED ELEMENDID: (tabel: inimene) Süsinik C: ühendite mitmekesisus stereoisomeerid ANORGAANILISED AINED: Vesi Katioonid ja anioonid ORGAANILISED AINED LIHTSAMAD MOLEKULID (monomeerid): Mono- ja oligosahhariidid 1. * Glükoos: a) energia b) polüsahhariidide element c) universaalne lähteaine sünteesiradades 2. Fruktoos: peaaaegu sama, mis glükoos; keemilises tasakaalus 3. Riboos, desoksüriboos 4. Galaktoos 5. ** Sahharoos: transportühend taimedes 6. Laktoos 7. Maltoos Lipiidid 1
19 4 Orgaaniliste ühendite isomeeria põhialused Isomeerid on ühesuguse elementaarkoostisega, kuid erinevate füüsikaliste ja keemiliste oma- dustega orgaanilised ühendid. Isomerism suurendades ühendite heterogeensust on aluseks ka rohkearvulistele spetsiifilistele biofunktsioonidele. Isomeere jaotatakse: • struktuursed (koostis-) isomeerid; • stereoisomeerid. Struktuursed (koostis-) isomeerid Aluseks on koostisaatomite erinev seostatus. Eristatakse: • ahel-isomeere: C 4 H 10 H 3 C CH CH 3 CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 3 CH 3 n-Butaan Butaan Isobutaan • asendi-isomeere:
Watson, Crick). Iga organiseerumise tase lisab uued võimalused (rakk-organell). Struktuur ja ülesanded on kõigil tasemetel seotud. Evolutsioon on elu püsimise võti (piiratud ressursid Darwin 1859). Geenivariatsioonid, pärilikkus, põlvkondade vaheldumine, looduslik valik. Üldised seaduspärasused mitmekesistuvad eranditega. Organismide koostis: KEEMILISED ELEMENDID: (tabel: inimene) Süsinik C: ühendite mitmekesisus stereoisomeerid CHNOPS + Mg, Ca, Fe - makroelemendid Cu, Ts, Cl, F - mikroelemendid ANORGAANILISED AINED: Vesi Katioonid ja anioonid ORGAANILISED AINED Mikromolekulid: 1) Mono- ja oligosahhariidid (ainevahetuse tähtsaimad osad). Glükoos C2H12O6 (energia, polüsahhariidide element, lähteaine sünteesiradades). Fruktoos (peaaegu sama mis glükoos, keemilises tasakaalus, ohutu suhkruhaigetele). Riboos, desoksüriboos (DNA). Galaktoos (laktoosi koostises)
3. Polüsahhariidid (100-1000 monosahhariidijääki Nomenklatuur: 1. Süsinike arvu järgi: trioosid,tertoosid, pentoosid, heksoosid 2. Funktsionaalrühma järgi: aldoosid ja ketoosid 3. Tsükli järgi (6-liikmeline- püranoos, 5-liikmeline-furanoos) Kui tegemist ketoosiga, siis nimetusele lisandub ul+oos (pentuloos, ribuloos jne) 2. Monosahhariidide molekuli ehitus - hemiatsetaalid ja hemiketaalid. D,L- ja S,R isomeeria, anomeersed vormid, teised stereoisomeerid. Molekulide esitamine Fischeri ja Haworth'i projektsioonidena. Monosahhariidide tähtsamad esindajad (struktuurid: glükoos, fruktoos, riboos). 3. Monosahhariidide derivaadid: suhkurhapped, suhkuralkoholid, desoksü- ja aminosuhkrud, suhkrute estrid, glükosiidid. Suhkrute derivaadid 1. Suhkurhapped: karboksüülrühm C-1 keto-või aldehüüdrühma asemel 2. Suhkuralkoholid: hüdroksüülrühm C-1 asendis (näit. glütserool, inositool lipiidides) 3
valemi (CH2 O)n kujul. 75. Milline funktsionaalrühm on sahhariidides kõige arvukam? OH rühm ehk hüdroksüülrühm. 76. Mitu süsinikuaatomit on a) ketoheksoosis 6 b) aldopentoosis 5 77. Millised toodud monosahhariididest on aldoosid ja millised ketoosid aldoosil kaksiksidemega O otsmise C juures, ketoosil, kuskil vahepeal 82. Kas looduses on levinumad sahhariidide D või Lenantiomeerid? Dsuhkrud 83. Millest tuleneb enantiomeeride nimetus peegelisomeerid? Stereoisomeerid sama koostisega ühendid, mis erinevad sidemete ruumilise paigutuse poolest Enantiomeerid stereoisomeerid, mis on teineteise peeglepildiks Enantomeer peegelisomeer, kõik asümeetrilised Cd vastupidises konfiguratsioonis 85. Millised toodud struktuuridest on furanoosid? Furanoos viiest aatomist (neli süsinikku ja hapnik) koosnev tsükkel 86. Millised toodud struktuuridest on püranoosid? Püranoosiks nimetatakse ühendeid mille tsükkel on moodustatud kuuest süsinikust. 87
ee/et/Uimastid-ja-noored) TARBIMIST MÕKUTAVAD RISKIFAKTORID ( Loengu materjal "Sotsiaalsete toimetulekuoskuste õpetus») TARBIMIST MÕKUTAVAD KAITSEFAKTORID ( Loengu materjal "Sotsiaalsete toimetulekuoskuste õpetus») NARKOOTILISI JA PSÜHHOTROOPSE AINETE KLASSIFITSEERUMINE Narkootilisteks ja psühhotroopseteks aineteks loetakse Eestis narkootiliste ja psühhotroopsete ainete seaduse § 8 lõigetes 1 ja 2 sätestatud korras koostatud nimekirjades toodud ained, samuti nende ainete stereoisomeerid, estrid, eetrid või soolad. Lühiduse mõttes kasutatakse narkootilistest ja psühhotroopsetest ainetest rääkides tihti vaid sõnapaari narkootiline aine või terminit uimasti. Viimasel aga puudub alati üheselt mõistetav sisu. Laiemas mõistes on uimasti aine, mida võidakse kuritarvitada, sõltumata asjaolust, kas selle aine kasutamist reguleeritakse seadus(t)ega (s.t. kas aine on kontrollitav, keelatud) või mitte. Nii võidakse uimastite all mõelda järgmisi ainete rühmi:
valkudega olulisi ühendeid (glükoproteiine). Nimetatakse: C-aatomite arvu järgi (trioosid, tetroosid, pentoosid jne); Funktsionaalse rühma järgi (aldoosid aldehüüdrühm; ketoosid ketorühm); Tsüklilise struktuuri aluses (püranoosid 6-liikmeline tsükkel, furanoosid 5-liikmeline tsükkel) 2. Monosahhariidide molekuli ehitus - hemiatsetaalid ja hemiketaalid. D,L- ja S,R isomeeria, anomeersed vormid, teised stereoisomeerid. Molekulide esitamine Fischeri ja Haworth'i projektsioonidena. Monosahhariidide tähtsamad esindajad (struktuurid: glükoos, fruktoos, riboos). Monosahhariidid ehk lihtsuhkrud on aldehüüdid või ketoonid, mis sisaldavad vähemalt ühte hüdroksüülrühma. D- ja L-suhkrud on enatiomeerid. Looduses esinevad peamiselt D-konfiguratsiooniga suhkrud. D,L-deskriptorid määravad kõrgeima järjekorra numbriga stereogeense süsiniku konfiguratsiooni. 3
Tunda ära tsüklilise struktuuri alusel ja anda nimetus (ka õige anomeer) siia tuleb kaks suhkrut järgneva kuue hulgast: glükoos, galaktoos, mannoos, fruktoos, riboos ja Natsetüülglükoosamiin 81. Joonistada glütseeraldehüüdi ja dihüdroksüatsetooni struktuur. 82. Kas looduses on levinumad sahhariidide D või Lenantiomeerid? 83. Millest tuleneb enantiomeeride nimetus peegelisomeerid? vaadake sahhariidide konspekti ..joonis 4,2 Dsuhkrud Stereoisomeerid sama koostisega ühendid, mis erinevad sidemete ruumilise paigutuse poolest Enantiomeerid stereoisomeerid, mis on teineteise peeglepildiks Enantomeer peegelisomeer, kõik asümeetrilised Cd vastupidises konfiguratsioonis 1. Märkige toodud molekulides esinevad kiraalsed süsinikuaatomid 2. Millised
Narkomaan isik, kellel narkootiliste või psühhotroopsete ainete tarvitamise tagajärjel esineb psüühiline või füüsiline sõltuvus nendest ainetest. Narkomaania psüühiline või füüsiline sõltuvus, mis on tekkinud narkootiliste või psühhotroopsete ainete tarvitamise tagajärjel. Narkootilised ja psühhotroopsed ained narkootiliste ja psühhotroopsete ainete seaduse §8 lõigetes 1 ja 2 sätestatud korras koostatud nimekirjades loetletud ained, samuti nende ainete stereoisomeerid, estrid, eetrid või soolad. Narkovaba osakond - isoleeritud vangistusüksus, kus viibivate kinnipeetavatega viiakse läbi erinevaid kompleksseid teraapilisi programme. Osakonda üleviimine toimub kinnipeetava vabatahtliku sooviavalduse ja sellele tugineva kahepoolse (kinnipeetav- vangla administratsioon) lepingu alusel, millega kinnipeetav kohustub hoiduma uimastite tarvitamisest ja nõustub vabatahtlikult andma kontrollimiseks uriiniproove esimesel nõudmisel.
Isomeerid Paljud kompleksid ja kompleksühendid esinevad isomeeridena - ühendid, mis koosnevad samast arvust samadest aatomitest, kuid paiknevad üksteise suhtes erinevalt. Üldiselt on isomeeridel ka erinevad omadused. Isomeerid jagunevad kahte suurde klassi: struktuuriisomeerid (aatomid on seotud erinevate partneritega) ja stereoisomeerid (aatomid on seotud samade partneritega, kuid paiknevad ruumis üksteise suhtes erinevalt) Ligandid • Humiinained looduslikus vees • Amiinohapped • kloriidid (merevees) Vesi moodustab Lewis'i alusena komplekse enamike d-metallide soolade lahustumisel ja reeglina nende lahused sisaldavadki metallide akvakomplekse [M(H2O)n]m+
Isomeerid jagunevad struktuuriisomeerideks (aatomid on seotud erinevate partneritega) ja stereoisomeerideks (aatomid on seotud samade partneritega, kuid paiknevad ruumis üksteise suhtes erinevalt). Struktuuriisomeerid jagunevad ionisatsiooniisomeerideks ([CoBr(NH3)5]SO4 ja [CoSO4(NH3)5]Br), hüdraatisomeerideks ([Cr(H2O)6]Cl3 ja [CrCl(H2O)5]Cl2·H2O), Seoseisomeerid ([CoCl(NO2)(NH3)4]+ ja [CoCl(ONO)(NH3)4]+, koordinatsiooniisomeerid ([Cr(NH3)6][Fe(CN)6] ja [Fe(NH3)6][Cr(CN)6]). Stereoisomeerid jagunevad optilisteks (teineteise peegelpildid) ja geomeetrilisteks isomeerideks. Paljud kompleksühendid on värvilised ja/või paramagnetilised, nende omaduste mõistmiseks ja ennustamiseks tuleb tunda kompleksühendi elektronstruktuuri, selleks võib kasutata nt kristallivälja teooriat. 78. Ligandid. Mono- ja polüdentaatsed ligandid. Tooge näiteid. Miks kasutatakse kompleksonomeetrias titrantideks polüdentaatseid ligande?