546-0301/01 – Organic Pollutants (Ok)
| Gurantor department | Department of Environmental Engineering | Credits | 8 |
| Subject guarantor | doc. Mgr. Eva Pertile, Ph.D. | Subject version guarantor | prof. Ing. Peter Fečko, CSc. |
| Study level | undergraduate or graduate | Requirement | Compulsory |
| Year | 1 | Semester | summer |
| | Study language | Czech |
| Year of introduction | 2004/2005 | Year of cancellation | 2008/2009 |
| Intended for the faculties | HGF | Intended for study types | Bachelor |
Subject aims expressed by acquired skills and competences
The primary objective of lectures is to create a complete picture of modern organic chemistry and necessary basics for other lectures (Biochemistry, Instrumental methods of analysis, Toxicology and contaminants in environment). Students will acquire basic knowledge to understand reactivity and reactions of organic compounds. IUPAC nomenclature of organic compounds and basic stereochemistry will also be discussed as necessary conditions.
Teaching methods
Lectures
Experimental work in labs
Other activities
Summary
The course is designed so that the students first acquire knowledges to understand the laws of organic chemistry compounds, followed by a summary of groups of organic compounds. Systematic view of important organic contaminants with aspect on their presence in environment will also be discussed.
Compulsory literature:
Recommended literature:
Way of continuous check of knowledge in the course of semester
E-learning
Other requirements
Prerequisities
Subject has no prerequisities.
Co-requisities
Subject has no co-requisities.
Subject syllabus:
1.Předmět organické chemie. Vazby v organických sloučeninách, hybridní stav
uhlíku, energie vazby, délka vazby, polarita vazby. Polarizovatelnost molekul.
Jevy na vazbách indukční a mezomerní efekt, konjugace. Chemické názvosloví.
Principy tvorby systematického názvosloví organických sloučenin.
2.Alkany a cykloalkany, chemické názvosloví. Isomerie řetězová. Newmannova
projekce. Geometrická isomerie u cykloalkanů. Radikálové reakce jako typická
reakce alkanů a jejich mechanismus.
3.Alkeny, geometrická isomerie u alkenů, nomenklatura isomerů (cis-, trans-, E-
,Z-). Adiční reakce, mechanismus. Polymerace. Optická aktivita a symetrie
molekul. Chiralita molekul, podmínky chirality, zobrazování trojrozměrných
molekul v rovině (perspektivní vzorce, Fischerova projekce). Optická isomerie
(enantiomery), specifická rotace a její určování, optická čistota, racemická
směs.
4.Dieny a polyeny (kumulované, isolované, konjugované). Reakce probíhající na
konjugovaných dienech (podmínky pro 1,2- a 1,4- adice a jejich průběh,
vysvětlení). Cykloadiční reakce (Dielsovy-Alderovy).
5.Alkyny a jejich struktura. Vlastnosti trojné vazby, adiční reakce
(elektrofilní i nukleofilní reakce), kyselost atomů vodíku vázaných na sp-
hybridní uhlík. pKa hodnoty.
6.Aromatický stav a jeho demonstrace (resonanční delokalizační energie).
Benzoidní a nebenzoidní aromáty. Vlastnosti aromatických sloučenin,
mechanismus
elektrofilní aromatické substituce. Vliv substituce na jádře na vstup
elektrofilu na substituovaném aromát. Možnosti nukleofilních substitucí na
aromatickém skeletu (SN1, SN2, eliminačně-adiční průběh).
7.Využití rozkladu diazoniových solí pro přípravu jiných derivátů. Adiční a
oxidační reakce a jejich podmínky. Reakce na kondenzovaných aromatických
sloučeninách.
8.Halogenderiváty a jejich strukturní typy, rozdělení z hlediska reaktivity,
vysvětlit. Mechanismus nukleofilních substitucí SN1 a SN2. Eliminační reakce
jako konkurenční reakce, jejich průběh a stereochemie, podmínky preference
substituce versus eliminace.
9.Hydroxysloučeniny-alkoholy a fenoly. Reaktivita hydroxylové skupiny,
kyselost
a vliv uhlíkatého zbytku na míru kyselosti. Způsob substituce a eliminace
hydroxylové skupiny (vliv uhlíkatého zbytku). Reakce na uhlíkatém zbytku
hydroxysloučenin. Oxidace alkoholů. Chinony, struktura a chemické vlastnosti.
Ethery struktura a chemické názvosloví. Fyzikální vlastnosti ve srovnání s
alkoholy. Typické chemické vlastnosti, štěpení vazby C-O, tvorba peroxidických
sloučenin. Epoxidy a cyklické ethery, jejich chemické vlastnosti.
10.Thioly a sulfidy. Srovnání s kyslíkatými analogy. Produkty oxidace
sulfinové
a sulfonové kyseliny a sulfoxidy a sulfony. Sulfonové kyseliny a jejich
funkční
deriváty (sulfochloridy, estery sulfon. kyselin, sulfonamidy). Estery
minerálních látek (sulfáty, nitráty, nitrity, fosfáty).
11.Aminosloučeniny, typy, názvosloví. Základní chemické vlastnosti. Diazotace
a
využití diazoniových solí. Aminoxidy a jejich využití. Kvarterní
amoniové soli, Hoffmanova eliminace. Diazolátky. Diazolkany, diazoestery,
diazoketony jejich příprava a reaktivita.
12.Nitrosloučeniny, struktura a chemické názvosloví. Vliv nitroskupiny na
uhlíkatý zbytek. Příprava nitrolátek (ambidentní ionty). Redukce
nitrosloučenin
v závislosti na pH. Azosloučeniny, azoxysloučeniny a hydrazolátky. Nitrily a
isokyanidy, struktura a příprava. Hydrolýza nitrilů. Organokovové sloučeniny,
chem. názvosloví. Vliv kovu na chemické vlastnosti sloučeniny. Základní
představitelé organokovových sloučenin.
13.Karbonylové sloučeniny. Charakterizace karbonylu, nukleofilní adice, reakce
s kyslíkatými, dusíkatými a uhlíkatými nukleofily. Vliv karbonylu na uhlíkatý
zbytek a využití v organické syntéze. Základní jmenné reakce s využitím
karbonylových sloučenin. Oxidace a redukce aldehydů a ketonů. Reaktivita
karbonylu a hydroxyskupin.
14.Karboxylové kyseliny, jejich struktura a chemické vlastnosti. Vliv
uhlíkatého zbytku a substituce na kyselost. Esterifikace. Funkční deriváty
karboxylových kyselin (estery, halogenidy, anhydridy, amidy), jejich příprava
a
srovnání jejich vlastností. Deriváty kyseliny uhličité, jejich klasifikace a
základní typy, jejich reaktivita.
Conditions for subject completion
Occurrence in study plans
Occurrence in special blocks
Assessment of instruction
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.