546-0301/01 – Organické kontaminanty (Ok)
| Garantující katedra | Katedra environmentálního inženýrství | Kredity | 8 |
| Garant předmětu | doc. Mgr. Eva Pertile, Ph.D. | Garant verze předmětu | prof. Ing. Peter Fečko, CSc. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinný |
| Ročník | 1 | Semestr | letní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2004/2005 | Rok zrušení | 2008/2009 |
| Určeno pro fakulty | HGF | Určeno pro typy studia | bakalářské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Znalosti prokazované po ukončení předmětu: Získání základních znalostí pro pochopení reaktivity a reakcí organických sloučenin. Jako nutný předpoklad je probráno IUPAC názvosloví organických sloučenin a základy stereochemie.
Dovednosti prokazované po ukončení předmětu: Student je obeznámen s problematikou interakce organických látek v ŽP včetně možných vstupů do jednotlivých složek prostředí, jejich transport prostředím a možné ovlivnění, transformace a chování v ŽP. Po absolvování kurzu je schopen nacházet spojitosti mezi teoretickými a praktickými aspekty v environmentálních oborech.
Vyučovací metody
Přednášky
Experimentální práce v laboratoři
Ostatní aktivity
Anotace
Předmět je koncipován tak, že po převážně obecných partiích, které mají vytvořit potřebný aparát pro pochopení zákonitostí chemismu organických sloučenin. V přímé návaznosti je pak diskutován systematický přehled významných skupin organických kontaminantů s aspektem na jejich výskyt v životním prostředí. Důraz je kladen na problematiku interakce organických kontaminantů v životním prostředí.
Povinná literatura:
Doporučená literatura:
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
E-learning
Další požadavky na studenta
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
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.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.