Szerves és természetes szénvegyületek kémiája

Kötelező tárgy (Kémiatanár MEd 2. vagy 4. félév)
Félév: tavaszi
Óraszám, kredit: 3 óra előadás (3 kredit)
Oktató: Dr. Perczel András (tárgyfelelős)

A kurzus célja

A szerves kémia alapfogalmainak és terminológiájának elsajátításával a hallgató képessé válik a szerves kémia és más természettudományos szakterületek tudás- és ismeretanyaga közötti összefüggések felismerésére, integrációjára.

Témakörök

1. Bevezetés. Körutazás a szerves kémiában: mi és mire jó. Kihívások és lehetőségek a szerves és biomolekuláris kémia terén a XXI. Század elején
2. A pillangóktól a folsavon és a metotrexáton át a programozott sejthalálig.  A biopolimerek három legfontosabb képviselője. Szerves kémiai szimbólumok, nevezéktan, funkciós csoportok. A fő szerves kémiai reakciótípusok.
3. Szénhidrogének. Alkánok, cikloalkánok. Izoméria bevezetése. Többgyűrűs telített szénhidrogének. Oxidáció és redukció a szerves kémiában. Alkének, cikloalkének, diének, poliének. Alkinek. Halogénezett szénhidrogének. Optikai izoméria. Alkoholok és származékaik. Éterek. Kéntartalmú szénvegyületek.
4. Nitrogén tartalmú szémvegyületek. Tautoméria. Aminok, imin, diazovegyületek. Oxovegyületek. Aldehidek és ketonok, polihidroxi vegyületek (monoszacharidok). Konfiguráció és kiralitás. Pentózok és hexózok. Mutarotáció. Diszacharidok. Karbonsavak és származékaik. Savak és bázisok erőssége. Karbonsav anhidridek, észterek, halogenidek, amidok. Hidroxi- oxo- és aminokarbonsavak.
5. Aromás szénhidrogének. Aromás hidroxivegyületek, kénvegyületek, nitrogéntartalmú vegyületek és származékaik. Aromás oxovegyületek, ketonok, karbonsavak.
6. Heterociklusos szénvegyületek. Furánvázas, pirrolvázas vegyületek. Imidazolvázas vegyületek. Piridin és származékai.
7. Pirimidin és purin származékok. Nukleinsav bázispárok. Alfa-aminosavak.
8. Kémiai kötés szénvegyületekben Képletírás. Kvantumkémiai alapok néhány egyszerű molekulán.
9. Hibridizáció. A benzol szerkezete, aromacitás. Toluol, fenol, piridin, pirrol. Bázicitás. Naftalin, fullerén.
10. Molekulák 3-dimenzióban. A sztereokémia története. Konformációanalízis. Helikális téralkat. Peptid- és fehérje építőelemek térszerkezete. A DNS és poliszacharidok térszerkezete.
11. Sztereokémia. Királis molekulák. Szerkezeti- és sztereoizomerek. Enantiomerek, diasztereomerek. Izomerek besorolása.
12. Gyakorlati ismeretek. Néhány vitamin és működésük. Néhány kábítószer. Édesítőszerek. Energiaitalok.
13. Összefoglalás, kitekintés.

Számonkérés és értékelés

A vizsgaidőszakban írásbeli részből álló kollokvium (ötfokozatú értékelés).

Irodalom

  • Szerves kémia (nomenklatúra) I.: Dr. Kucsman Árpád és Dr. Kajtár Márton (1980 Tankönyvkiadó Bp.)
  • Szerves kémia (nomenklatúra) II.: Dr. Hollósi Miklós (1976 Tankönyvkiadó Bp.)
  • Szerves kémia I., II., III., IV., V.: Dr. Kucsman Árpád (1976, ELTE, Tankönyvpótló kiadvány és az azt kiegészítő előadási ábragyűjtemény)
  • Organic Chemistry (7th edition): Graham Solomons and Craig Fryhle (2000 John Wiley and Sons, Inc. New York)
  • A Prime to Mechanism in Organic Chemistry: Peter Sykes (1995 Longman Scientific and Technical)