Объявление

Консультация по ВМС состоится в 11-00 15 июня в ауд. 505. После консультации обсудим прохождение производственной практики, поэтому явка всех строго обязательна.

Образец экзаменационного билета по ВМС

1. Вискозиметрия и осмометрия как методы определения усредненных масс полимеров. (Максимальная оценка 10 баллов)
2. Химические реакции, не приводящие к изменению степени полимеризации макромолекул: полимераналогичные и внутримолекулярные превращения. (Максимальная оценка 10 баллов)
3. Полистирол, методы получения, свойства, применение. (Максимальная оценка 10 баллов)
4. Задача. Зная показатели полярности мономеров (-0,35; 0,40), вычислите константы сополимеризации, если из мономерной смеси, содержащей 20% (мол.) первого мономера, при малых степенях превращения получен сополимер, содержащий 85% (мол.) звеньев второго мономера. (Максимальная оценка 15 баллов)

Вопросы к экзамену по ВМС

1. Макромолекула и ее химическое звено. Степень полимеризации и контурная длина цепи. Важнейшие свойства полимеров, обусловленные большими размерами, цепным строением и гибкостью макромолекул.
2. Классификация ВМС в зависимости от происхождения и химического состава.
3. Классификация ВМС в зависимости от строения основной цепи.
4. Конфигурационная изомерия. Конфигурационные изомеры, стереорегулярные макромолекулы.
5. Конформационная изомерия. Внутримолекулярное вращение. Свободно-сочлененная цепь как идеальная модель гибкой макромолекулы.
6. Гибкость реальных цепей. Понятие о статистическом сегменте.
7. Среднее расстояние между концами цепей и радиус инерции макромолекулы как характеристики чувствительные к конформационному состоянию цепи.
8. Гибкость макромолекулы. Количественные характеристики гибкости макромолекул.
9. Связь гибкости макромолекул с их химическим строением. Факторы, влияющие на гибкость реальных цепей.
10. Полидисперсность высокомолекулярных соединений. Усредненные молекулярные массы (среднечисловая, средневесовая, средневязкостная, z-средняя). Распределение по молекулярным массам (уни- и полимодальные).
11. Термодинамическое поведение макромолекул в растворе и его особенности по сравнению с поведением молекул низкомолекулярных веществ. Отличие истинных растворов полимеров от коллоидных и от  растворов низкомолекулярных веществ.
12. Неограниченное и ограниченное  набухание. Факторы, влияющие на растворение и набухание полимеров.
13. Фазовые диаграммы систем полимер – растворитель. Критические температуры растворения. Явления расслаивания.
14. Термодинамический критерий растворимости. Отклонение от идеальности растворов полимеров. Уравнение состояния полимера в растворе. Второй вириальный коэффициент и q-условия.
15. Вязкость разбавленных растворов. Приведенная и характеристическая вязкости и другие вязкостные характеристики растворов полимеров.
16. Связь характеристической вязкости с молекулярной массой полимера (уравнение Марка-Куна-Хаувинка). Связь характеристической вязкости со средними размерами макромолекул (уравнение Флори-Фокса).
17. Вискозиметрия и осмометрия как методы определения усредненных масс полимеров.
18. Полиэлектролиты. Количественные характеристики силы поликислот и полиоснований. Изоэлектрическая и изоионная точка. Амфотерные полиэлектролиты.
19. Надмолекулярная структура полимеров. Модели надмолекулярных структур аморфных полимеров Каргина, Иеха, Перепечко
20. Надмолекулярная структура кристаллических полимеров, степень кристалличности. Виды кристаллических структур.
21. Фазовые и физические состояния полимеров.
22. Термомеханические кривые полимеров. Температуры стеклования и текучести. Влияние гибкости полимера на его поведение при деформации. Зависимость формы термомеханической кривой от молекулярной массы полимера.
23. Термомеханические кривые кристаллических и аморфных полимеров (линейных и сетчатых).
24. Классификация цепных полимеризационных процессов. Сравнительная характеристика радикальной и ионной полимеризаций.
25. Термодинамика полимеризации. Понятие о полимеризационно-деполимеризационном равновесии.
26. Радикальная полимеризация: стадия инициирования и инициаторы.
27. Радикальная полимеризация: реакции роста, обрыва и передачи цепи. Механизм действия ингибиторов.
28. Уравнение скорости радикальной полимеризации. Длина кинетической цепи и средняя степень полимеризации.
29. Факторы, влияющие на скорость радикальной полимеризации и среднюю степень полимеризации.
30. Радикальная сополимеризация. Уравнение состава сополимера. Роль полярных факторов: «Q – e» схема. Методы определения констант сополимеризации.
31. Катионная полимеризация. Характеристика мономеров, способных полимеризоваться по катионному типу. Катализаторы и промоторы.
32. Рост и ограничение роста цепи при катионной полимеризации. Влияние природы растворителя.
33. Кинетика катионной полимеризации.
34. Анионная полимеризация. Характеристика мономеров, катализаторы.
35. Инициирование, рост и ограничение роста цепи при анионной полимеризации. «Живые» цепи.
36. Ионно-координационная полимеризация в присутствии гомогенных катализаторов Циглера-Натта, p-аллильных комплексов переходных металлов, оксидно-металлических катализаторов.
37. Типы реакций поликонденсации. Основные различия цепных и ступенчатых процессов. Проведение поликонденсации в растворе, расплаве, на границе раздела фаз.
38. Молекулярная масса и ММР при поликонденсации. Влияние стехиометрии, монофункциональных примесей и побочных реакций на молекулярную массу продуктов.
39. Особенности реакционной способности функциональных групп макромолекул.
40. Химические реакции, не приводящие к изменению степени полимеризации макромолекул: полимераналогичные и внутримолекулярные превращения.
41. Химические реакции, приводящие к изменению степени полимеризации макромолекул. Расщепление полимерных цепей под влиянием химических и физических (в том числе механических) воздействий.
42. Химические реакции, приводящие к изменению степени полимеризации макромолекул. Сшивание полимерных цепей. Вулканизация каучуков. Формование полимерных изделий из реакционноспособных олигомеров (отверждение).
43. Синтез сложных полиэфиров, получение, применение.
44. Полиамиды. Их свойства, получение.
45. Фенолформальдегидные смолы, их синтез, свойства.
46. Мочевино-, меламиноформальдегидные смолы, их получение, свойства.
47. Полиэтилен, полипропилен, полиизобутилен, получение.
48. Полистирол, методы получения, свойства, применения.
49. Полисилоксаны, методы получения, свойства, применение.
50. Полиуретаны, методы получения, свойства, применение.

Образцы контрольных работ № 3 и № 4 для группы ХТБ-801-О

Вопросы к коллоквиуму № 4 по органической химии для студентов группы ХТБ-801-О

Нитросоединения. Амины. Диазосоединения. Серосодержащие органические соединения. Гетероциклические соединения

1. Нитроалканы. Номенклатура. Строение нитрогруппы. Методы синтеза: из алкилгалогенидов, синтез нитрометана по Кольбе; нитрование по Коновалову. Физические свойства. Химические свойства. Таутомерия  нитросоединений, аци-формы. Взаимодействие с азотистой кислотой, конденсация с карбонильными соединениями, гидролиз до карбонильных соединений  и карбоновых кислот. Восстановление нитросоединений до аминов. Применение.

2. Ароматические нитросоединения. Методы синтеза: нитрование ароматических углеводородов. Физические свойства. Химические свойства. Восстановление в кислой и щелочной среде. Образование комплексов с перносом заряда. Применение нитроаренов.   

3. Амины. Классификация, номенклатура и изомерия. Методы синтеза: алкилирование аммиака и аминов алкилгалогенидами и спиртами, синтез первичных аминов по Габриэлю, перегруппировка Гофмана, восстановление нитросоединений и нитрилов, восстановление оснований Шиффа, синтез ароматических аминов прямым аминированием и нуклеофильным замещением в арилгалогенидах.

4. Алифатические амины. Физические свойства. Строение аминогруппы. Основность аминов. Сравнение основности первичных, вторичных и третичных аминов. Протонирование алифатических аминов. Алкилирование и ацилирование. Проявление кислотных свойств: взаимодействие со щелочными металлами. Взаимодействие с азотистой кислотой. Окисление третичных аминов до N-оксидов.

5. Ароматические и алкилароматические амины. Сравнение основности с алифатическими аминами. Влияние на основность заместителей в ароматическом ядре. Образование солей. Алкилирование и ацилирование. Образование устойивых оснований Шиффа. Взаимодействие с азотистой кислотой.

Окисление ароматических аминов. Реакции электрофильного замещения в бензольном ядре ароматических аминов. Диамины. Применение аминов.

6. Ароматические диазосоединения. Получение (реакция диазотирования первичных ароматических аминов, механизм и условия). Строение и устойчивость ароматических диазосоединений. Превращения солей арилдиазония в кислой и щелочной среде. Реакции диазосоединений с выделением азота (замена на гидроксил, водород, реакции Зандмейера, Шимана, Гомберга). Реакции диазосоединений без выделения азота (восстановление, окисление, азосочетание). Механизм и условия реакции азосочетания. Азокрасители.

7. Серосодержащие органические соединения.

Тиоспирты (тиолы) и тиоэфиры (сульфиды). Методы получения, физические и химические свойства. Применение. 

8. Пятичленные ароматические гетероциклы с одним гетероатомом. Фуран, тиофен и пиррол. Строение и ароматичность. Методы получения (общие и частные).

9. Фуран, физические и химические свойства. Фурфурол.

10. Тиофен, физические и химические свойства.

11. Пиррол, физические и химические свойства. Значение и применение фурана, тиофена, пиррола и их производных.

12. Индол. Строение, методы получения, физические и химические свойства.

13. Пиридин и его гомологи. Номенклатура. Строение пиридина. Ароматичность. Методы синтеза пиридина и его гомологов (выделение из каменноугольной смолы, синтезы Чичибабина). Физические свойства.

14. Химические свойства пиридина. Пиридин как основание (образование солей, реакция с алкилгалогенидами, образование комплексов и N-оксидов). Гидрирование пиридина.  Реакции электрофильного замещения для пиридина и N-оксида пиридина Реакции нуклеофильного замещения пиридина. Алкилпиридины, окисление и конденсация с альдегидами). Гидроксипиридины (пиридоны), аминопиридины и пиридинкарбоновые кислоты

15. Хинолин и изохинолин. Строение и номенклатура. Присутствие в нефтяных фракциях. Методы получения (перегонка каменноугольной смолы, синтез хинолинов по Скраупу). Физические и химические свойства.

Готовимся к зачетному тесту

Форму теста необходимо заполнить до 21-00 3 июня.

Поликонденсация на границе раздела фаз

Вполне серьезно...

В блоге Шемра Ризо опубликовано замечательное наглядное пособие "The illustrated guide to a Ph.D." by Matt Might  ("Как стать кандидатом наук"). Познакомьтесь с ним...

Представьте себе круг, который содержит в себе всё человеческое знание:

К моменту окончания начальной школы, вы знаете совсем немного:

Окончив среднюю школу, вы уже знаете чуть больше:

Имея степень бакалавра, вы получаете основы знаний по специализации:

Степень магистра расширяет сферу вашей деятельности:

Читая научные статьи, можно добраться до предела человеческого знания:

Когда вы достигаете этого предела, то сосредотачиваетесь и начинаете упорно продвигаться к своей цели в течение нескольких лет

до тех пор, пока однажды вам это не удастся:

И то, чего вы достигли, называется степенью доктора философии (Ph.D.). Конечно, сейчас мир выглядит для вас иначе:

Поэтому не забывайте о картине в целом:

Так что не обольщайтесь и спокойно продолжайте двигаться к вашей цели.

С днем химика!

Вместе с автором песни задаю ритм, в котором нам необходимо работать до конца семестра. Справимся?

Вопросы к коллоквиуму № 3 по органической химии для студентов группы ХТБ-801-О

1. Альдегиды и кетоны.  Изомерия и номенклатура. Методы получения альдегидов и кетонов (окисление спиртов, пиролиз карбоновых кислот, пиролитическая кетонизация солей карбоновых кислот, гидролиз геминальных дигалогенпроизводных, на основе магнийорганических соединений, гидратация алкинов, оксосинтез, Вакер-процесс). Получение ароматических альдегидов и кетонов окислением алкилбензолов, реакциями ацилирования и формилирования. Физические свойства альдегидов и кетонов.

2. Химические свойства. Строение карбонильной группы. Влияние строения углеводородного радикала на активность карбонильной группы. Реакции нуклеофильного присоединения по карбонильной группе: взаимодействие с водой, спиртами, бисульфитом натрия, пятихлористым фосфором, образование циангидринов, бензоиновая конденсация.

 3. Взаимодействие карбонильных соединений с N-нуклеофилами,  геометрическая изомерия оксимов, перегруппировка Бекмана.

4. Реакции протекающие   через   стадию   образования  енольных форм. Кето-енольная таутомерия. Альдольно-кротоновая конденсация,  ее механизм при кислотном и  основном катализе.

5. Галогенирование и галоформное расщепление. Реакция Манниха. Реакции полимеризации и поликонденсации альдегидов. Окисление альдегидов до карбоновых кислот. Синтез ароматических галогенангидридов. Восстановление карбонильных соединений до спиртов, пинаконов, углеводородов. Реакция Канниццаро.

6. Непредельные альдегиды и кетоны. Методы получения. Сопряжение карбонильной группы с С=С связью, реакции 1,2- и 1,4-присоединения. Кетены.

7. Хиноны. Методы получения. Физические свойства. Химические свойства: присоединение брома, гидроксиламина спиртов, хлористого водорода; хиноны как диенофилы; восстановление хинонов. Хингидрон. Комплексы с переносом заряда. Семихинон.

8. Одноосновные  карбоновые кислоты. Номенклатура и изомерия. Способы получения: окисление первичных спиртов и альдегидов, гидролиз нитрилов. Промышленные методы получения: окисление парафиновых и ароматических углеводородов, оксосинтез.  Физические свойства карбоновых кислот.

9. Химические свойства. Строение карбонильной группы и карбоксилат-иона. Ассоциация и диссоциация карбоновых кислот. Влияние на кислотность строения углеводородного радикала и заместителей в бензольном ядре. Образование солей. Свойства солей (пиролитическая кетонизация, электролиз по Кольбе). Галогенирование кислот по Геллю-Фольгарду-Зелинскому. Нитрование алифатических карбоновых килот. Реакции замещения в бензольном ядре ароматических карбоновых кислот. Декарбоксилирование. Муравьиная кислота. Методы получения, специфические химические свойства.

10. Галогенангидриды и ангидриды кислот. Строение, методы получения. Взаимодействие с нуклеофильными реагентами (вода, спирты, амины, карбоновые кислоты). Механизм реакций. Реакция Перкина.

11. Сложные эфиры. Строение и методы получения (этерификация, ацилирование спиртов и алкоголятов). Механизм реакции этерификации. Свойства сложных эфиров: гидролиз в кислой и в щелочной среде (механизм), перэтерификация, амминолиз. Сложноэфирная конденсация Кляйзена.

12. Амиды кислот. Строение амидной группы. Методы получения амидов. Свойства амидов: гидролиз, дегидратация, перегруппировка Гофмана (механизм реакции).

Нитрилы. Строение и методы получения. Химические свойства: гидролиз, алкоголиз, восстановление до аминов.

13. Непредельные одноосновные карбоновые кислоты и их производные. Номенклатура. Важнейшие представители: акриловая и метакриловая кислоты и их сложные эфиры, акрилонитрил. Методы синтеза непредельных кислот и их производных. Химические свойства: реакции присоединения, диеновый синтез, реакции полимеризации. Полимеры, получаемые из сложных эфиров и акрилонитрила по реакциям полимеризации и сополимеризации.

11. Предельные двухосновные карбоновые кислоты. Номенклатура. Кислотность, сравнение с одноосновными кислотами.  Щавелевая кислота. Методы получения и свойства. Янтарная кислота. Образование циклических производных: янтарный ангидрид и сукцинимид. Бромсукцинимид и его применение в реакциях бромирования.

12. Адипиновая кислота и высшие двухосновные предельные карбоновые кислоты.  Получение и применение (синтетические смазочные масла, полимеры).

13. Непредельные двухосновные кислоты. Фумаровая и малеиновая кислоты. Получение. Кислотные свойства. Изомеризация. Присоединение галогенов, галогеноводородов, окисление. Малеиновый ангидрид и его применение (диеновый синтез, гидратация, получение сополимеров со стиролом и акриловыми эфирами, производство полиэфирных смол).

14. Ароматические двухосновные кислоты. Получение. Фталевая кислота и фталевый ангидрид. Синтез и применение эфиров фталевой кислоты. Полиэфирные смолы.  Фталимид, его использование в синтезе аминов и антраниловой кислоты. Терефталевая кислота. Эфиры терефталевой кислоты и их применение в производстве синтетических волокон.