Учебники

GATE Химическая программа

Раздел А: Физическая химия

Блок 1: Структура

  • Постулаты квантовой механики

  • Зависящие от времени и не зависящие от времени уравнения Шредингера

  • Прирожденная интерпретация

  • Частица в коробке

  • Гармонический генератор

  • Жесткий ротор

  • Атом водорода: атомные орбитали

  • Многоэлектронные атомы: орбитальное приближение

  • Методы вариации и возмущения первого порядка

  • Химическая связь: теория валентной связи и теория LCAO-MO

  • Гибридные орбитали

  • Применение LCAO-MOT для H 2+ , H 2 и других гомоядерных двухатомных молекул, гетероядерных двухатомных молекул, таких как HF, CO, NO, и для простых делокализованных π-электронных систем

  • Аппроксимация Хюккеля и ее применение в кольцевых π – электронных системах

  • Элементы симметрии и операции

  • Точечные группы и таблицы символов

  • Происхождение правил отбора для вращательной, колебательной, электронной и комбинационной спектроскопии двухатомных и многоатомных молекул

  • Коэффициенты Эйнштейна

  • Связь интегрального момента перехода с молярным коэффициентом экстинкции и силой осциллятора

  • Основные принципы ядерного магнитного резонанса: ядерный g-фактор, химический сдвиг, ядерная связь

Постулаты квантовой механики

Зависящие от времени и не зависящие от времени уравнения Шредингера

Прирожденная интерпретация

Частица в коробке

Гармонический генератор

Жесткий ротор

Атом водорода: атомные орбитали

Многоэлектронные атомы: орбитальное приближение

Методы вариации и возмущения первого порядка

Химическая связь: теория валентной связи и теория LCAO-MO

Гибридные орбитали

Применение LCAO-MOT для H 2+ , H 2 и других гомоядерных двухатомных молекул, гетероядерных двухатомных молекул, таких как HF, CO, NO, и для простых делокализованных π-электронных систем

Аппроксимация Хюккеля и ее применение в кольцевых π – электронных системах

Элементы симметрии и операции

Точечные группы и таблицы символов

Происхождение правил отбора для вращательной, колебательной, электронной и комбинационной спектроскопии двухатомных и многоатомных молекул

Коэффициенты Эйнштейна

Связь интегрального момента перехода с молярным коэффициентом экстинкции и силой осциллятора

Основные принципы ядерного магнитного резонанса: ядерный g-фактор, химический сдвиг, ядерная связь

Блок 2: Равновесие

  • Законы термодинамики
  • Стандартные состояния
  • термохимия
  • Термодинамические функции и их взаимосвязь –
    • Соотношения Гиббса-Гельмгольца и Максвелла
    • Уравнение Вант-Гоффа
  • Критерии спонтанности и равновесия
  • Абсолютная энтропия
  • Частичные молярные количества
  • Термодинамика смешивания
  • Химический потенциал
  • Беглость, активность и коэффициенты активности
  • Химическое равновесие
  • Зависимость константы равновесия от температуры и давления
  • Неидеальные решения
  • Ионная подвижность и проводимость
  • Ограничительный закон Дебая-Хюккеля
  • Уравнение Дебая-Хюккеля-Онзагера
  • Стандартные электродные потенциалы и электрохимические ячейки
  • Потенциометрическое и кондуктометрическое титрование
  • Фазовое правило
  • Уравнение Клаузиуса
  • Фазовая диаграмма однокомпонентных систем: CO 2 , H 2 O, S
  • Двухкомпонентные системы –
    • Парожидкостная система
    • Система жидкость-жидкость
    • Твердотельные системы
  • Фракционная перегонка
  • Азеотропы и эвтектика
  • Статистическая термодинамика –
    • Микроканонические и канонические ансамбли
    • Распределение Больцмана
    • Функции раздела
    • Термодинамические свойства

Блок 3: Кинетика

  • Теория переходного состояния –
    • Уравнение Эйринга
    • Термодинамические аспекты
  • Поверхности потенциальной энергии и классические траектории
  • Элементарные, параллельные, противоположные и последовательные реакции
  • Приближение устойчивого состояния
  • Механизмы сложных реакций
  • Мономолекулярные реакции
  • Кинетика полимеризации и ферментативный катализ
  • Кинетика быстрых реакций: методы релаксации и течения
  • Кинетика фотохимических и фотофизических процессов

Блок 4: Поверхности и интерфейсы

  • Физосорбция и хемосорбция
  • Изотермы Ленгмюра, Фрейндлиха и БЭТ
  • Поверхностный катализ: механизм Ленгмюра-Хиншелвуда
  • Поверхностное натяжение, вязкость
  • Самоорганизация
  • Физическая химия коллоидов, мицелл и макромолекул

Раздел B: Неорганическая химия

Блок 1: Основные элементы группы

  • Гидриды, галогениды, оксиды, оксокислоты, нитриды, сульфиды – формы и реакционная способность

  • Структура и связь боранов, карборанов, силиконов, силикатов, нитридов бора, боразинов и фосфазенов

  • Аллотропы углерода

  • Химия благородных газов, псевдогалогенов и межгалогенных соединений

  • Кислотно-основные понятия

Гидриды, галогениды, оксиды, оксокислоты, нитриды, сульфиды – формы и реакционная способность

Структура и связь боранов, карборанов, силиконов, силикатов, нитридов бора, боразинов и фосфазенов

Аллотропы углерода

Химия благородных газов, псевдогалогенов и межгалогенных соединений

Кислотно-основные понятия

Блок 2: Переходные элементы

  • Координационная химия –

    • структура и изомерия

    • Теории связи (VBT, CFT и MOT)

  • Диаграммы уровней энергии в различных кристаллических полях, CFSE, применения CFT, искажения Яна-Теллера

  • Электронные спектры комплексов переходных металлов –

    • Спектроскопический термин символы

    • Правила выбора

    • Диаграммы Orgel

    • Спектры переноса заряда

  • Магнитные свойства комплексов переходных металлов

  • Механизмы реакции –

    • Кинетическая и термодинамическая устойчивость

    • Замена и окислительно-восстановительные реакции

Координационная химия –

структура и изомерия

Теории связи (VBT, CFT и MOT)

Диаграммы уровней энергии в различных кристаллических полях, CFSE, применения CFT, искажения Яна-Теллера

Электронные спектры комплексов переходных металлов –

Спектроскопический термин символы

Правила выбора

Диаграммы Orgel

Спектры переноса заряда

Магнитные свойства комплексов переходных металлов

Механизмы реакции –

Кинетическая и термодинамическая устойчивость

Замена и окислительно-восстановительные реакции

Блок 3: Лантаноиды и Актиниды

  • восстановление
  • Периодические свойства
  • Спектральные свойства
  • Магнитные свойства

Блок 4: Металлоорганика

  • 18-электронное правило
    • металл-алкил,
    • металл-карбонил
    • металлолефиновые и металлкарбеновые комплексы
    • металлоцены
  • Флюксиональность в металлоорганических комплексах
  • Типы металлоорганических реакций
  • Гомогенный катализ –
    • гидрирование
    • гидроформилирование
    • Синтез уксусной кислоты
    • Метатезис и окисление олефинов
  • Гетерогенный катализ –
    • Реакция Фишера-Тропша
    • Полимеризация Циглера-Натта

Блок 5: Радиоактивность

  • Процессы распада
  • Период полураспада радиоактивных элементов
  • Процессы деления и слияния

Блок 6: Биоинорганическая химия

  • Ионный (Na + и K + ) транспорт
  • Кислородное связывание
  • Транспорт и утилизация
  • Реакции переноса электрона
  • Азотфиксация
  • Металлоферменты, содержащие –
    • магниевый
    • молибден
    • Железо
    • кобальт
    • медь
    • цинк

Блок 7: Твердые

  • Кристаллические системы и решетки
  • Миллер самолеты
  • Хрустальная упаковка
  • Хрустальные дефекты
  • Закон Брэгга
  • Ионные кристаллы
  • Структуры соединений типа AX, AX2, ABX3
  • Шпинели
  • Теория полос
  • металлы
  • Полупроводники

Блок 8: Инструментальные методы анализа

  • УФ-видимая спектрофотометрия
  • ЯМР и ЭПР спектроскопия
  • Масс-спектрометрии
  • Хроматография, включая ГХ и ВЭЖХ
  • Электроаналитические методы –
    • Полярография
    • Циклическая вольтамперометрия
    • Ионоселективные электроды
  • Термоаналитические методы

Раздел С: Органическая химия

Блок 1: Стереохимия

  • Хиральность органических молекул с хиральными центрами или без них и определение их абсолютных конфигураций

  • Относительная стереохимия в соединениях, имеющих более одного стереогенного центра

  • Гомотопические, энантиотопные и диастереотопные атомы, группы и грани

  • Стереоселективный и стереоспецифический синтез

  • Конформационный анализ ациклических и циклических соединений

  • Геометрическая изомерия

  • Конфигурационные и конформационные эффекты и участие соседних групп в реакционной способности и селективности / специфичности

Хиральность органических молекул с хиральными центрами или без них и определение их абсолютных конфигураций

Относительная стереохимия в соединениях, имеющих более одного стереогенного центра

Гомотопические, энантиотопные и диастереотопные атомы, группы и грани

Стереоселективный и стереоспецифический синтез

Конформационный анализ ациклических и циклических соединений

Геометрическая изомерия

Конфигурационные и конформационные эффекты и участие соседних групп в реакционной способности и селективности / специфичности

Блок 2: Механизмы реакции

  • Основные механистические концепции –

    • Кинетический и термодинамический контроль

    • Постулат Хаммонда и принцип Кертина-Хамметта

  • Методы определения механизмов реакции путем идентификации продуктов, промежуточных продуктов и изотопного мечения

  • Реакции нуклеофильного и электрофильного замещения (как ароматические, так и алифатические)

  • Реакции присоединения к углерод-углеродным и углерод-гетероатомным (N, O) кратным связям

  • Элиминационные реакции

  • Реактивные интермедиаты –

    • Карбокатионы

    • карбанионами

    • карбенами

    • нитренов

    • Arynes

    • Свободные радикалы

  • Молекулярные перегруппировки с участием электронодефицитных атомов

Основные механистические концепции –

Кинетический и термодинамический контроль

Постулат Хаммонда и принцип Кертина-Хамметта

Методы определения механизмов реакции путем идентификации продуктов, промежуточных продуктов и изотопного мечения

Реакции нуклеофильного и электрофильного замещения (как ароматические, так и алифатические)

Реакции присоединения к углерод-углеродным и углерод-гетероатомным (N, O) кратным связям

Элиминационные реакции

Реактивные интермедиаты –

Карбокатионы

карбанионами

карбенами

нитренов

Arynes

Свободные радикалы

Молекулярные перегруппировки с участием электронодефицитных атомов

Блок 3: Органический синтез

  • Синтез, реакции, механизмы и селективность с участием следующих классов соединений –

    • алкенов

    • Алкины

    • Arenes

    • Спирты

    • Фенолы

    • Альдегиды

    • Кетоны

    • Карбоновые кислоты

    • Эфиры

    • нитрилы

    • Галогениды

    • Нитросоединения

    • Амины и амиды

  • Использование реагентов на основе Mg, Li, Cu, B, Zn и Si в органическом синтезе

  • Образование углерод-углеродных связей в результате реакций сочетания – Хек, Сузуки, Стилле и Соногошира

  • Концепции многошагового синтеза –

    • Ретросинтетический анализ

    • Стратегические отключения

    • Синтоны и синтетические эквиваленты

  • Реакционная способность при амплификации – эквиваленты формильных и ацильных анионов

  • Селективность в органическом синтезе – химио-, регио- и стереоселективность

  • Защита и снятие защиты с функциональных групп

  • Концепции асимметричного синтеза – разрешение (в том числе ферментативное), десимметризация и использование хиральных вспомогательных веществ.

  • Реакции образования углерод-углеродных связей через еноляты (включая енолаты бора), енамины и силилен енольные эфиры.

  • Майкл сложная реакция

  • Стереоселективное добавление к группам C = O (модели Крэма и Фелкина-Анха)

Синтез, реакции, механизмы и селективность с участием следующих классов соединений –

алкенов

Алкины

Arenes

Спирты

Фенолы

Альдегиды

Кетоны

Карбоновые кислоты

Эфиры

нитрилы

Галогениды

Нитросоединения

Амины и амиды

Использование реагентов на основе Mg, Li, Cu, B, Zn и Si в органическом синтезе

Образование углерод-углеродных связей в результате реакций сочетания – Хек, Сузуки, Стилле и Соногошира

Концепции многошагового синтеза –

Ретросинтетический анализ

Стратегические отключения

Синтоны и синтетические эквиваленты

Реакционная способность при амплификации – эквиваленты формильных и ацильных анионов

Селективность в органическом синтезе – химио-, регио- и стереоселективность

Защита и снятие защиты с функциональных групп

Концепции асимметричного синтеза – разрешение (в том числе ферментативное), десимметризация и использование хиральных вспомогательных веществ.

Реакции образования углерод-углеродных связей через еноляты (включая енолаты бора), енамины и силилен енольные эфиры.

Майкл сложная реакция

Стереоселективное добавление к группам C = O (модели Крэма и Фелкина-Анха)

Блок 4: Перициклические реакции и фотохимия

  • Электроциклические, циклоприсоединения и сигматропные реакции
  • Орбитальные корреляции – лечение от FMO и PMO
  • Фотохимия алкенов, аренов и карбонильных соединений
  • Фотоокисление и фотовосстановление
  • Ди-π-метановая перегруппировка, реакция Бартона

Блок 5: Гетероциклические соединения

  • Состав
  • подготовка
  • Свойства и реакции фурана
  • пиррола
  • тиофена
  • пиридин
  • Индол
  • Кинолон
  • изохинолин

Блок 6: Биомолекулы

  • Состав
  • Свойства и реакции моно- и дисахаридов
  • Физико-химические свойства аминокислот
  • Химический синтез пептидов
  • Структурные особенности белков
  • Нуклеиновые кислоты
  • Стероиды
  • Терпеноидами
  • Каротиноиды
  • Алкалоиды

Блок 7: Спектроскопия

  • Применение УФ-видимой, ИК, ЯМР и масс-спектрометрии в структурном определении органических молекул

Применение УФ-видимой, ИК, ЯМР и масс-спектрометрии в структурном определении органических молекул

Чтобы скачать PDF нажмите здесь .