ЭЛЕМЕНТЫ СУДОВЫХ ГРУЗОПОДЪЕМНЫХ МЕХАНИЗМОВ. Факультет: фармацевтический Курс 2 Семестр 4

Факультет: фармацевтический Курс 2 Семестр 4

ТЕМА ЗАНЯТИЯ: Терпены, каротиноиды

 

УЧЕБНАЯ ЦЕЛЬ ЗАНЯТИЯ:

Изучить строение и принципы классификации терпенов, их природные источники и методы синтеза, а также химические и физические свойства отдельных представителей, применяющихся в медицине и фармации.

ЗАДАЧИ ЗАНЯТИЯ:

1. При подготовке к занятию: проработать вопросы темы (см. ниже) с использованием материалов лекции и рекомендуемой литературы, выполнить письменное домашнее задание.

2. В ходе занятия: в упражнениях на конкретных примерах уяснить все вопросы темы, выполнить письменный тест-контроль по теме.

По теме занятия студент должен знать основы классификации и номенклатуры терпенов, их физические и химические свойства и методы получения; студент должен уметь прогнозировать химические свойства этих соединений и определять возможные пути их синтеза.

 

ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ЗАНЯТИЯ - 4 акад. часа

 

ВОПРОСЫ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ:

1. Изопреноиды, их структура. "Изопреновое правило" Ружички.

2. Определение и химическая структура терпенов.

3. Классификация терпенов:

а) по количеству изопреновых звеньев;

б) по количеству циклов.

4. Физические свойства терпенов (плотность, т. кип., запах). Природные источники терпенов (живица, скипидар, канифоль), методы их выделения из природных источников.

5. Основные представители терпенов: нахождение в природе, химическая структура, химические свойства, биологическая активность, значение в фармации.

5.1. Монотерпены:

5.1.1. Ациклические: мирцен, оцимен, гераниол, цитраль.

5.1.2. Моноциклические:

а) Ментол: его стереоизомерия; природные источники, биологические свойства. Синтез ментола из м -крезола. Препарат валидол – его состав и метод получения.

б) ментадиены: их изомерия (дипентен, лимонен и др.), гидратация – образование терпин-гидрата, синтез терпингидрата из пинена.

5.1.3. Бициклические:

а) группа пинана: строение α- и β-пиненов, превращение α-пинена в терпингидрат;

б) Группа камфана. Камфора – её физические свойства и стереоизомерия, природные источники и способы выделения. Синтез камфоры из пинена. Реакция камфоры с гидроксиламином (количественное определение). Производные камфоры – лекарственные препараты: бромкамфора, сульфокамфорная кислота. Получение бромкамфоры бромированием камфоры, её реакция с цинком в щелочной среде (количественное определение). Сульфокамфора – реакция с ДНФГ, сплавление с карбонатом и нитратом натрия, реакция с NaOH (качественное и количественное определение).

6. Тетратерпены. Каротиноиды: каротин, витамин А (ретинол, ретиналь) – их природные источники, химическая структура, биологическая активность. Превращение каротина в ретиналь.

 

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА:

Борнеол, бромкамфора, гераниол, дитерпены, изоборнеол, камфан, камфен, камфора, каротин, лимонен, ментан, ментен, монотерпены, пинан, пинен, ретиналь, ретинол, сесквитерпены, сквален, скипидар, терпинеол, терпин-гидрат, тетратерпены, тимол, цитраль.

 

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ:

Упражнения по теме.

 

ПИСЬМЕННОЕ ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ:

 

1. Напишите схему следующих превращений, приведите названия всех соединений:

2. Составьте схемы следующих реакций Δ³ –ментена:

3. Представлены формулы гераниола (А – компонент масла герани) и цитраля (В - компонент масла лимона, применяющийся в медицине). Предложите путь получения этих веществ из β-мирцена (см. вопрос 1).

Проанализируйте эти структуры и определите: а) их общие реакции; б) их отличительные реакции; в) реакции, связывающие эти соединения между собой.

4. При димеризации изопрена по типу диенового синтеза образуется дипентен - рацемическая форма циклического монотерпена. Напишите схему этой реакции, выделите в структуре дипентена хиральный атом углерода.

5. При полной гидратации дипентена или его оптически активного энантиомера лимонена (компонент лимонного масла, скипидара), образуется двухатомный спирт терпин – лекарственный препарат, применяющийся при бронхите. Напишите схему этой реакции, в структуре терпина отметьте хиральные атомы углерода.

6. Ретиналь, ретинол и каротин – вещества, обладающие А-витаминной активностью. Напишите структурные формулы этих соединений и схему превращений, связывающую их друг с другом.

7. Составьте схемы следующих превращений камфоры:

 

 

ЛИТЕРАТУРА ДЛЯ ПОДГОТОВКИ:

Основная:

1. Конспект лекции по органической химии, тема "Терпены, каротиноиды".

2. Тюкавкина Н.А., Бауков Ю.И. "Биоорганическая химия" М., Медицина, 1991г., с.442-447.

Дополнительная:

1. В.Г.Беликов "Фармацевтическая химия", изд. 4-е, М., МЕДпресс-информ, 2007 г. с.326-339.

2. Машковский М.Д. "Лекарственные средства" (пособие для врачей) в 2 частях,

М., Медицина, 1993 г.

 

Задание подготовлено ст. преп. к.х.н. Голомолзиным Б.В.

Утверждено на заседании кафедры «____»____________ 2009 г.

ЭЛЕМЕНТЫ СУДОВЫХ ГРУЗОПОДЪЕМНЫХ МЕХАНИЗМОВ

Тросы

 

К гибким грузовым органам относят цепи и тросы. Стальные проволочные тросы являются основным типом гибких грузовых органов, применяемым в грузоподъемным машинах. Они имеют следующие достоинства:

– высокая прочность;

– небольшая погонная масса;

– большая гибкость во всех направлениях;

– возможность работы на больших скоростях;

– большая долговечность и надежность;

– вследствие упругих свойств снижают динамические нагрузки.

Тросы для такелажа морских судов изготавливают из высокопрочной оцинкованной стальной проволоки диаметром 0,2 … 3 мм с пределом прочности s_b =1300.…2600 МПа. Согласно Регистру диаметр проволок в наружном слое прядей должен составлять не менее 0,6 мм.

Тросы состоят (рис. 2.1) из стальных проволок, которые свиваются в пряди, затем пряди вокруг сердечника свиваются в трос.

 

Рис.2.1. Конструкция стального троса: 1 – проволочка; 2 – прядь проволочек; 3 – сердечник

 

Тросы классифицируются по таким признакам:

1) по типу свистки прядей: тросы с линейным касанием (ЛК) и точечным касанием (ТК). При линейном касании (рис.2.2) углы навивки проволок в пряди одинаковые, при точечном касании (рис.2.2) – разные. В грузоподъемных машинах тросы с линейным касанием находят большее применение, поскольку они более гибкие, имеют лучшее заполнение поперечного сечения металлом и их срок службы значительно выше;

2) по направлению свивки: правая и левая (рис. 2.3);

3) по виду свики:

а) крестовая (рис.2.3 а) и б)), где проволоки в прядях свиты в одну строну, а пряди в трос – в противоположную;

б) односторонняя (параллельная) – направление свивки проволок в прядях и прядей в тросе совпадают (рис. 2.3 в) и г)). Тросы односторонней свивки имеют меньшую жесткость, большую долговечность, но им присущ существенный недостаток – самораскручивание под нагрузкой, поэтому такие тросы используют только в подъемниках;

 

Рис.2.2. Касание проволок по слоям:

а) линейное; б) точечное

в) комбинированная (рис. 2.3 д) и е)), в которой проволоки в пряди свиты во взаимнопротивоположных направлениях;

4) по количеству прядей: одно-, трех-, пяти-, шести-, семи-, восьми- и восемнадцатипрядные.

Рис. 2.3. а), б) – крестовая соответственно правая и левая; в), г) – односторонняя соответственно правая и левая; д), е) – комбинированная соответственно правая и левая

 

Сердечники тросов выполняют органическими (о.с.) или металлическими (м.с.). Наибольшее распространение получали пеньковые органические сердечники, которые служат: опорой прядей, придают тросу большую гибкость и являются накопителем для смазки, благодаря чему уменьшается изнашивание проволок троса и их коррозия.

Для бегучего такелажа согласно правилам Регистра должны применяться стальные тросы с одним органическим сердечником и с числом проволок не менее 114. Для стоячего такелажа (ванты, штаги, топрики, оттяжки) могут применяться стальные тросы с органическим и металлическим сердечником с диаметром проволочек в наружном слое прядей не менее 1 мм и числом проволок не менее 42.

Расчет тросов сводится к определению силы максимального натяжения и разрывного усилия. По разрывному усилию F_раз выбирают тип и размеры троса

 

,

 

k – коэффициент запаса прочности, по правилам Регистра k =3…5;

– сила натяжение троса на наиболее нагруженном участке. Максимальное натяжение трос имеет в лопарях – ходовых участках троса, навиваемых на барабан;

– допустимая разрывная сила троса, является паспортной характеристикой каждого троса.

Рис. 2.4. Тип ЛК-Р конструкции 6´19(1+6/6)+1о.с. ГОСТ 2688-80

Рис. 2.5. Тип ЛК-РО конструкции 6´36(1+7+7/7+14)+1о.с. ГОСТ 7688-80

 

Обозначение тросов:

ЛК-0 6´19 (ЛК – трос с линейным контактом проволочек, О – проволочки в наружном слое имеют одинаковый диаметр, 6 – число прядей в тросе, 19 – число проволок в пряди);

ЛК-Р 6´19 (рис.2.3) (ЛК – трос с линейным контактом проволочек, Р – проволочки в наружном слое имеют разный диаметр, 6 – число прядей в тросе, 19 – число проволок в пряди);

ЛК-РО 6´25 (рис.2.4) (ЛК – трос с линейным контактом проволочек, РО – слои проволочек в пряди выполняются поочередно одинаковым и разным диаметрами, 6 – число прядей в тросе, 19 – число проволок в пряди).

 

Цепи

Грузовые цепи (рис.2.6) (применяются реже в подъемных механизмах, чем тросы, по следующим признакам: большая масса, меньшая надежность, невозможность контроля качества цепи при работе, не допускают высоких скоростей и ударов из-за опасности внезапного разрыва, более высокая стоимость.

Рис. 2.6. Грузовые цепи

 

По конструкции они делятся на сварные и пластинчатые (рис.2.6). Сварные цепи применяют в талях, в подъемных механизмах небольшой грузоподъемности. Изготавливают сварные цепи из стали 10, Ст 2, Ст 3. Способ сварки: электродуговая (контактная) и кузнечная.

Рис. 2.6. Цепной блок

 

По конструкции сварные цепи различают короткозвенными, когда шаг цепи

, и длиннозвенными – , d – толщина звена, мм.