Traven__39__39_Organicheskaya_khimia_39_ _39__Tom_1 (1125750), страница 39
Текст из файла (страница 39)
12 1б Обратите внимание! Принятая для стероидов нумерация атомов не отвечает правилам номенклатуры ИЮПАК циклоалканов. Функции, которые выполняют в жизни растений монотерпены, составляющие их «душу ь с полной уверенностью сформулировать трудно. В то же время о ряде стероидов можно с уверенностью сказать, что они имеют прямое отношение к существу (идушев) высших животных, поскольку регулируют важнейшие биохимические циклы. В наибольшем количестве в организме человека присутствует холестерин: -200 г этого стероида содержится во взрослом организме.
Именно холестерин является источником других стероидов, участвующих в различных биохимических процессах.При его ферментативном окислении образуется 7-дегидрохолестерин, из которого при облучении солнечным светом образуется витамин Оз, препятствующий развитию рахита у детей. В Н н витамин 121 7-дегидрохолестерии Ниже показаны некоторые другие стероиды, выполняющие важнейшие функции в организме. Тестостерон — главный половой мужской гормон. Он ответствен за нормальное развитие мужских признаков: укрепление мускулатуры, басовитый голос„рост волос на теле. 236 Глава 4. 11иклоалканы ОН ОН Н тестостерон астралиол Тестостерон также образуется из холестерина и является предшественником эстрадиола — главного женского полового гормона. Этот гормон ответствен за регуляцию менструального цикла и процесс деторождения.
И тестостерон, и эстрадиол как истинные гормоны содержатся в организме в ничтожных количествах — сотыс доли грамма. О й С ОН НО" Н холеная кислота кортизон Кортизон относится к группе кортикостероидов. Он обладает жаропонижающим действием, особенно при лечении ревматоидного артрита. Холевая кислота входит в ~руину холеных 1желчных) кислот, обладает свойствами поверхностно-активного вещества (ПАВ; см. разд.
21.6) и регулирует жировой обмен в организме. Обратите внимание! И кортикостероиды, и холевые кислоты, как и перечисленные выше стероиды, производятся в организме из холестерина. Подчеркивая несомненную ценность холестерина для организма человека, надо отметить и связанные с ним проблемы. Избыток холестерина ведет к серьезному заболеванию — атеросклерозу, поскольку именно этот стероид является основным материалом бляшек. образующихся на степках артерий и препятствующих нормальному кровообращению. Неудивительно,что столь популярной стала диета, обедненная холестерином.
Соблюдая эту диету, не следует, однако, забывать, что вредным может быть только избыток холестерина. В этом разделе мы познакомились с некоторыми производными тсрпснов и стероидов. Многие из них отличаются исключительно высокой биологической активностью.
Именно поэтому изучению их строения и реакций были посвящены многочисленные исследования, в том числе те, которые отмечены Нобелевскими премиями: Х. Виланд (1927 г.), А. Бутенандт и Л. Ружи чка (1939 г.). Глава 5. АЛКЕНЫ Ненасыщенные углеводороды, содержащие двойную связь и образующие гомологичсский ряд общей формулы СлН,, называют алкеиами. Тривиальное название алкенов (в настоящее время устаревшее) — олефины. 5.1.
НОМЕНКЛАТУРА И ИЗОМЕРИЯ По номенклатуре ИЮПАК название алкена происходит от названия соответствующего алкана заменой суффикса -аи на -ен. Аналогично образуют названия циклоалкенов. Ниже даны примеры названий алкенов по этой номенклатуре (в скобках приведены тривиальные названия). 3 2 ) СН3 СН СН2 3 2 3 СН,— С=СН, сн, 2-метилпропен (изобутилен) ) 2 3 4 СН3 — СН=СН вЂ” СН3 2-бутен (бутилен) СН2=СН2 зтен (зтилен) пропен (пропилеи) Д 2 3 4 5 СН,— СН=СН вЂ” С вЂ” СН, l ~ С1 СН 4-метил-4-хлор-2-понтон циклогексен На примере названия 4-метил-4-хлор-2-пентена видно, что при составлении названия органического соединения двойная связь имеет приоритет перед алкильными группами и галогенами. Алкены могут существовать в виде геометрических изомеров.
Поскольку фрагменты молекулы алкена не имеют возможности вращаться относительно двойной связи, заместители у углеродных атомов при этой связи могут располагаться как по одну, так и по разные стороны. Стереоизомеры, различающиеся расположением заместителей относительно двойной связи„называют ееометрическими изомерами. Для обозначения геометрических изомеров применяют две номенклатуры: цис„тринс- и Е,Х-.
238 Глава 5. Алкены В соответствии с цис,транс-номенклатурой геометрические изомеры, в которых заместители расположены по одну сторону относительно двойной связи, называют цис-изомерами. Геометрические изомеры, в которых заместители расположены по разные стороны относительно двойной связи, называют транс-изомерами. Если в качестве заместителей выступают углеводородные радикалы, преимущество при определении конфигурации алкена имеют радикалы с более длинной углеродной цепью. 1 4 5 СНЗ 2 З,,СНЗСНЗ С=С Н СНз 4 5 Н, 2 зхСНЗСНЗ СНЗ СНЗ лгранс-З-метил-2-пентеи, (Е)-3-метил-2-пеитен цис-З-метил-2-пентен, (2)-3-метил-2-пелтон 4 5 С1 2 3 СНЗСНЗ СНЗ СИЗ 1 4 5 СНЗ, 2 З,СНЗСНЗ С=С С1 'СНз (Е)-З-метил-2-хлор-2-пентен, (2)-З-метил-2-хлор-2-пентен, цис-3-метил-2-хлор-2-пелтон ларанс-3-метил-2-хлор-2-пеитен (С) и СН СН вЂ” опар«сне заместиелели) г 5.2.
СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ Алкены как сырье для органического синтеза в природе не встречаются. Большая часть способов получения алкенов как в лаборатории, так и в промышленности основана на реакциях элиминирования. Двойная связь в субстрате образуется в этих реакциях за счет отщепления от молекулы исходного вещества молекулы водорода, галогена, воды или галогеноводорода. Часто цис,гнранс-номенклатура не позволяет однозначно назвать геометрические изомеры алкенов. Универсальной же является Е,Х-номенклатура, рекомендуемая правилами ИЮПАК. Е-Изомеры — геометрические изомеры, в которых старшие заместители у углеродных атомов двойной связи находятся по разные стороны относительно двойной связи (от нем.
«еп(дейеп» вЂ” напротив). Ряд старшинства заместителей определяется по правилам, приведенным в разд. 3.1.5. Х-Изомерье — геометрические изомеры, в которых старшие заместители у углеродных атомов двойной связи находятся по одну сторону относительно двойной связи (от нем. «2пзапипеп» вЂ” вместе), Обозначения Е- и Х- ставят перед названием соединения по номенклатуре ИЮПАК и заключают в скобки (обозначения транс- и цис- в скобки не заключают). 239 5.2. Способы получения Дегидрирование и крекинг алканов Дегидрирование алканов служит основным источником алкенов в промышленности.
В качестве катализатора применяют триоксид хрома. Процесс проводят при высокой температуре (до 450 'С). Из этапа так получают этилен, из н-бутана — бутены, а нз изобутана — изобутилен. СНзСНз СН2=СН2 + Нг зтаи зтилеп СНзСН2СН2СНз ~ ' СН2=СН вЂ” СНг СНз + и-бутан 1-бутеп + СНз — СН=СН вЂ” СНз + Н2, 2-бутеи (СНз)2СН СНз (СНз)2С=СН2 + Н2. изобутаи изобутилеи Крекинг алканов проводят при более высокой температуре.
Этот процесс протекает менее однозначно (см. разд. 2.4.1). СНзСН2СН2СНз 2~я® — ~ СНз — СН=СН2 + СН2=СН2 + СНа + и-бутаи зтилен пропел метан + С2Нб + СН2=СН вЂ” СН2 — СНз + СНз — СН=СН вЂ” СНз + Н2. 2-бутен 1-бутеи зтап Дегалогенирование вининальных дигалогеналканов Эту реакцию, как правило, проводят действием Ул-пыли на 1,2-дигалогеналкан (вин-дигалогеналкан)1 в спиртовом или уксуснокислом растворе. КСН вЂ” СН2 — ',. КСН=СН2 + УлС!2. С! С! алкея 1,2-дихлоралкаи ' Приставка «вии-» (от слова «випииальлыйь) означает.
что заместителя находятся прл со«едлих атомах углерода. 1лава 5. Алхелы Дегидратация спиртов (элиминирование) Отщепление воды от спиртов проводят нагреванием спирта при высокой температуре в присутствии сильных минеральных кислот (Н„504, НЗРО4). При этом сначала образуется сложный эфир, который наряду с этилсном дает молекулу кислоты. Дегидратацню этанола ведут при 180 'С. Санту — С~2 — хУтх»- УхтЪО» х'т(3 — Схз(2 — хзЪ»)А + Н20, этаиол этилсульфат СН3 — СН2 — 0503Н вЂ” СН2=СН2 + Н2ЬО». этилсульфат этилен Дегидратацию гомологов этанола проводят при более низкой температуре.
Если возможно получение нескольких изомеров, то преимущественно образуется более замещенный алкея (см. разд, 16.4.3). 2-метил-1-бутен (10%) 2.лзетил-2-бутон (90%) лис- и транс-2-Пелтельь 2-Пентанол (214 мл; 2 моль) нагревают с 62%-й серной кислотой (380 мл) при 95 'С. Алкен отгоняют по мере образования, Отгон промывают, сушат ~ и перегоняют. Выход 105 г (75%).
Получают преимущественно смесь цис- и и~раис-2-пеи- ' тенов. Незначительная примесь 1-пентена может быть удалена тщательной фракционной , перегонкой. По другому способу спирт пропускают в парах над твердым катализатором (А! О, оксиды тория или вольфрама). Температура при этом достигает 300 — 350 'С, а выход алкена приближается к теоретическому. СНЗСН2СН2ОН 350 ( СН3 СН вЂ” СН2 + Н20 . препон пропанол Дегидратацией спиртов получают также и циклоалкены; например, нз циклогексанола получают циклогексен. ОН вЂ” + Н20.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
