Traven__39__39_Organicheskaya_khimia_39_ _39__Tom_1 (1125750), страница 71
Текст из файла (страница 71)
Предложите оптимальный путь синтеза 4-бром-2-нитроэтилбензола, исходя из беизола. Задача 9.6. Каждая из следующих реакций протекает с хорошим выходом. Напишите структурные формулы их продуктов. а) обработка бензоилхлорида хлором в присутствии порошка железа; б) обработка метилбензоата С НзСООСНз смесью азотной и серной кислот; в) нитроваиие 1-фенил-1-пропанона СвНзСОСНзСНз. Задача 9.7. Сравните реакционную способность ароматических субстратов в следующих реакциях: а) толуола и хлорбензола в реакции нитровання; б) фторбензола н трифторметилбензола в реакции с бензилхлоридом в присутствии хлорида алюминия; в) метилбензоата С НзСООСНз и фенилацетата С„НзОСОСНз в реакции с бромом в уксусной кислоте; г) н-коппола и и-ди(шрет-бутил)бензола в реакции с ацетилхлоридом в присутствии А1С! . Укахсите, какие продукты преимущесзвенно образуются в каждой из перечисленных реакций. Задача 94й Расположите следующие углеводороды в порядке снижения скорости элсктрофильного нитрования: бензол, толуол, 1,3,5-триметилбензол, о-ксилол,м-ксилол.
458 Глава 9. Элсктрофильнос замещение в ароматическом ряду Задача 9.9. Напишите уравнения реакций. с помощью которых из бензола можно получить следующие соединения: а) п-изопропилбензолсульфокислота; б) 2-бром-2-фснилпропан; в) 4-п4ре222-бутил-2-44итротолуозп г) 3-бром-4-метилацстофснон; д) 2-бром-4-низробензойиая кислота; Задача 9.10.
Напишите уравнения реакций, с помощью которых из аииэола можно получить следующие соединения: а) 2-бром-4-нитроанизол; б) 4-бром-2-нитроанизол; в) л-метоксистирол. Задача 9.11. Покажите, какой продукт преимущественно образуется в следующих реакциях: СООН С! ННО22Н250, а) СООН СРЗ НН В ге СНЗСООН Озн Задача 9.12. Покажите, какой продукт преимущественно образуется в следующих реакпиях: Н2504 а) ) ч СН2 СН(СН2)зСНз 5-45 'С ОСН, А(С!з б) ! (СН,СО)20 ОСН, в) (СНз)2С=СН2 Н2504 СН, СН ОН г) СН2 Снз СНС! С(СНз)з в) СН(СН,)2 е) 3-бром-5-иитробензойная кислота; ж) 2-бром-4-зтилтолуол; з) 3-нитробромбензол; и) 24-хлорацетофснон; к) л-хлорацетофенон, 459 Задачи Задача 9.13. Покажите, какой продукт преимущественно образуется в следующих реакциях: О ХН вЂ” С вЂ” СНз з з СНзСН, а) СНзСОС! гл)С)з сиз СНЗСОС! ГДК')З 2п(НХ)ГНС! в) Р + СНС! Задача 9.14.
Предложите, с помощью каких реакций можно провести следующие превращения: соон а) изопропилбензол ПОЗА соон б) о-ксилол (СНз)зС СООН осн '-)СНЗ Н о й) в) 3 осн, С(СНз)з Задача 9.15. Каждое нз следующих соединений способно претерпенать реакцию внутримовекулярного ацилирования с образованием циклического кетона. Напишите структурные формулы продуктов.
СН, А)С!з а) (СНз)зС С вЂ” СНзСОС! СН, б) СНзСОС! 460 Глава 9. Элскз рофильнос замещение в ароматическом ряду СН,О ) СН,О СН,— СН вЂ” СН, СОС! Задача 9.16. Определите строение соединения А на основе следующих реакций: СООН СьНз(СНз)5СОС! А Сйз НзЮ., г СООН Задача 9.17. При нитровании стирола в водной серной кислоте получены два димера: С,Н,— СН=СН вЂ” СН вЂ” С,Н, ! СНз СьНз (,3-дифенил бутен (-метил-3-фенилиндан Прсдлоягите схемы преврицении, по которым образуются эти соединения. Задача 9.18.
Объясните, как образуется продукт в следующей реакции: СНз ! СНзСНз С СН(СНз)з ! СН, СНз СНз Задача 9.19. Напишите механизмы образования продуктов следующей реакции: НО СНзО Вг СНзО Вг ч СНзО ХОз Задача 9.20. Какой продукт (или продуктьм преимущественно образуется при электрофильном низровании следующих соединений? 46! Задачи Задача 9.21.
Каково строение продуктов А — В следующих превращений? Н Ои Б В. ННОз+ Н ДО бо-б5 'С Задача 9.22. Известно, что атом фтора является более злскзроотрицлтсльным, чем атом хлора. Сравните значения факторов парциальных скоростей нитрования фторбензола и хлорбензола, Дайте объяснения. 0,14 0.8 Задача 9.23. Факторы парциальных скоростей нитрования щрет-бутилбензола показаны на диаграмме: С(СНз7з 75 Какова относительная скорость нитрованиялпзельбутилбензола по сравнению с нитрованием бензолат Задача 9.24. Предложитс схему превращений бензола, по которой можно получить 2-бромзтилбснзол в качестве преобладающего продукта, Задача 925.
Назовите продукт, который преимущественно образуется при элсктрофильном нитровании л-хлорбензилхлорида. СН С! Задача 9.26. Предложите оптимальную схему синтеза 2-нитрорезорцина, исходя из бензола. В каждой стадии схемы продуктом должен быть единственный изомер, избыток Нз5Сц !концб НКОз Н 25Сц С! 0,03 4б2 Глинн 9 Элсктрофнльнос замещение н ароинтнчеснои ряду 9.7. МЕТАБОЛИЗМ. ФАРМАКОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И ТОКСИЧНОСТЬ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ Почему многие производные бензола являются ценными лекарствами н биологически активными соединениями, а сам бензол исключительно токснчен? Один из факторов, определяющих уровень токсичности того нли иного органического соединения, попавшего в организм человека, зависит от способности этого соединения к превращениям в физиологических условиях.
Процесс превращений органических и биоорганическнх субстратов, который поддерживает нормальное функционирование живого организма, называют метаболизмом. Такими субстратами являются в том числе и биологически активные соединения, постоянно образующиеся и трансформирующиеся в организме. В частности, можно говорить о метаболизме углеводов как о биохимическом цикле, поддерживающем энергетический потенциал организма (см. гл.
26). Процессы метаболизма углеводов, белков и липидов относят к первичпъгм метаболическим процессам. Эти процессы протекают аналогично во многих живых организмах и определяются общими элементами генетического кода этих организмов. В этом разделе мы остановимся подробнее на метаболизме посторонних органических субстратов (так называемых ксенобиотиков), попавших в живой организм орально нли через органы дыхания в качестве различных пищевых добавок, стимуляторов, лекарств, а также веществ, загрязняющих окружающую среду.
Метаболические процессы такого рода называют вторичньани Они также крайне важны для химика, поскольку специфичны для каждой группы веществ. В частности, знание путей трансформации лекарств помогает химику правильно определить стратегию органического синтеза, направленного на получение веществ с требуемыми фармакологическими свойствами. Конечно, требовании к метаболизму лекарств н токсических веществ, попавших в организм с табачным дымом или выхлопными газами автомобилей, неодинаковы. Как правило, лекарства должны обладать пролонгированным действием и не подвергаться быстрому метаболизму. Напротив, желательно, чтобы токсические вещества, попавшие в наш организм, как можно быстрее претерпевали метаболические превращения и были выведены из него, Знание природы метаболических процессов ксенобиотиков как раз и позволяет правильно оценивать степень их токсичности и принимать необходимые меры предосторожности.
Способность органических веществ к метаболизму зависит от многих факторов. Сравним для примера структурные формулы бензола, бензойной кислоты и толуола. 463 9.7. Фармакологические свойства и токсичность органических соединений СООН сн бензойнан кислота беизол толуол Не так уж велики структурные различия у молекул этих веществ. Однако, если попадание бензола в организм человека должно быть категорически исключено вследствие его высокой токсичности, то бснзойнал кислота разрешена для применения в качестве консерванта ряда пищевых продуктов. Причина заключается в том, что бензойная кислота, попадая в организм человека, в нем не задерживается.
Она растворяется в воде и быстро выводится. Напротив, бензол, в организме не претерпевает быстрых превращений, накапливается в нем, вызывая тяжелые поражения печени и крови. Кстати, именно по причине способности к метаболизму толуол на несколько порядков менее опасен, чем бензол. Толуол в организме сравнительно быстро окисляется и превращается в бензойную кислоту. Только некоторые лекарства выводятся из организма неизменными. Большинство лекарственных средств подвергается метаболизму. Метаболические реакции протекают в печени, почках, кишечнике.
В этих реакциях участвуют многочисленные ферменты. И хотя пути метаболизма органических соединений в живом организме во многом зависят от тех физиологических условий, в которых протекают соответствующие биохимические реакции, тем не менее главные пути трансформации определяются, конечно, общими принципами реакционной способности органических соединений.
Повышение гидрофильности ксенобиотика представляет собой основное направление метаболических реакций, поскольку гидрофильные соединения, обладающие хорошей растворимостью в водных средах, легко выводятся из организма. К такому же результату ведут и окислительные процессы, относящиеся к Н- и Я-окислению, дезаминирование, гидроксилнрование с образованием спиртов и фенолов, О- и М-дезалкилирование.
Большая часть лекарственных средств содержит функциональные группы, способные к указанным превращениям. Например, гидрофильность парацетамола повышается в результате его превращения в организме в глюкоуронид и эфир серной кислоты. 464 Гяанл 9. Злектрофильное замещение в аромнтинеском ряду )к)НСОМе )к)НСОМе ХНСОМе ОЯОзОН ОН эфир серной кислоты и парацетамола парацетамол ОН глюкоуронид парацетамола 1з)Н2 ОН НО НО ОН ОН з.-ДОФА дофамин Собственно дофамин, однако, в качестве лекарства применяться не может, поскольку он не обладает способностью проникать через биологические мембраны.
Такой способностью обладает аминокислота 1.-ДОФА (дигидроксифенилаланин). Ее и применяют в качестве лекарственного препарата. Подвергаясь в ходе метаболической трансформации декарбоксилированию, эта кислота превращается в метаболит дофамин, который и вызывает фармакологический эффект. Один из важнейших процессов метаболизма, связанный с окислением первичных спиртов до альдегидов, рассмотрен в разд.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
