Traven__39__39_Organicheskaya_khimia_39_ _39__Tom_1 (1125750), страница 74
Текст из файла (страница 74)
Завершите следующие превращения„применив бензол в качестве исходного соединения. ">чь яз мняня (~ СьНь сс~ Задача 10.5. Завершите следующие реакции. Укажите продукты, которые преимущественно образуются в этих реакциях. а) стирол+ НС! но ! б) СвНзСНгСН(ОН)СНз пероксид в) продукт реакции б) + НВг но,. г) продукт реакции б) + Нго Рг д) продукт реакции б) + Нз гб.с !) Кмпоь Он, и е) продукт реакции б) г) нгоо Задача 10.6.
Исходя из толуола, предложите пути получения следующих соединений; а) м-хлорбензойная кислота; г) и-изопропнлтолуол; б) и-бромбензойная кислота; д) 4-н-бутилтолуол. в) 3-трихлорметил(хлор)бензол; Задача 10.7. Предложите оптимальные схемы получения следующих соединений из бензола: а) а-нитроэтилбензол; б) н-бромстирол. Задача 10.8. Толуол в 605 раз активнее бензола в реакции с бромом в водной уксусной кислоте. При этом образуется 32,9% о-бромтолуола, 0,3% аьизомера и 66,8% л-изомсра. Рассчитайте факторы парциальных скоростей для данной реакции.
Задача 10.9. Факторы парциальных скоростей хлорирования толуола равны; У;, = 620; у„= 5,0;у'„= 8,20. Рассчитайте распределение изомеров, образующихся при хлорировании толуола. Какова относительная скорость хлорирования толуола? Задача 10.10. Продуктом реакции бензола с изобутиловым спиртом в присутствии ВГз является лгрсньбутилбензол. Предложите механизм такого превращения. Задача 10.11. Покажите, каким образом следующие соединения могут быть получены с хорошими выходами из бснзола нли толуола: )0.4. Лекарства — производные бснзола. Антагонисты и агонисты б)О СН(снзснзУз ОН нг СН Задача 10.12.
Предложите механизм следующего преаращения: СНз Сенз н' 2СН С=СН з г С„Н, СН СН, Задача 10.13. Завершите следующие обратимые реакции: СН Мнз(жида.) а) ~~~~ + ХаХНг ") Гз гг — Снз-ы~к / + Ханна В какую сторону смещены равновесия а) и б)? Предложите объяснения. Задача 10.14. При нитроаании одного из изомероа ксилола получают единстаснный продукт. Какое строение имеет исходный изомер ксилола? 10.4.
ЛЕКАРСТВА — ПРОИЗВОДНЫЕ БЕНЗОЛА. АНТАГОНИСТЫ И АГОНИСТЫ В живых организмах встречаются многочисленные соединения, содержагдие бензольный фрагмент. Среди них в первую очередь следует назвать а-аминокислоты, в молекулах которых имеется бензольное кольцо. .ф~ СНзСНСНзСН3 .ф 486 Глава 10. Алкил- и алкеиилбензолы СНз СН СОО и 'и! ~ 1НЗ НО, ~ СН,— СН-Сооо 'е~ ННз фенилаланин тирозин Поскольку человеческий организм не обладает способностью биохимически синтезировать бензольное кольцо,и фенилаланин,и тирозин относятся к числу так называемых незаменимых аминокислолт.
Такие аминокислоты поступают в наш организм только с пищей. В качестве еще одного характерного примера органического соединения, содержащего бензольный фрагмент, можно вспомнить ранее уже упомянутый женский стероидный половой гормон асепрадиол. ОН НО астралиол СзН10 ХНСОСНз НО ХНСОСНз фенацетин парацетамол Интересно„что парацетамол является меепаболилеом фенацетина и, как установлено, является истинным лекарством при применении и того, и другого средства.
Фенацетин поэтому следует рассматривать как нролекарславо. Уже эти примеры показывают, что производные бензола могут быть совместимы с биологическими субстратами. Еще более в этом убеждают рассмотренные ниже примеры лекарственных препаратов. Как было показано ранее в этой главе, на основе реакций 5еАг и последующих превращений в молекулу бензола могут быть введены разнообразные функциональные группы. Оказывается, что каждая такая группа определенным образом трансформирует не только химическое поведение арена. Некоторые из функциональных групп сообщают соответствующей молекуле и фармакологические свойства. Такие группы называют фармакофорами.
К ним, безусловно, следует отнести карбамидные, сложноэфирные и эфирные группы. Это видно на примере фенацетина и парацетамола, которые относятся к группе ненаркотических анальаетиков (болеутоляющие средства). 487 !ОЛ. Лекарства — производные бензола. Антагонисты и агонисты Парацетамол часто применяют в качестве жаропонижающего средства. Особенно эффективной оказывается комбинация парацетамола с аспири- ном (ацетилсалициловая кислота).
СООН 1 ОСОСН3 аспирин МН Сео НО О Н,Х-Я=О И О л-аминобензойная кислота (ПАБ) белый стрептоцид В этом случае усиливается и жаропонижающий, и болеутоляющий эффект. Кроме того (и это очень важно), парацетамол защищает слизистую оболочку желудка от раздражающего действия ацетилсалициловой кислоты. Как работают лекарства? В чем состоят функции фармакофорных групп? Одно из главных свойств молекулы соединения, обладающего фармакологическим эффектом, заключается в его способности эффективно взаимодействовать с соответствующим рецептором — активным фрагментом протоплазмы клетки. Такое взаимодействие оказывается возможным лишь в том случае, если молекула лекарства и рецептор имеют в своих структурах совместимые фрагменты — так называемые комплементарные участки.
Образно говоря, такие участки должны подходить друг к другу как ключ к замку. При этом взаимодействие лекарство-рецептор, как правило, не обусловлено образованием прочных ковалентных связей. Более значимыми в таком взаимодействии оказываются водородные и координационные связи, ван-дер-ваальсовы и электростатические силы. В некоторых случаях фиксация молекулы лекарства на рецепторе, блокирующая его активную поверхность, сама по себе уже оказывается причиной фармакологического эффекта. Так работают лекарства, действующие по принципу антагонистов, Одним из наиболее характерных примеров успешной работы лекарства по типу антагониста является фармакологический эффект белого стрептоцида (и-аминобензолсульфамид): молекула и-аминобензолсульфамида блокирует на рецепторе место связывания 488 Глава !О.
Алкил- и алкеннлоензолы и-аминобснзойной кислолтьг 1ПАБ), выводит эту кислоту из биохимического цикла синтеза дигидрофолиевой кислоты, жизненно необходимой для нормального развития бактерий, и оказывает тем самым выраженный аптибактериальный эффект. дигндрофолиеаая кислота фрагмент ПАБ Многие лекарства работают по типу агониста. Такие соединения помимо способности связываться с рецептором обладают еще и соответствующим физиологическим эффектом (нвнутренняя активность»). Одной из разновидностей такой активности могут быть, например, конформационные изменения в белковой части рецептора, сопровождаемые изменениями в проходимости ионных каналов, а следовательно, и в доступе или прекращении доступа соответствующих ионов. Баланс ионов в клетке, в свою очередь, имеет важнейшее значение для ее нормального функционирования.
Ионы Ма~, Кэ, Саз~, в частности, участвуют в передаче нервных сигналов (см. разд. 7.5 и 18.8). По типу агонистов работает, например, ряд гидроксипроизводных бензола, являющихся нейромедиаторами, НО Н НО ' НН, НО норадреналин Нейромедиаторами называют небольшие молекулы, которые под действием электрического сигнала высвобождаются из одной нервной клетки и достигают рецептора на другой нервной клетке. Раздражая или блокируя его, они влияют, таким образом, на передачу нервного сигнала.
В частности, норадреналин выполняет функции нейромедиатора во многих структурах, где находятся нервные окончания. Норадреналин обладает поэтому широким спектром действия. Некоторые из рецепторов, где работает норадреналин, связаны с дыхательными путями; другие — с сердечно- сосудистой системой. Эта универсальность норадреналина является, кстати, !0.4, Лекарства — производные бензола.
Антагонисты н агоннсты и его серьезным недостатком. Принимая, например, зто лекарство как средство для облегчения состояния при обострении бронхиальной астмы, пациент рискует вызвать сердечный приступ. Произведя модификацию молекулы норадреналина до изапреналина, химики получили лекарства, обладающие более высокой избирательностью. Например, изопреналин облегчает течение астмы н имеет менее выраженные побочные аффекты. НО .Н НО Н в НО МНСН(СНз)з зз НСг СНз) з НО НО НО салбутанол изопреналин Салбулгамол является еще более избирательным средством против астмы. 6 Различают две группы полициклических ароматических углеводородов (аренов) — полициклические арены с изолированными кольцами и конденсированные бензоидные углеводороды. 11.1.
ПОЛИЦИКЛИЧЕСКИЕ АРЕНЫ С ИЗОЛИРОВАННЫМИ ЦИКЛАМИ Соединения бензольного ряда, в которых два кольца (или несколько) соединены друг с другом простой связью, образуют группу полициклических аренов с изолированными кольцами. Для примера ниже показана особенность нумерации атомов в биеренилахсоединениях, содержащих два бепзольных кольца. СН3 СН3 3' 2' 2 3 л/ ~ / 5' В 6 5 2,3'-диметилбифенил Три бепзольных кольца могут быть связаны в тнерц)енилах тремя способами. Ниже показаны о-, м- и п-терфенилы. м-терфенил о-терфенил 491 11.1.
Полицнкличеекие арены е изолироаанными никлами и-терфенил 11.1.1. Способы получения производных бифенила Пиролиз бензола В промышленных масштабах бифенил производят пиролизом бензола. 2 СбНб — СбНб — СбНх + Нг. 7ОО С бензол бнфенил Реакция Ульмана Симметрично замещенные бифенилы получают нагреванием арилгалогенидов с порошком меди. Реакция протекает особенно гладко с иодидами и при наличии в арилгалогенидах злектроноакцепторных заместителей, повышаюц1их подвижность галогена в ядре (реакния Ульмана, 1901 г.). е~ / М02 021х1 2,2'-динитробифенил 1х102 о-нитрохлорбензол Окисление диарилкунратоа саве ~ о, / х, / бифенил (75%) литнйдифенилкулрат фениллитий В значительно более мягких условиях и с высокими выходами идет окисление диарилкупратов.
Ь! 492 Глава П. Полицикличсские ароматические углеводороды Реакция Гомберга-Бахмана По этой реакции получают несимметрично замещенные биарилы. Диазосоединение, полученное в стандартных условиях (но в присутствии минимального количества воды), подщелачивают и смешивают при низкой температуре с жидким ареном (реакяия Гомберга — Базсмаяа, 1924 г.). ХН вЂ” ~ СН навоз о нв,хаон нсз 5 'С 3 4-лзетилбифенил СНз и-толуидин 11.1.2. Строение нроизво)~ных бифенила В кристаллическом состоянии оба бепзольных кольца бнфенила лежат в одной плоскости.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
