Organicheskaya_khimia_Uchebn_v_2-kh_t_T_2_Traven (1125751), страница 56
Текст из файла (страница 56)
Задача 23.б. Завершите следующие реакции: 1СНдгНН, СНгО СНз1 АвгО о Назовите промежуточные и конечный продукты по номенклатуре ИЮПАК. Предложите механизмы этих реакций. Задача 23.7. Предложите объяснение значениям рК„сопряженных кислот следующих ариламинов: СН, 1 а) СНзСНг СН ХНг СНзч ~сну Х 1 СН, СНг / з Н,С вЂ” Х вЂ” СН, СгН5 1 г) СН,— Х СН СН СН Х<СНз)з С1 Э о д) СН, ХНСгНз е) ОХ Глава 23.
Амины СНз СНз СНз ..СНз 5,12 6,1., рКвогна) 4,62 5,0 Задача 23.8. Отнесите значениярК„(1 в 4,62; 5,34; 5,10; 4,65; 3,98; 1,74; 1,00 к следующим замещенным анилинам; Нги г х Х (Х=Н,НОг СН,СН, ОСН, Р,С1). Задача 23.9. Отнесите значения рК, вив 4,62; 5,25; 11,12 к следующим соединениям: пиридин„ пиперидин, апилин.Объясните ряд основности перечисленных аминов, Задача 2330. Предложите способ стереоспецифического превращения: а) (К)-2-пентанола в (5)-2-пентиламин; б) (К)-2-пентанола в (К)-2-пентиламин. Задача 23.11. Осуществите следующее превращение: 3-пентанон з 2-метил-1-пентен-З-он.
Примените реакцию Манниха в качестве одной из промежуточных стадий, Задача 23.12. Предложите удобный способ получения 1-аминометилциклогексана из циклогексанона, Задача 23З3. Напишите структурные формулы промежуточных и конечного продуктов. Предложите механизм последней реакции. СНз1 (изб.) АйгООЛ))0 л СН 1 АвгО НгО НН СН, Задача 23.14. Напишите структурные формулы промежуточных и конечного продуктов.
Предложите механизм последней реакции. Назовите все соединения по номенклатуре ИЮПАК с указанием конфигурации. 2-метилбутанамин Задача 23З5. Завершите реакции, Назовите исходные соединения, промежуточные и конечный продукты. Определите конфигурацию каждого соединения.
Р )4Нг Н СН, Задачи Задача 23.16. Покажите, как бензиламин можно получить из следующих соединений; Задача 23.17. Покажите, как анилин можно превратить в каждое из следующих соединений (в ответах не следует повторять стадии, уже встречавшиеся в предыдущих частях задачи). Задача 23.18. Предложите препаративный способ получения ()-аминопропионовой кислоты из янтарно~о ангицрида. Задача 23.19. Объясните протекание реакции О Покажите, какие промежуточные продукты при этом образуются.
Задача 23.20. Завершите превращения Х-метилпиперидина. Покажите строение конечного и всех промежуточно образующихся продуктов. СНз! Ай!О !' СНз! АазО М-метилпиперидин НзО НО Задача 23.21. Завершите следующие реакции, Назовите промежуточные и конечный продукты. Напишите их структурные формулы. НзБОз (конп.) ХаОН НзОО НМОз Ре, МН С! (СН СО) О 320 С (СНЗСООН! (НзО) Задача 23.22. На основе ретросинтетического анализа предложите схему синтеза препарата «диэтилпропиона» (синоним «фепранонэ), эффективно снижающего аппетит и способствующего лечению ожирения.
а) бензонитрил; б) бензамид; в) бензилбромид (два способа); г) бензилтозилат; а) ацетанилид; б) Х-фенилфталимид; в) и-нитроанилин; г) сульфаниловая кислота; д) Х,Х-диметиланилин; б "=с~ О т'') диэтилпропион д) бензальдегид; е) фенилнитрометан; ж) фенилацетамид. е) л-броманилин! ж) 2,4,6-триброманилин; з) сульфаниламид; и) бензолдиазонийхлорид; к) бензолдиазонийтетрафторборат. 402 Глава 23. Амины Задача 23.23.
Завершите следующую реакцию. Назовите ее продукт по номенклатуре ИЮПАК. Укажите его конфигурацию. МааН, Вг, ((()-2-метнлбутанамид Задача 23.24. На основе ретросинтетического анализа предложите препаративную схему синтеза гербицида «напроанилид». Анилин, 2-нафтол и пропвновая кислота могут быть применены в качестве реагентов. напроанилид Задача 23.25. Завершите следующие реакции. Назовите конечный и промежуточный продукты по номенклатуре ИЮПАК. Укажите их конфигурацию. фталнмил (а и1-хлор-2-бутен калия НЗХМНЗ (ДМФА) (зтаиол) Задача 23.26. Применив в качестве реагента нитрит натрия н соляную кислоту, предположите продукты превращения следующих соединений под действием зтого реагента: в) М,Х-диметиланилин.
а)м-нитроанилин; б) 2,6-диметилпиперидин; 100 30 Я, 40 1 20 2000 3000 1000 Частота, см ' 4000 Рис. 23.2. ИК-спектр соединении В (к задаче 23.29) вд о 60 О О. М. МНС,Нз »» 403 Задачи 100 во " бо 3, 40 го 4000 2000 3ООО 1000 Частота, см ' Рис. 23.3. ИК-спектр соединения Г (а задаче 23.29) 100 80 И о и60 Я, 40 20 4000 2000 1000 Частота, см ' Рис. 23.4, ИК-снектр амина (к задаче 23.30) Глава 23. Амины 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Химический сдвиг (Ь), м, д. Рис. 235, ПМР-спектр амина (к задаче 23.30) Задача 23.27. Применив анилин в качестве исходного реагента, предложите препаративную схему получения 1,3-дибром-2-иод-5-нитробснзола. Задача 23.28. В ИК-спектре амина СеН,з)Ч в области 3500-3200 см ~ отсутствует поглощение.
В спектре ПМР этого соединения присутствуют два синглета (Ьз 1,00 и Ьз 2,10 м.д.) с соотношением интенсивностей 3:2. Определите строение амина. Задача 23.29. При взаимодействии 1-бромпентана с аммиаком были синтсзированы вещества А и Б. Из уксусного ангидрида и А было получено вещество В, а из уксусного ангидрида и Б было получено вещество Г. ИК-спектры В и Г приведены на рис. 23.2 и 23.3.
Определите строение соединений А-Г. Задачи 23.30. Определите строение амина, ИК- и ПМР-спектры которого приведены на рис. 23.4 и 23.5. Молекулярная масса амина 149. 405 23.б. Биогенные амины. Нейромеииаторы и нейротоксины 23.6. БИОГЕННЫЕ АМИНЫ. НЕИРОМЕДИАТОРЫ И НЕЙРОТОКСИНЫ СООСНз ОСОСбН5 Н Х цСзНт СНз кониин (алкалоид, которым по преданию был отравлен Сократ) кокаин (стимулятор центральной нервной системы, выделен из растетт "кока") никотин (алкалоид, содержащийся в табаке; высокотоксичиое вещество, тюгда примегтемое как инсектицид) Н НО СНзО О Х вЂ” СНз хинин (алкалоид, выделенный из коры хинного дерева, применяется при лечении малярии) НО' морфин (прекрасный анальаетик; его применение, однако.
ограгтчено из-за наркотического зффекта; диацетат морфина известен как героин) Некоторые амины вырабатываются живыми организмами и также относятся к биогенным аминам. Они играют важную роль в биохимических процессах. В частности, некоторые амины известны в биологии животных как нейромедггаторы.
С нейромедиаторами мы уже познакомились К биогенным аминам, в первую очередь относят природные соединения растительного происхождения. Легкость, с которой амины могут быть экстрагированы водной кислотой, а затем выделены в чистом виде при подщелачивании экстракта, явилась причиной того, что природные соединения, содержащие аминогруппы, были выделены и изучены ранее других соединений.
Основные свойства природных аминов послужили причиной их названия — «алкдлоиды» (от англ. «а!)са)1-11)се»). В настоящее время известно более 5 тысяч алкалоидов. Г1одавляющее большинство из них характеризуется высокой биологической активностью. Наиболее известными из них являются хинин, кокаин, морфин н никотин. 406 Глава 23.
Амины в разд. 16.8. Эти соединения обеспечивают передачу нервного сигнала. Сре- ди них наиболее важными являются ацетилхолин и адреналин. Н О НОН СН ХНСН О сн 8 кц СН,— С вЂ” ОСН,СН,— Х вЂ” СН,'ОН СНз алреналин <гормон, вырабатываемый в организме в моменты повышенного нервного возбухсденгга1 ацетилхолин О П АХЭ СНз — С вЂ” ОСН2СН2Х(СНз)з ОН + Н20— ацетилхолин О О = СНзСООН + НОСН2СН2Х(СНз)з ОН уксусная холин кислота При нормальном функционировании нервной системы гидролиз «отработавшего» ацетилхолина должен проходить в течение нескольких миллисекунд. Это является непременным условием принятия следующего нервного сигнала. Чтобы лучше понять, в чем состоят биохимические функции аминов в животных организмах, следует познакомиться с тем, как «работает» вегетативная нервная система. Вегетативная нервная система подразделяется на парасимпатггческую и симпатическую. Нервы парасимпатнческой системы начинаются от клеток стволовой части головного мозга и крестцовой части спинного мозга.
Симпатические нервы исходят из клеток отделов спинного мозга. Место контакта одной нервной клетки с другой нли с исполнительным органом называется сцнапсом. В этом месте при поступлении нервного сигнала и выделяется нейромеднатор — посредник, который реализует соответствующий контакт н передачу нервного сигнала. В синапсах парасимпатической нервной системы выделяется ацетилхолин, в синапсах симпатической нервной системы — норадреналин.
Об.ьемы выделяемых нейромедиаторов (называемых также н нейротрансмиттерами) невелики. Ацетилхолин, например, выделяется дозами, каждая из которых содержит около 10 000 молекул. Эти молекулы распределяются по синаптической щели так, что сигнал достигает рецептора. Воздействие ацетнлхолина на рецептор вызывает соответствующий физиологический ответ, после чего трансмиттер подвергается разрушению. Ацетилхолин гидролизуется под действием фермента ацетилхолинэстераза (АХЭ). 407 23.6. настенные амины. Нейромедиаторы н нейротокснны хистрионнкотоксин СН, Н хО/ НО ОСН3 О СН2 Х С!о /о" СН3 СН3 сн, НО В-тубокураринхнорид Биохимический эффект ацетилхолина заключается в том, что его присоединение к рецептору открывает канал для прохождения ионов 1х1а+ н Кэ через мембрану клетки, что ведет к деполяризации мембраны.