Traven__39__39_Organicheskaya_khimia_39_ _39__Tom_2 (1125752), страница 17
Текст из файла (страница 17)
Познакомимся подробнее с ее организацией и функциями. Основой клеточной теории является утверждение о том, что все живые существа — животные, растения, простейшие организмы — состоят из клеток. Именно клетка является основной единицей живой материи. В клетках 114 Глони! Х. Простые эфиры. цикиичсскис эфиры протекают многие жизненно важные биохимические процессы, синтезируются многие белки и ферменты, Клетки высших животных очень разнообразны по форме, строению и функциям. Вследствие функциональной специализации разные категории клеток приобретают особые, характерные для них свойства.
Однако имеются признаки, общие для всех клеток. Прежде всего будем иметь в виду размеры клеток. Диаметр типичной клетки составляет 1 мкм, а объем 5.10 (о л, Концентрация химических частиц в клетке изменяется от миллимолярной до микромолярной, что соответствует содержанию этих частиц от 5 1О (т до 5 1О зз моль. Клетка состоит из протоплазмы, в которой находится ядро, и плазматической мембраны. Непременным условием нормальной «работы» клетки является проницаемость стенки клетки (которая образована плазматической мембраной) для химических соединений, участвующих в биосинтсзе, Материалом плазматической мембраны служат липиды и белки. О белках мы еще будем говорить в гл, 27. Что касается липидов, то отметим прежде всего разнообразие классов соединений, которые относят к этой группе природных веществ: жиры, масла, стероиды, терпены. Общим для них являются гидрофобность и растворимость в неполярных растворителях.
Поэтому через мембрану клетки легко проникают органические соединения, преимущественно имеющие гидрофобный характер. Сложнее обстоит дело с неорганичсскими катионами. В физиологических условиях катионы окружены молекулами воды, т. е.
гидратированы. Чтобы проникнуть через мембрану — линофильную структуру — внутрь клетки, ионы должны сменить оболочку с гидрофильной на гидрофобную. Для этой цели и служат ионофоры. В химическом отноше- О Ме О О сн к О Мс Рис И.З, Ноинктин (а) и моннктин (о) н к = и; б: а = сн 18,4. Макролилвп Транспорт ионов через клсто ьныс мсмораны 115 нии ионофоры относятся к группе макролидов — макроциклических соединений, в которых макроцикл включает несколько десятков атомов. В составе этих макроциклов имеются фрагменты простых и сложных эфиров.
Для примера на рис. 18.3 показаны структуры макролидов- нонактина и монактина. Попадая внутрь макролида (аналогично тому, что имеет место в случае храуи-эфиров), катион металла приобретает гидрофобные свойства. Таким способом нонактин обеспечивает транспорт через мембраны ионов калия, а монактин помогает и ионам калия, и ионам натрия.
< о=о ! «( о=о ! о=о ! х о ! х ! о=о ! х а'3 х Й 33 За к л », Е Ф д х О ат о а3 О. х о «3 "о 3а х а3 о х «3 »~ а х х о а3 я х о Х О, о о 3О 3т ао а3 Х хо О.О Ь О 3 Х а3 О х х х х - о,. о х х а3 .а а3 33 О 33 о ах оо О 33 Ф »3 о х », аа Х 3а аа д О М а3 х х а3 х Е о а3 Д Е. Са М аа ,4 х о х 3О Х О,О 2 а х х а аа ао о х о х х х Я к ~х ~Я о х ох 33 х х х х х «3 й х О 33 х О з а~ й 3 О а3 О. 8 а3 х а3 ,й х «3 й 3О ,а » х х .а О а3 х х О 33 й х 3а й ,а А х х О. И о й О й М О 3!3 а х аахха3 .а 33 83р х аа х ххх За „о х а а3 Я х х»,-. х2х 5»„о ф х 33 х ОО М а а" о 3- - 3О 3«3 И» ~хх и»» ОЯО, Хсо .а щ ада 33 а3», 3Й хо о Ф ощх О3 Х~~.
й ха3т 3О х ох о а Х О Х О. ч Ххо 3:3 Е х о х хо х *х о О 3. Х 33 х са о х 8 о 8 о Я ы х .8. 33 о 3а о о „ О х „- о а3 о х ац о Ы а3,а о х » а3 Ф х са х -8" ~ -8 х ! й «3 3 о х х й х о 117 (9. (. Насьнценныс и ароматические альдегиды и кстоны ( ~о СНз СН2 СН2 С СН) СНз — С вЂ” СН2 — С вЂ” СНз 11 11 0 О циклогексанон 2каиентандион 2-лентанон В префиксе кетогруппа называется оксо-, а альдегидная группа формил-. СН вЂ” С вЂ” СН вЂ” СООН г 1 — ! — С', Г 1,0 0 Н 3-оксобутановая кислота формилциклобутан (циклобутанкарбальдегид) Для некоторых альдегидов применяют тривиальные названия, соответствующие названиям карбоновых кислот (даны в скобках).
оО С 0 оО С ОН беизальдсгид (бенэойный альдсгид) салициловый альдсгид Снз и-толуиловый альдсгид Тривиальное название «ацетон» общепринято для простейшего кетона. СНз — С вЂ” СНз 0 Низшие кетоны часто называют по радикало-функциональной номенклатуре. Названия кетонов, в которых карбонильная группа связана с бензольным кольцом, имеют суффикс -феном. кО Н вЂ” С Н формальдегнд (муравьиный альдегид) 0 СН,— С,' Н ацстальдегид (уксусный альдегид) Глас!! )9. Альдсгиды и катоны СН,— С П О Снз — С вЂ” СН2 — Снз П О мстилфснилкстон (ацстофснон) дифснилкстон (бснэофснон) мстилэтилкстон 19.1.2.
Способы получения Озонолиз алкенов Этот способ распространен в лабораторной практике. Он дает особенно хорошие результаты при применении к симметричным алкенам (см. разд. 5.4.5). о Ф О СНЗ вЂ” СНслСН вЂ” СНз си!с!! н,о 2 СНз — С, 2-бутан Н ацсталЫ4сгид СНЗ Сн3 О П С=С сн, 2 нэо 2СНЗ С вЂ” СНЗ Снз СН ацетон 2,3-димстил-2-бутан Окисление алкенов в присутствии солей палладин ')э оэ. нэО СН,=СН, „ась с„с) СНЗЫЮ этилсн ацстальдсгид циклогсксанон циклогскссн Гидроформилирование алкенов Этот способ относится к группе процессов оксосинтеза, основу которых составляют каталитические превращения смеси оксида углерода и водорода (см. разд.
5.4.5). О + СО + Н2 ! СНЗ СН2 С, (с!4(со)41 Н пропаналь СН,=СН, этилсн Способ имеет промышленное применение и по экономическим причинам является более предпочтительным, чем гидратация ацетилена (см. разд. 5.4.5). 19.1. Насысцсннгнс и ароматичсскис алЫ1сгипы ц кстонгн СН3 — СН=СН2 + СО + Нз 1 С с! СО 14 ! а пропсн СН3 СН2 СН2 СНО + СН3 СН СНО бутаналь Снз (основной нродукгл1 2-мстилпропаналь Гидратация алкииов (реакция Кучерова) Гидратация ацетилена — один из ранних способов получения ацетальдегида в промышленности (см.
разд. 6.4.3). Нао о Н НЗоа Н~ к 4 НСь— в СН ацетилен ацсталЫ1сгид Гидратация дает хорошие результаты также в случае алкипов с концевой тройной связью и при применении к симметричным алкинам. СН вЂ” СН вЂ” С= — СН,', СН СН вЂ” С вЂ” СН Н.О 3 2 назгу, но 3 2 и 3 1-бутин О 2-бутанон О НО НЬВОь 160 С 5-лсканон 5-лепин Окисление алкеиилбораиов Алкенилбораны получают взаимодействием алкинов с дибораном при О 'С.
В зтих условиях гидроборирование протекает как син-присоединение (см. разд. 5,4.!). Окислением алкенилборанов из гомологов ацетилена, содержащих концевую тройную связь, получают альдегиды, ,О и-С5Н11 — С— = СН вЂ” ' (н-С5Н, ! — СН=СН)3 — О-'-,-"- н-С5Н11 — СН2 — С 1-гсптнн Н гсптаналь !20 Глава 19. Альдсгнды и кетоны Окисление спиртов Окислением первичных спиртов получают альдегиды, а окислением вторичных спиртов — кетоны (см.
Разд. !6.4.4). К вЂ” СН,ОН вЂ” К вЂ” С,' (о) 9 первичный Н спирт альдегид К вЂ” СН вЂ” К' !01 К вЂ” С вЂ” К' В ОН О вторичный кетон спирт Как уже отмечалось в гл. )б, окисление вторичных спиртов не сопряжено с осложнениями. В качестве окислителей чаще всего применяют соединения хрома: К2Сг,О,/Н30; СгО,/Н,О . ОН О СН(СН3)2 СН(СН,), мах сгхОг нхаох СН СН, ментол меитон На практике удобнее работать с пиридинийхлорохроматом, сорбированным на оксиде алюминия. (-)-Меиеаи.
Смесь (-)-ментола (3,13 г, 20 ммоль) и пиридинийхлорохромата (50 г; -50 ммоль) на оксида алюминия (о получении этого рсагента см. в раза. 16.4.4) в 50 мл и-гексана перемешивают 2 ч при комнатной температуре. По окончании реакции смесь фильтруют, осадок промывают эфиром. Фильтрат н эфирную вытяжку упаривают, про' дукт выделяют перегонкой, т. кип. 81 'С (11 мм рт. ст ). Выход 2 5 г (й!%).
Окисление первичных спиртов требует осторожности, поскольку образующийся на первой стадии альдегид способен к быстрому окислению до карбоновой кислоты. И в этом случае один из наиболее распространенных окислителей — пиридинийхлорохромат. Присоединение реагентов Гриньяра к нитрилам Присоединение реагентов Гриньяра к нитрилам алифатических и ароматических карбоновых кислот ведет к получению аддуктов. при гидролизе которых выделяют кетоны (см. Разд. 20.2).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
