Traven__39__39_Organicheskaya_khimia_39_ _39__Tom_2 (1125752), страница 56
Текст из файла (страница 56)
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( АдзО Г СНз( Ая О (' Х-метилпиперидин Н,О НзО Задача 23.21. Завершите следующие реакции. Назовитс промежуточные н конечный продукты.
Напишите их структурнью формулы, НзБОх (коню) МаОН НзО НМОз гс, МНхС( (СНзСО)зО р 320 С (СНзСООН) (НзО) Задача 23.22. На основе ретросинтетичсского анализа предложите схему синтеза препарата «диэтилпропиона» (синоним «фепранон»), эффективно снижающего аппетит и способствующего лечению ожирения. а) бензонитрил; б) бензамид; в) бензилбромид (два способа); г) бензилтозилат; а) ацстанилид; б) М-фснилфталимид; в) л-нитроанилин; г) сульфаниловая кислота', д) Х,Х-диметиланилин; О т'') диэтилпропион д) бензальдегид; с) фснилнитрометан; ж) фенилацетамид, с) л-броманилни; ж) 2,4,6-триброманилин; з)сульфаннламид( н) бснзолдиазонийхлорид; к) бензолдиазонийтетрафторборат, 4Ог Глина 23. Амины Задача 23.23.
Завершите следующую реакцию. Назовитс ее продукт по номенклатуре ИЮНАК. Укажите его конфигурацию. М»ОН, Вг (Р)-2-хзетилбутанамид Задача 23.24. На основе ретросинтетического анализа предложите прспаративную схему синтеза гербицида «напроанилид». Анилни, 2-нафтол и пропановая кислота могут бьп ь применены в качестве реагентов, О О.
~. -1- ННС,Нз напроанилид Задача 23.25. Завершите следующие реакции. Назовитс конечный и промежуточный продукты по номенклатуре ИЮЛАК. Укажите нх конфигурап(ию. фтали мил (2)-1-хлор-2-бутон ка. н мин (ЛМФА) (зтанол) Задача 23.26. Применив в качестве рсагента интриг натрия и соляную кислоту, предположите продукты превращения следующих соединений лод действием этого реагснта: в) М,)х(-диметиланилин. а) и-низроанилин; б) 2,6-димстилпипсридин; 100 80 ии 60 п о о.
40 20 3000 2000 4000 1000 Частота, см ' Рнс, 23.2.ИК-спектр соединения В (к задаче 23.29) 403 Задачи 1ОО 80 го зооо 4000 гооо ГООО Частота, см ' 100 80 од п о60 $ Я, 40 го !000 Частота, см ' 4000 3000 2000 Рис. 23.4. ИК-спектр амина (к задаче 23.30) Рис. 23.3. ИК-спектр сосдипеиия Г (к эадаче 23.29) 404 Глава 23. Амины 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Химический сдвиг 18), м. д.
Рас. 23.5 ПМР-спектр амина (к задаче 23.30) Задача 23.27. Применив анилин в качестве исходного реагепта, прсдлохгите препаративную схему получения 1,3-дибром-2-иод-5-нитробензола Задача 23.28. В ИК-спектре амина СсН,зХ в области 3500-3200 см ~ отсутствует поглощение. В спектре ПМР этого соединения присутствуют два синглета (6, 1,00 и 8„2.10 м.д.) с соотношением интенсивностей 3:2. Определите строение амина, Задача 23.29. При взаимодействии 1-бромпентана с аммиаком были сиптезированы вещества А и Б. Из уксусного ангидрида и А было получено вещество В, а из уксусного ангидрида и Б было получено вещество Г. ИК-спсктры В и Г приведены на рис.
23.2 и 23.3. Определите строение соединений А-Г. Задача 23.38. Определите строение амина, И К- п ПМР-спектры которого приведены на рис. 23.4 и 23.5. Молекулярная масса амина 149. 405 23.6. Биотенные амины. Нейролгедггаторы и нейротоксины 23.6. БИОГЕННЫЕ АМИНЫ. НЕЙРОМЕДИАТОРЫ И НЕЙРОТОКСИНЫ СООСН3 ч» »ч С Н Й СНз- ОСОСбНз кокаин (спгггмуляпгор центральной нервной систеиы, выделен из растения "кока") кониин (алкалоид, которым по преданию был отравлен Сократ! никотин (илкилоид, содерзсагцтгся в табаке; высокотокспчнос вещество, иногда применяемое как инсектицид) НО СН)О О Н вЂ” Снз хинин (алкалоид, выделенный из коры хинного дерева, лримеггяегггся при лечении малярии) НО морфин (прекрасный апилтеппгкг его прим«пение, однако, ограничено из-за наркотнчг слоги эФФекта; дпацетат морфгнга извесныгг как герошг) 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 нейромедиапгоры. С нейромедиаторами мы уже познакомились К биогенным аминам, в первую очередь относят природные соединения растительного происхождения. Легкость, с которой амины могут быть зкстрагированы водной кислотой, а затем выделены в чистом виде при подщслачивании экстракта, явилась причиной того, что природные соединения, содержащие аминогруппы, были выделены и изучены ранее других соединений. Основные свойства природных аминов послужили причиной их названия — «алкалоидье» (от англ.
гга1ка!1-11ке»). В настоящее время известно более 5 тысяч алкалоидов. Подавляющее большинство из них характеризуется высокой биологической активностью, Наиболее известными из них являются хинин, кокаин, морфин и никотин. 406 Глава 23. Анины в разд. 16.8. Эти соединения обеспечивают передачу нервного сигнала. Сре- ди них наиболее важными являются ацетилхолин и адреналин. НО 7 ОН СН ХНСН О СНз д о1 СН,— С вЂ” ОСН,СН,— Х вЂ” СН,'ОН СНз адреналин (гормон, вырабтпываемьт" в органпэме в моменты поаытегагаго нервного воэбуждеггггл) ацетилхолин Чтобы лучше понять, в чем состоят биохимические функции аминов в животных организмах, следует познакомиться стем, как «работает» вегетативная нервная система.
Вегетативная нервная система подразделяется на пирисимпипгггчегкунэ и гимпитичегкунг. Нервы парасимпатической 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 или с исполнительным органом называется гинапгом. В этом месте при поступлении нервного сигнала н выделяется нейромедиатор — посредник, который реализует соответствующий контакт и передачу нервного сигнала. В синапсах парасимпатической нервной системы выделяется ацетилхолин, в синапсах симпатической нервной системы — норадреналин, Объемы выделяемых нейромедиаторов (называемых также и нейротрансмиттерами) невелики.
Ацетилхолин, например, выделяется дозами, каждая из которых содержит около 1О 000 молекул. Эти молекулы распределяются по синаптической щели так, что сигнал достигает рецептора. Воздействие ацетилхолина на рецептор вызывает соответствующий физиологический ответ, после чего трансмиттер подвергается разрушению. Ацетилхолин гидролизуется под действием фермента ацетилхолинэстераза (АХЭ). О И 0 О АХЭ СНз — С вЂ” ОСНзСНзХ(СНз)з ОН + НзО = анетилхолин 0 СНЭСООН + НОСН2СНзХ(СНз)з ОН уксусная холин кислота При нормальном функционировании нервной системы гидролиз гютработавшегои ацетилхолина должен проходить в течение нескольких миллисекунд. Это является непременным условием принятия следующего нервного сигнала.
407 23.6. Биосенные амины. Нейромециаторы и нейротоксины Биохимический эффект ацетилхолина заключается в том, что его присоединение к рецептору открывает канал для прохождения ионов Хао и Ко через мембрану клетки, что ведет к деполяризации мембраны. Блокирование действия ацетилхолина чревато серьезными проблемами, вплоть до смертельного исхода.
Именно в этом заключается биохимическое действие нейротоксинов. Ниже показаны структуры двух наиболее сильных нсйротоксинов — хистрионикотоксина и хлорида 0-тубокурарина. Как и ацетилхолин, молекула 0-тубокурарина содержит аммониевые фрагменты. Она блокирует место присоединения ацетилхолина к рецептору, исключает передачу нервного сигнала, предотвращает перенос ионов через мембрану. Создается ситуация, называемая параличом живой системы. Нейротоксические свойства ряда биогенных аминов не исключают, однако, их успешного медицинского применения в хирургических операциях, например для снятия напряжений в мускулатуре.
хистрионикотоксин сн, н хО/ НО ОСН, О Н2 х с!о хо" СН3 Снз сн НО ц-тубокураринхлориц 1 о ф х х о а о х х о Ь с о Е !! Е ! М Ф~ оК ! х о х о о аа х о х сх о а О 1 х х ! х х М ю а й~ о ~ - И х о х $ х 6! я х х о о х о л о * х ~1 о хх ~х а ~ о ц о М Йк о~ х о!! „х "~ х х х х х,") Й ~ Х д Е о О о а 1 х ОЪ х Р о » а Я х >, х 2 а х ,й ( р, м а а о о х я о о о 3 хО х х Е С~ С4 К ,Г с:~ х о о х о х ~ а Л "о а 8. Я О ы х ~ о х х О х х ы х х ю т о И ~ о я х с х х ~~ о а" т х Я х х .Ф ю о О х х ' а о Ю х х х Ф С а у х а х х х ф,,~ Р Ж 4 ~ Ф.~ о х Р а х я о д х х Ю т х х о * х о х а х х е' 'х О 4 Ю ~ о М ~> М о х Л Е о х' о х о ~~~ хх Ф Х х х х х х х х х о х х х х о о К х М о У х Е о а 4 а Л х а х .й х х 409 24,2.
Ароматические соли диазония Х О Н»озо ХОз Х ВР4 1-иафталиндназоннй- гидросульфат л-нитробснзолдиазоннй- тетрафторборат Ароматические диазосоединения общей формулы Аг — Х=Х вЂ” Х имеют ковалентпое строение. Фрагментом Х могут служить различные функциональные группы. В качестве примера показаны диазосоединения с гндрокси-, ацетокси- и цианогруппой. Р!з — Х=Х вЂ” СХ бензолдназопианнд Р!з — Х=Х вЂ” ОН бензолдиазогидрат 24.2.
АРОМАТИЧЕСКИЕ СОЛИ ДИАЗОНИЯ 24.2Л. Способы получения Как уже отмечалось в гл. 23, ароматические соли диазония получают реакцией диазотирования — взаимодействием первичных ароматических аминов с натриевой солью азотистой кислоты в присутствии минеральной кислоты. Общее уравнение реакции диазотирования имеет вид: АгХНз + ХаХОз + 2 НС! < ~.<, АгХзиС!о + ХаС! + 2 НзО.
При использовании в качестве минеральной кислоты соляной кислоты диазотнрованне протекает следующим образом. На первой стадии при взаимодействии интрига натрия с соляной кислотой образуется азотистая кислота. ХаХОз + НС! НХО» + Хас!. В солянокнслой среде азотистая кислота прсврагдастся в нитрозилхлорид, который и является диазотирующим агентом. сбН5 — Хзгвс1о бензолдназоний- хлорид Р!з — Х=Х вЂ” Π— С вЂ” СНз О бензолдиазоапетат 410 Глана 24. Дпазососдннсния Н '"Р ао Н вЂ” Π— Я=О: + )1~ Н вЂ” Π— Я=О: С! — Я вЂ” О + НО азотистая О нитрознлхлорид кислота Собственно диазотированис протекает по слсдующсй схеме: Н 01 Аг — )х) — Я=О 1 Н г>- -н,о арендиазогидрат Н О .
>э Аг — )х: — )Ч: С1 арсндиазоний- хлорид В отличие от алнфатических диазоний-ионов ароматические диазонийионы стабилизированы сопряжением диазониевой группы с ароматическим ядром (см. ниже). Вследствие этого при 0-5 'С (а в виде солей с комплексными анионами — и при комнатной температуре) они являются вполне устойчивыми соединениями. Как видно нз схемы, первичный амин вступает в реакцию диазотирования в свободном состоянии, а не в виде соли, с которой в кислой среде он находится в равновесии. 1!а практике при проведении реакции диазотирования соблюда>от следующие условия: 1) реакцию проводят при 0-5 'С, поскольку при более высокой температуре происходит разложение азотистой кислоты и соли диазония.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
