Н.А. Тюкавкина - Органическая химия (1125793), страница 40
Текст из файла (страница 40)
Ива Е> 4 СНа ! Естественно, что, кроме индивидуальных оптически активных стереоизомеров треонина, существуют также оптически неактивные рацематы, состоящие из равных количеств Р- и Е-треонина и Р- и 1-атто-треонина. Из четырех стереоизомеров треонина в состав белков входит 1.+)-треонин !11). Таким образом, изомерия проявляется нс только у соединений. имеющих одинаковый состав, но разное строение !структурная изомерия), но и у соединений с одинаковым составом и строением. В последнем случае отличительной чертой изомеров является различное простРанственное расположение атомов (стереоизомерпя).
Более полная классификация изученных изомсров представлена на рис. 9.!О. Стереоизомерия и биологическая активность. Как уже отмечалось, биологическая активность химических соединений, в том числе и фармакологическая активность лекарств, зависит от их пространственного строения. Накоплен болыной фактический материал, выявляющий взаимосвязь между конформационным и конфигурационным строением молекул и их биологической активностью Во многих случаях фармакологическая активносгь одного из стсреоизомеров во много раз больше, чем другого. Например, из двух знантиомеров гормона адреналина левовращающий (Я)-изомер Ксн$ормационные Конфигурационные! Диастереомеры Энантмомеры ! ве 9.!О. Классификация ии веров орншичссклх сосдвнсолв 31! в 15 раз активнее своего оптического антипода.
(Ю)-Энантиомер 13- адренергетика пропранолола, лекарственного средства, применяемо- го при сердечной недостаточности, более эффективен, чем (В)-фор- ма. н „он н нн — Сна н О~ 7 ~~НСН(СН,)я н он И Н вЂ” Ьхаинвлнн 1 в1-пролрмккмл Бывают случаи, когда из нескольких стереоизомеров ахтивнопъю обладает лишь один. Так, из четырех конфигурационных стереоизомеров антибиотика хлорамфеникола антимикробной активностью обладает лишь один левовращающий шрео-изомер (!Р, 2к)-(-)-дихлорацетамидо-1-(4-н итрофенил)пропандиол-1,3. МО н — С вЂ” Сно хлорвмфениквл (лввомичвтин!, (та,аЯ)-1-)-д р, д т(о-нткяоФвнмл) ллолмаиол-т,а сн сн Сна «-т~к~фарол 312 а-Токоферол (витамин Е) имеет в своей структуре три центра хиральности и, следовательно, может существовать в виде 8 стереоизомеров.
Все они известны, но проявляют разную витаминную активность; если активность (2А,4'В,З'11)-изомера принять за 100%, тогда активность (27т',4'Я,З'5)-изомера составит 90%, (2Л,4'5,8'о)-— 73%, (25,4'9,8'У)- — б0%, (2К4'5,8'И)- — 5~%, (25,4'Я,З'Я- — 37%, (2$,4'7(,8'г)- — 3!" О, (23,4'5,8'2()- — 21%.
Во многих случаях стереоизомеры проявляют совершенно разную биологическую активность. В 60-е годы на фармацевтическом рынке Германии появилось новое снотворное средство талидомид, приобретшее впоследствии печальную известность. Препарат, помимо основного снотворного действия, оказывал сильное тератогенное действие, вызывал ненормальное развитие плода у беременных женщин. При более детальном исследовании выяснилось, что из двух энантиомеров, составлявших коммерческий рацемический талидомид, тератогенным действием обладал только (5)-изомер, а (тс)-форма обладала снотворным действием. ся>-т я я ы>-т д „„ Разные представители флоры и фауны могут продуцировать разные стереоизомеры одних и тех же веществ. Гак, в эфирном масле тмина содержится до б0% правоврашающего (э)-харлана, тогда как левовращающнй карвон присутствует в эфирном масле мяты кудрявой и тоже в большом количестве (до 70%).
Есть и другие примеры — в розовом масле содержится (й)-(-)-линалоол, в эфирном масле апельсина — его (Я)-форма; в том же эфирном масле апельсина имеется ()с)-(+)-лимонен, а его левовращающнй изомер является составной частью эфирного масла сосновых игл. н ( я)-( — )-карвон (я)-( — )-лиялоол (я Р[+)-лиманен 313 ° Вопросы и упре)кнения ОН С,Н, СНз ~+он ОН Н,СН, Н=О ОООН +а~, СООН Йня СООН (вз ОН ОООН СНз Н ОН ОООН Снз Н яНв Ня СО ОН Н ОН СН, ! СООН НО ОООН СООН (уя)) рл)) 8, Обозиачьтс ио )(.бисисгсме коифигурацию сосдиисиий (!) — (У!), ирсдставлсииьш в виде сюрсохилшческих формул.
Н Нямв " "' 'вСООН Н СООН СНв МНЯ На Н СНяСООН СНа 314 !. Дайгс оирсдслсиис стсрсоизомеров. 2. В чем сосгогп отличие коиформациоииых и коифигурациоииых стсреоизолгсрояу 3. Дайте оирелслеиие эиаипюмеров. Какой пом углерода иазывается асиммегрическимз Выберизе сосдгшеиия, сиособиые суи(ествовать в виде эиаитиомсров: 2-мсгилироиаиол-1, иеитаиол-2, иеитаиол-3. 2-хлорироиаиовая кислоза, 3-июрироиаиовая кислога и 2галшио-3-меишбугаиовая кислота. 4.
Дшис оирслелсиие раисмата и обьясшпе озсутствис у него оитичсской активиостии 5. Посэройте ироскциоииые формулы Фшиера эиаитиоиеров 2-амииоироивиовой, 2-амиио-Зчидроксиироиаиовой и 2сшорироиаиовой кислот. Отвесите их к О- и !.-стсреохиыичсскил~ рядам. б. Дайте оирелслсиие лиастсрсомеров.
Постройю ироскциоииыс формулы Фшиера 2-амиде-3-ыетилиеитаиовой кислоты, выбери~с среди иит лары диастерсомеров. 7. К какому стереохимическому ряду ирииадлсжат соедииеиия (1)— (У!!1), ироекциоииыс формулы которых иривсдеиы виже! Обозначьте цситры хиральиосш этих структур ио г(,5ьсистеме. с! но ноос ооон си=си — сна ~он .сяна мсня — сн~ня нм сн н яв се оя . Обозначьте по К5-снсземе конфшурацн1о сосдппснпй (!) — (!Н), изооряжепных в впде проекционных формул Ньюмена. ОН н сс(3 на ОНа сн с! НО сн, н он СНа (я) Глава 10 гидРокси кислоты ° Гидроксикислоты содеряо!т в молекуле одновременно карбоксильную н гидрокснльную группы. В зависимости от природы углеводородного радикала гидроксикислоты могут быть ал и фати ч ес к им и и ар о мати ч ес к им и (фенолокислоты). 1О.1.
АЛИФАТИЧЕСКИЕ ГИДРОКСИКИСЛОТЫ 10.1.1. НОМЕНКЛАТУРА И ИЗОМЕРИЯ 3)5 В названиях алнфатическпх гндроксикнслот по заместительной номенклатуре гидроксильная группа отражается префиксом гндрокси- с указанием цифрой ее положения в главной углеродной цепи, карбокснльная групгш — суффиксом -овая кислота, так как она является старшей характеристической группой. Прн наличии двух и более одноименных функциональных групп соответственно перед префиксом или суффиксом ставятся умножительные приставки ди-, три- и т.д.
для природных гидроксикнслот используются прочно укоренившиеся тривиальные названия, например, молочная, винная, лимонная кислота. Р и СНа — СН-СООН 1 ОН а СНя — СНя — СООН 1 ОН у Р о СНя — СНя — СНя — СООН У'.)Н 24 идрононнрооононлн (иолоинли) ниолотл 3-Гндрононнронлнонлн ннолото Д-Гидроноибутлнонлн ниолотл Структурная нзомерия алифатических гндроксикарбоновых кислот обусловлена взаимным расгюложением карбоксильной н гидроксильной групп. По этому признаку различают п-, б-, у-гидроксикислоты и т.д. Заданно И)Л.
Назовите по злместнтедьпой номенклатуре глицеринов>в СН,(ОН)СН(ОН)СООН н яблочную НООССН(ОН)СН,СООН кислоты. 10.1,2. СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ СНа — СНя-СН вЂ” СООН + НаОН вЂ” СН -СН -СН вЂ” СООН н Мату 1 а я а-Броибутлнонлн ннолотл 2-Гндроноибутннонлн ниолотн Этот способ особенно удобен для получения и-гндрокспкпслот в связи с тем. что исходные и-галогенозамещенные кислоты легко получаются из карбоновых кислот (см. 8.1.4.4). 3)б Гидроксикуюлоты получают, как правило, из таких исходных соединений, которые уже содержат одну из двух функцнональныл групп — либо карбоксильную, либо гидроксильную. При этом используются общие методы введения спиртовой гндрокснльной илп карбоксильной групп.
Получение пз галогенозвмещенных карбоновых кислот. Исходнуде соединения уже имеют в молекуле карбоксильную группу. Гидроксильная группа вводится с помощью реакции щелочного гпдролпза, протекауощей по механизму нуклеофйльного замещения (см. 4.4.2). Гпдролпз протекает легко, так как уходящими группами являются устойчивые галогенид-ноны, например бромид-нои. Получение из ц-гидроксинитрилов. Исходные соединения, образующиеся в результате нуклеофнльного присоединения цивнндов натрия нли калия к альдегидам или кетонам (см.
7.4.1), содержат нри одном и том же атоме углерода гидрокснльную и ннтрильную группы. Иитрильная группа в результате гидролнза в кислой среде нревращается в карбокснльную (см. о.1.2). Этим способом получают только и-гидрокснкислоты. О СН3 СН С + 1 ОН ОН нс! + 2Н2О СН СН-С= Н 3 ОН 2.Гидронснпро- плнонитрня 2-Гидронсипооплноиия !нолоннля) ннслотл Задавив 10.3. Какой вльлепщ следует взять для получения 2-гидроксн-3-мстнлбутановой кислоты через гнлроксннитрнл! Напишите схемы реакций. 10.1.3. ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА Алифатическцс гндроксикарбоновые кислоты проявляют свойства, характерные как для карбоновых кислот, так и для спиртов. Кроме того, у ннх появляется ряд специфических свойств.