Н.А. Тюкавкина, Ю.И. Бауков - Биоорганическая химия (1125798), страница 44
Текст из файла (страница 44)
Ее соли называют пируватами. Восстановление пировиноградной кислоты в молочную описано ранее (см. 9.3.6). Пировиноградная кислота легко декарбоксилируется при нагревании с разбавленной и декарбонилируется — с концентрированной серной кислотой. При окислении пировиноградная кислота превращается в уксусную кислоту и диоксид углерода.
Декарбоксилирование пировиноградной кислоты (п чгуо протекает в присутствии фермента декарбоксилазы и соответствующего кофермента. Получающийся при этом ацетальдегид, не теряя связи с коферментом («активный ацетальдегид»), может присоединяться к а-кетонокислотам, образуя а-апета-о-гидрокси- ислоты, предшественники некоторых а-аминокислот, или окис- яться в присутствии кофермента А в ацетилкофермент А.
Пировиноградиая кислота сильнее уксусной и способна к йнолизации. Важное ее производное — ф о с ф о е н о л и и р оп и н о г р а д н а я кислота (фосфат енольной формы пиро)гиноградной кислоты). В организме анион этой кислоты — ф о с, ' о е н о л и и р у в а т — образуется в процессе гликолиза и слу,Зкит предшественником пирувата. ;, Ш а вел е в оу к с у с н а я кислота НООСС(0)СН2СООН новременно относится к а- и !3-кетонокислотам.
Она образуетя в цикле трикарбоновых кислот при окислении яблочной кис, оты. соон соон 'НО Н С=О НО СН2СООН НАД СН 3 СС5КоА. Н то -НАДН, -Н -Канал СН СООН 2 СН2СООН сн ооон Далее щавелевоуксусиая кислота при конденсации с ацетил- 'оферментом А превращается в лимонную кислоту (см. 9.3.6). ,, а-0 к с о г л у т а р о в а я кислота НООСС(0) СН2СООН з66 О !! СНз — С-СН2-СООС2НЕ ОН ! СН;С=СН-СООС,Н, Ф2~ ~ 7,57, СНз СН2 О нл« С С у! ! -СО, Н 92,52 Эт аэ эру ецетауисусиай с о ! е оииый тэу онер! Эт повии эй р драна иротаиоаа слоу уенопюый тауто ер! Ацетоунсуоиел ннслате Ацетон ! йРУНз — СН-СН2С СН,С ОН Нато ацетоу сус ! СН.
С вЂ” СН2СООС7Н„ ! сн Зт овин эФнр Ф- тидроис несил о н с оц 'й "Р ОСОСН з СНзС=СНСООС2Н5 Этнпсвы эФ р вцела с ратсиолс ииспоты у драно нитрип ЯЦЕТОНОВЫЕ ТЕЛА О !! СН вЂ” С вЂ” СН, з ОН ! Снзсн — СН2СООН О вЂ” СНз С СН2СООН !о! -со, Яцетоу суснвл ислотв Ацетон !у- Г~дро сниэсли йи ислотэ 266 267 (т. пл. !1О'С) может быть отнесена к а- и у-кетонокислотам. Она участвует в цикле трикарбоновых кислот и служит предшественником важных аминокислот — глутаминовай и через нее у-аминомасляной. А ц е т о у к с у с н а я кислота СНзС(О)СН2СООН вЂ” пример (1-кетонокислоты.
В свободном состоянии представляет сиропообразную жидкость, уже при комнатной температуре медленно выделяющую диоксид углерода, Получающийся при этом ацетон образуется первоначально в енольной форме. хН СНз С=СН2 — е СНЗС С Н ОН О !! Подобное декарбоксилирование — общее свойство б-кетонокислот. Ацетоуксусная кислота образуется уп чуха в процессе метаболизма высших жирных кислот и как продукт окисления р-гидроксимасляной кислоты наряду с продуктами ее превращений накапливается в организме у больных сахарным диабетом (так называемые «ацетоновые» или «кетоновые» тела).
Большое теоретическое значение в связи с вопросами таутамерии и двойственной реакционной способности имеет этиловый эфир ацетоуксусной кислоты СНзС(0)СН2СООС2Н5, так называемый ацетоуксусный эфир. А ц е т о у к с у с н ы й э ф и р — бесцветная жидкость (т. кип. !8! 'С) с приятным фруктовым запахом. Впервые синтезирован более 100 лет назад, и его строение долгое время было предметом острых дискуссий. Основная трудность заключалась в том, что в результате его химических превращений получались два ряда производных -- ацетоуксусной и б-гидроксикротоновой кислот, т. е. ацетоуксусный эфир оказался веществом, проявляющим двойственную реакционную способность. В соответствии со строением ацетоуксусного эфира (вещества, имеющего кетанную группу) протекают реакции присоединения циановодородной кислоты и восстановления.
Однако под йствием натрия, гидрокснда натрия нли прн ацилнровании , определенных условиях образуются производные б-гидроксиотоновой кислоты, т. е. соединения с енольнай группой. Специальные исследования показали, что ацетоуксусный эфир дставляет смесь двух изомеров — кетона (92,5 одд) и енола о о т(:,б,у ), находящихся в таутомерном равновесии. Эта еще один " мер кето-енольной таутомернн, описанной ранее на примере ' етилацетана (см. 9.2.1).
При действии на ацетоуксусный эфир какого-либо реагента акцию вступает один нз таутомеров. Поскольку второй тауто- за счет равновесия восполняет убыль реагирующего тауто'а, то таутомерная смесь реагирует в данном направлении одно целое. Скорость установления таутомерного равновесия может быть ена на основании изучения взаимодействия ацетоуксусного ра с бромом в присутствии хлорида железа(П1). Ацетоуксус. зфир как е и ом железа ха акте ное ле- й л д цоцу О ° и по каплям бром, то енольныи та томе исоеднняя б ом м л п:этпР *~ Р , Однако чере е время окраска вновь появляется, ' как нарушенное равновесие восстанавливается и кетонный омер частично переходит в,енольную форму.
Опыт можно арить несколько раз, пока все взятое количество ацетаукого эфира не прореагирует с бромом. Ацетоуксусный эфир широко применяется в органическом тезе как исходное вещество для получения кетонов, карбо!Ейх кислот, гетерофункциональных соединений, в том числе вводных гетероциклов, представляющих интерес. в качестве рственныг средств. Эмк ГЕТЕРОФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ПРОИЗВОДНЫЕ БЕНЗОЛА КАК ЛЕКАРСТВЕННЫЕ СРЕДСТВА Неразрывная связь химии и медицины отчетливо проявляется в области создания и использования лекарственных средств. Еще в ХЧ! в, основатель ятрохимии Пара- цельс утверждал, что «настоящая цель химии заключается не в изготовлении золота, а в приготовлении лекарств».
С давних времен эмпирическим путем происходил отбор биологически активных органических соединений, и появление ряда лекарственных средств часто было обязано случаю. В настоящее время все синтезируемые соединения обязательно должны проходить испытания на биологическую активность (биологический скрннинг) Это важно для выявления общих закономерностей взаимосвязи структуры соединений с их биологической активностью. Проблема структура — свойство служит фундаментом целенаправленного создания эффективных лекарственных средств. Последние десятилетия характеризуются появлением множества новых лекарственных средств и препаратов. Вместе с тем большое значение продолжают сохранять некоторые группы известных ранее лекарственных средств, в частности таких, структурную основу которых составляет бензольное ядро.
Сам бензол может быть причиной острых и хронических отравлений, Он оказывает раздражающее действие на кожу, пары его в большой концентрации вызывают возбуждение, расстройство дыхания. Монофункциональные производные бензола в большинстве случаев также обладают выраженными токсическими свойствами. Фенол, анилин, галогенопроизводные ароматического ряда служат исходными или промежуточными продуктами крупнотоннажной химической промышленности, В связи с этим необходимо учитывать их токсическое действие.
Среди монофункциональных производных бензола особое место занимает производное с карбоксильной группой — б е н з о йн а я к и с л о т а, — применяемая в медицине в виде натриевой соли (натрня бензоат) как отхаркиваюшее средство. Бензойная кислота в свободном виде встречается в некоторых смолах и бальзамах, а также клюкве, бруснике, но чаще содержится в связанном виде, например, в виде М-бензоильного производного аминоуксусной кислоты СвНвСОМНСНвСООН, называе. мого г и и п у р о в о й к и с л о т о й.
Гнппуровая кислота образуется в печени из бензойной и аминоуксусной (глнцин) кислот и выводится с мочой. В клинической практике по количеству гиппуровой кислоты в моче больных (после приема бензоата натрия) судят об эффективности обезвреживающей функции печени. л-Аминофенол н его производные. Как гетерофункциональное соединение п-аминофенол образует производные по каждой 268 кциональной группе в отдельности и одновременно по двум 'кциональным группам. и-Аминофенол ядовит.
Интерес для ицины представляют его производные — п а р а ц е т а м о л ф е н а ц е т и н, оказывающие анальгетнческое (обезболнщее) н жаропонижающее действие. ,Парацетамол является (ц)-ацетильным производным и-аминоола. Фенацетни получается при ацетилированин этилового ' ра п-аминофенола, называемого ф е н е т и д и н о м. т.')С Н» ОН ОСзыз Н ( ((ГОСН з 'МНз Р(НСОСНз и дцетамндофенол (парацетамол) МНз Зтиповып эфир л-аминофенола (фенетидин) Этиловые эфир п.ацвтамидофенола (фенацетин) инофенап ,' л-Аминобензойная кислота (ПАБК) н ее производные. Эфиры матических аминокислот обладают общим свойством — споностью в той или иной степени вызывать местную анестезию, 'а. потерю чувствительности. Особенно заметно это свойство ражено у лара-производных. В медицине используют а н есз и н (этиловый эфир ПАБК) и н о в о к а и н (В-диэтнлиноэтиловый эфир ПАБК).
Новокаин применяют в виде соли дрохлорида), что связано с необходимостью повышения его творнмости в воде. ССНэ — СНэы(СэНв)з НС! ф МНэ мн днестеэин Новонаин 269 ':. Анестезии и новокаин несколько уступают по силе анестези.юшего действия кока и н у (см. 10.6), широко употреблявемуся ранее в медицинской практике. Однако замена кокаина В новокаин имела особо важное значение в связи с выведением В практики вещества, прн хроническом применении которого взвивается лекарственная зависимость (кокаинизм), Новокаин в основе своей структуры имеет те же фрагменты, о и кокаин. «План» построения молекул этих соединений и ему взаимодействия с рецептором клетки можно представить едуюшим образом. Амииогруппа (гидрофильнап иасгь СНз СН 1 О 1 Проненгугаинаи цепь Теграгндроаолнееа» (Фолннопап! ннслога Нонаин Ноеонаин а в аг 1 Рецепгор Дипольдипольное еааимодпйсгеие Эленгроогагииесное еаанмодейсгеие Силы Ван-дер- Ваальса ф 80214НЯ Замецгенныа сульфаннламнд Сульааниламид (сгрепгацнд) Фолиееаи ииспоуа ,, О-СН, СН2 Н К 1 ~ КН(с Н ) 2 Ь 2 Оа г г 1 1 1 и-Амииобензойная кислота является фактором роста микроорганизмов и участвует в синтезе фолиевой кислоты, при недостатке или отсутствии которой микроорганизмы погибают.
Названиг кислоты связано с выделением ее из листьев шпината (от лат. 1ойшп — лист). Фолиевая кислота играет важную роль в метаболизме нуклеиновых кислот и белков; в организме человека не синтезируется. Ф о л и е в а я к и с л о т а (витамин В,) включает три структурных фрагмента — — ядро птеридина (см. 10.5), и-аминобензойную и (.-глутаминовую кислоты (см.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
