Н.А. Тюкавкина, Ю.И. Бауков - Биоорганическая химия (1128683), страница 42
Текст из файла (страница 42)
Фталевая кислота получается при окислении нафталина о-ксилола или другого о-диалкилзаме)ценного беизола. При окислении и-ксилола образуется терефталевая кислота— основа для производства синтетического волокна лавсзн. Ненасыщенные карбоновые кислоты Простейшим п телем мои редставипенова окарбоновых кислот с двойной связью являетс я проеновая, акрнловая, кислота СН~СНООН. На один атом углерода больше содержат ее четыре ближайших гон метакриловая молога. При этом винилуксусная и мета к к и с л о т ы являются изомерами цепи (структурные изомеры), винилуксусная и кротоновая или изокротоновая — нзомерами положения двойной связи (также структурные изомеры), а кротоновая и и и з о к р о т о н о в а я — и диастереомерами (стереоизомеры) .
сна и сна соси снл с-соон с=с с=с н ссон н' сна Вследствие электроноакцепторного влияния карбокснльной ппы присоединение к а,р-непредельным кислотам галогенодородов, воды в кислой среде, аммиака протекает против праа Марковникова, так что функциональная группа оказывает- в ()-положении по отношению к карбоксильной группе ем. 5.2. ! и 9.2.2). 3- н нс) ! СН,=ОН-С вЂ” С) Сна Сн -СООН ОН Аналогичным образом при гндратацин а,()-непредельных слот в организме, которая происходит на одной из стадий проесса б-окисления жирных кислот (см. !4.!.4), образуются -гид роксикнслоты.
Фермент ! ! й — СН=СН вЂ” СООН т Н-ОН вЂ ' — ~ й-СН-СН-СООН ''к Характерной особенностью акриловой и метакриловой кислот вляетси склонность к полимеризации. Прн полимеризации эфив илн ннтрилов этих кислот получают ценные для народного зяйства полимеры. В частности полиакрнлонитрил - — основа окна ннтрон, используемого для производства лечебного '"; Представителями непредельных дикарбоновых кислот с одной йной связью служат и-диастереомерные маленновая и фумавая кислоты. М а л е и ц о в а я к и с л о т а — менее стабильный я-диастеомер.
Под действием некоторых веществ, например следов а или азотистой кислоты, она переходит в термодинамически ее стабильную фумаровую кислоту. Обратный переход осуествляется при нагревании нли УФ-облучении, т. е. требует ергии извне. Обе кислоты обладают сходными химическими свойствами: тупают в реакции, характерные для двойной связи (обесцвевание бромной воды, перманганата калия) и карбоксильных групп (образуют два ряда производных — кислые и средние соли, эфиры и т. д.). Однако только одна из кислот, а именно малеиновая, в относительно мягких условиях претерпевает внутримолекулярную дегидратацию с образованием циклического ангидрида.
Н С вЂ” С~~ О Н С вЂ” См Н вЂ” С вЂ” С ' Маленновма антндрнд Малвнноваи ннслота В фумаровой кислоте вследствие удаленности карбоксильных групп друг от друга в пространстве образование циклического ангидрида невозможно. Таким образом, в случае маленновой и фумаровой кислот химическим путем удается установить, какая из изомерных кислот является цис-, а какая транс-изомером. На этих кислотах была впервые изучена цис-транс-изомерия этиленовых соединений. Ф у м а р о в а я к и с л о т а достаточно широко распространена в природе и участвует в обменных процессах, проте каюгцих в организме.
В частности она является промежуточны. соединением в цикле трикарбоновых кислот (см. 9.3.6). 9.3.5. Аминоспирты ° Аминоспиртами называют соединения, содержащие в молекуле одновременно амино- и гидроксигруппы. 2-Аминоэтанол — вязкая жидкость г высокой температурой пения (17 ). силь 1 'С). С ными кислотами образует устойчивые и. НОС !зСН МНз — НОСНзСНтНН7С 2 Амннозтанст Гиарохлсрих 2-аминазтаисла П оизводное 2-аминоэтанола — д и м е д р о л — ок — оказывает отивоаллергическое и сл роизводное абое снотворное действие. Обычно именяется в виде гидрохлорида.
Фратмент амнноэтанола С,НзХ УСН вЂ” ОСН2СН2М СвНв ~Он, з димедрол П и действии на этиленоксид триметиламином или исчерпы'вющем метилировании 2-аминоэтано р у ри действи ла об аз ется другой амиспирт — холин. АЭОН, ЗСНз~ ос с мсил сн осн с О 2-Аннноэтанол Холин (основание) ленонснд Холи (слабел М 2.А ииазта«сл, но амин Серии нн, н,с НΠ— СН2СН2 НН2 м— СН2 СН2 СН2 — -СН, 1 Н 2.Аминоэтанол Зтиленннин Этнленонслд 2оз 252 У одного атома углерода эти группы удерживаются непрочно (происходит отщепление аммиака с образованием карбоннльного соединения или воды с образованием имина).
Поэтому простейшим представителем аминоспиртов является 2-аминоэтанол, соединение, в котором две функциональные группы расположены у соседних атомов углерода. 2-А м и н о э т а н о л (р-этаноламин, коламин) — структурный компонент сложных липндов (см. 14.1.3), образуется путем размыкания напряженных трехчленных циклов этиленоксида и этнленимина аммиаком или водой соответственно (реакции нуклеофильного замещения).
" Х о л и н (триметил-2-гидроксиэтиламмоний) — структурный в см. 14.1.3). Имеет большое значение мент сложных липидо (см... ). к витаминоподобное вещество, регулирующее жировой "организме холин может образоваться из аминокислоты сери- . П ри этом с сначала в результате декарбоксилирования серина ве гаетучается -амино 2- этанол (коламин), который затем под р и частии 8-аденозилме'исчерпывающему метилированию при участии -ад 'нина (ВАМ) (см. бн8 и 13.3).
— — ~НССН2СН2НН2 — в. НССН2 2 ! З)З зснззяя' сн йси ССН2-СН вЂ” СССН вЂ” 5АМ нн, Продукт внутримолекулярной дегидратации холина — н е йн СЙ2= СН)х(+ (СНз) з — обРазУетсЯ пРи гниении белков и ' адает высокой токсичностью. В результате окисления свободного холина !п ((!((о образуется биполярный иои б е т а и н, который может служить источником метильных групп в реакциях трансметилнрования (см. 6.8). (Снк) лМ(.нкСНкон '"'.
(СН,),МСНлСОО- Холнн бекпнн о 2 Н2МС вЂ” ОСН2СН2М(СНз)зС! СН2СООСН2СН2М(СНЗ)з! ! СН2СООСН2СН2М(СНз)з! Биологическая роль сложных эфиров холина. Замещепные фосфаты холина являются структурной основой фосфолипидов — важнейшего строительного материала клеточных мембран (см. 14.!.3). Сложный эфир холина и уксусной кислоты — а ц е. т н л х о л и н — наиболее распространенный посредник при передаче нервного возбуждения в нервных тканях (нейромедиатор).
Он образуется в организме при ацетилировании холина с помощью ацетилкофермента А (см. 7.3.2). НОСНкСНкн(СНк)к -':--'"'."- СН~СОО(.нк(.Г)кМ(СНг! Холин Анегнлколнн 02 СО,гв Р с н о" "ос,н, сн,, ~о Р (снз)2сно" ~Р Зарин („нерпнна газ") Т мороз (нноенгнннд) В медицинской практике используется ряд производных холина. А цет ил хоп и н х л о р и д СНзСООСНуСНу)к)+(СНз)зС) применяется в качестве сосудорасширяющего средгтва. Ка р. б а м о и л х ол и н х л о р и д (карбахолин) — холинуретан, сложный эфир холина и карбаминовой кислоты (см 7.6), не гидролизуется колинзстсразой и поэтому активнее холина и обладает более продолжительным действием.
С у к ц и н и лх ол и н и од и д (дитилин) — сложный эфир холина и янтарной кислоты, оказывает мышечно-расслабляющий эффект. 254 При ингибировании ацетилхолинэстеразы ацетилхолин накапливается в организме, что приводит к непрерывной передаче нервных импульсов и соответственно непрерывному сокращени(о мышечной ткани. На этом основано действие ннсектицидов (химических средств уничтожения насекомых) и нервно-паралитических ядов — з а р и н а, т а б у н а — фосфорорганических соединений, которые, реагируя с остатком серина, содержащимся в активном центре ацетилхолинзстеразы, ингибнруют действие этого фермента. Нарбанонпколмнкпорнд (нарбаколмн) Суннмннлколннмадмд (днгнпмн) ОН СН ОН з ! СН СН МНСНЗ СН СН2 МНСНЗ Мезагон Эбедрмн 255 .,) Ч(бажную роль в организме играют аминоспирты, содержащие "!"((ачестве структурного фрагмента остаток пирокатехина ' -дигидроксибензол, катехол). Они носят общее название ка()ламинов.
,.,К а т е х о л а м и н ы — представители биогеннб(х аминов, ев. аминов, образующихся в организме в результате процессов аболизма. Принципиальный путь биосинтеза катехоламинов, одя из незаменимой а-аминокислоты феиилаланина (см. 11.1), веден на рис. 9.1. К катехоламинам относятся три последних 'представленных на рисунке соединений — дофамин, норадре' ин и адреналин, выполняющие, как и ацетилхолин, роль нейедиаторов. А д р е н а л и н является гормоном мозгового вева надпочечников, а норадреналин и дофамнив предшественниками. ! Адреналин участвует в регуляции сердечной деятельности, ,мена углеводов. При физиологических стрессах он выделяется 'з(ровь («гормон страха»).