Н.А. Тюкавкина, Ю.И. Бауков - Биоорганическая химия (1128683), страница 48
Текст из файла (страница 48)
10,3 превращения не исчерпывают мета- н В ч стност еще одно еские превращения триптофана. ча ое направление его мета метаболизма — окислительный распад -аминобенязи С-2 — С-3, приводящий к о-аминофенолу, о-амин й кислоте и другим соединениям. стення сиитези ют родственные серотанину вещества, б резкое карую нне и н х в о ганизм человека на людаетсн Р Пос Ье аг(есогпш содержится п с и- й деятельности.
Так, в грибах Ры осу е а б и и — вещество, вызывающ р ю ее з ительные гвллюпинации. изе гиновой кислоты угой галлюц иноген, диатиламид лизергиновой выделяемой из спорыньи (спа. ) ЛСАА — антагони т е отс- е гииавой кислоты, выде — грибок, пор ажаюший элаковые растения .
ацию серотонина в мозге, что и ведет его применение нарушает концентрацию серот онению от нормального психич еского состояния. — етилтрип. интетическае лекарственное сред с е ство индольнаго ряда — а . и е еп ессивное и психоактин н (индопан)-- ( ) -- соединение, оказывающее антидепресси щее действие гих описанных в настояб)бшим структур т кт иым элементам серотанина и дру еств являетсн связанный с ндром индола риа для а Сочетание ега с ароматическим ядром характе ак б-этнламина оч " гнием и анее встречалось в структуре пений с психоактивируюшим действием и ра 'амина (см.
б 4) (Ф ан и его производные напоминают соединения пиррольряда. Фуран ацидофо ен изации с раскрытием ера льных кислот подвергается полимеризации с раскр сопровождается смолообразованием. р д " П и ействии а, что сопр в ф ан легко вступает ходящих злектрофильных реагентов фуран реакции злектрофильного замещения — ру — нит ется ацетилнитТо в пиридине и сульфируется пиридинсульфотриоксидом ом в . 5.3.3). Заместитель при этом вступает в а-пол жет присоединять водород в присутствии т ии никелевого катали263 йг г1 тетрвгидрофурви Фурви твтрвгидротмафеи Оотвтои моиввииы ': Г::::::2 О у ИН ни (Снг)4СООН Ф Н Н О 1( С Фрвгмеит Н велеривиовои ииолоты (СНг)4СООн Б б"Нитрофурфулол Обмял отруитурв б-иитропроиввадиы» фурвиового ряда, аблвдвюы бвитврицидимм двйотвлв Фурфурол Проотрвиотввиивя иоифигурлцил биатиив Биотии О Фурвволидои Фурвцилии 2о4 затора с образованием т е т р а г и д р о ф у р а н а. Последний широко используется в качестве растворителр, а также исходного соединения для получения ),4-дибромбутана, а через него динитрила гександиовой кислоты в производстве нейлона.
Медико-биологическое значение производных фурана. Фура н-2-карбальдегид, называемый фурф у р о л о и, получается в промышленности в больиунх количествах путем переработки растительного сырья, содержащего природные полисахариды. Электроноакцепторная альдегидная группа понижает электронную плотность в ядре фураиа, что приводит к его заметной стабилизации и позволяет осуществить ряд химических превращений, не затрагивая фураиоаое кольцо. Фурфурол по химическим свойствам в значительной степени напоминает бензальдегид.
Он легко восстанавливается в соответствующий спирт, легко окисляется, образует основания Шиффа и т. д. Из фурфурола получают 5-нитропроизводные фуранового ряда, обладающие сильными бактерицидными свойствами. Для этого фурфурол нитруют азотной кислотой в присутствии уксусного ангидрида (защищающего альдегидную группу от окисления), а затем, используя реакцию с ЫНг-содержащими соединениями, синтезируют соответствующие иминопроизводные (осно- вания Шиффа).
' -"-""., / ~, Наиболее часто используемые лекарственные средства этого типа — фура цил и н и фу р а зол н дон. Они эффективны при гиойно-воспалительных процессах, вызываемых микроорга. низмами (дизентерии, брюшном тифе и т. д.). Огм Н=И вЂ” ИНС-ИНг Огм СНмИ-И О / ~, / С Тиофен из рассматриваемых пятичленных гетероциклических динений с одним гетероатомом наиболее близок к бензолу по мическим и физическим свойствам (т. кип, тиофена 84'С, бен'ола 80 'С).
Тиофен содержится в каменноугольной смоле. В реакциях электрофильного замещения тиофен менее актиен, чем пиррол и фуран, и гораздо более стоек к действию мине- 'альных кислот. Так, тиофен сульфируется непосредственно серой кислотой с образованием тиофен-2-сульфокнслоты; легко итруется, давая 2-нитротиофен; ацилируется в присутствии нслот Льюиса, что ведет к получению кетонов тиофенового да (а-тиенилкетонов, см. 5.3.3). Восстановление тиофеиа в присутствии палладиевого каталиатора приводит к тетрагидротиофеиу.
Медико-биологическое значение производных тиофена. Производные тиофена входят в состав ихтиоловой мази, оказывающей противовоспалительное, антисептическае и местное обезболивающее действие. Производным тетрагидротиофена является б и о,н н (витамин Н), отсутствие которого в пище нарушает обмен елков и жиров в организме и ведет к кожным заболеваниям. олекула биотина представляет собой бициклическую систему, которой тетрагидротиофеновое кольцо, содержащее фрагмент лериановой кислоты, конденсировано с мочевиной.
В молекуле биотина три центра хиральности, поэтому для го возможно существование восьми стереоизомеров, причем алогическую активность проявляет только один из иих — обнаженный в природе (+)-биотин, в котором все три атома водо- а, связанные с хиральными центрами, находятся в цис-полонин относительно друг друга. о т — с С +у -биотии Продуит илрбоисилироввиил Н Биатии Нлрбоисибиотии б. Мвтилимидввол 4- Мвтилимидввол ~~~-а,)~оса ( мнз ! н Гистидии н 'и» 286 Биотин принимает участие в реакциях переноса )сарбоксильных групп (п ттуо. Примером служит образование малонил-КПА из ацетил-КПА и диоксида углерода (см. 7.3.2).
При этом на первой стадии процесса происходит образование карбоксибиотина, который подвергается далее нуклеофильной атаке и передает нуклеофилу карбоксильную группу, Т! С со, .Г '~ НМ НН ~~ НС-С-Н МН 1~ !Взк ПЯТИЧЛЕННЫЕ ГЕТЕРОЦИКЛЫ С ДВУМЯ И БОЛЕЕ ГЕТЕРОАТОМАМИ При наличии нескольких гетероатомов в пятичленном цикле с сопряженными двойными связями электронная плотность в кольце распределена неравномерно, что отражается на химических свойствах этих соединений и определяет направление электрофильной и нуклеофильиой атак. Пятичленные гетеро- циклы с двумя гетероатомами более стабильны; для них характерна меньшая активность в реакциях электрофильного замещения по сравнению с пятичленными гетероциклами с одним гетероатомом. Они проявляют способность к таутомерным превращениям и склонны к образованию межмолекулярных водородных связей.
Имидаэол (т. пл. 90 'С, т. кип. 256 'С) представляет собой пятичленный гетероцикл с двумя атомами азота, находящимися в 1-м и 3-м положениях кольца. Один из этих атомов аналогичен атому азота в пирроле и ответствен за слабокислотные свойства имидазола, другой похож на пиридиновый атом азота (см. 2.3.2) и обусловливает слабоосновные свойства имидазола. Таким образом имидазол является амфотерным соединением, он образует соли с сильными кислотами и щелочными металлами. Наличие в молекуле имидазола (т)Н-кислотной группировки и основного атома азота — 5(= служит причиной образования межмолекулярных ассоциатов за счет водородных связей.
'Следствием такой ассоциации является быстрый межмолекуный водородный обмен, который приводит к прототропной томерин у некоторых гетероциклов. Н СНз в 4 СНз ,( т. в ;; Переход атома водорода осуществляется настолько быстро риблизительно 10 раз в секунду), что выделить индивидуалье 4- или 5-монозамещенные имидазолы ие представляется Зможным («быстрая» таутомерия).
Поэтому для приведенных ше соединений используют обозначение 4(5)-метилимидазол, '«зывающее, что метильная группа занимает положение 4 в ' ом и положение 5 в другом таутомере. Медико-биологическое значение производных имидазола. Наиболее важны а-аминокислота — г и с т ид и н — и продукт ее декарбоксилироваиия — г и с т ам и н (см. !!.!.5).
Гистидин — и-амино-р-[4(5)-имидазолил] пропионовая ота — входит в состав многих белков, в том числе глобина.т )гемоглобине за счет пиридинового атома азота имидазольного рагмента этой кислоты белок глобин связывается с атомом ' ' еза гема (см. 10.1 и 1!.3). Особенности строения имидазольного кольца объясняют жную роль гистидина в некоторых ферментативных реакциях, ' частности его способность осуществлять кислотный (за счет ррольной ХН-группы) и основный (за счет пиридинового атоазота) катализ, Являясь одновременно и донорами и акцепторами протонов, идазол и его производные обладают уникальной способностью тализировать реакции нуклеофильного замещения в функцио- 287 О 1 со 1! и — С вЂ” ССН3 с 11 н ЯСССН3 ° Н,С н о«разов .
н — 'ен?( ° )тн — н с с и — С вЂ” СН е СН,СН ° ае«Н Р ' 11 и С 0 СН3 1 сн ° о«и и Телоаздри ео «илер ед аи Оиоовормы Гидро«о«барма пирдзслон-а СН3 С Н вЂ” СН3 'М (снз]рй СНЗ С=Д, Н вЂ” СН3 Ми Насза — СН2 сн, СН3 С=( 'Н вЂ” СН3 1 СеН5 с,н, с,н, Амидопир«и, 2,3-диззи ла.запил.
а.д амза иио иразоло -5 А ал и« Аи п«р и, 2,3-д е и 3-зели разала -5 О."> Р-СН2С3 Н, М 1 н 1 н 2. Беиаивбзизимидазол, дибззол Бе«зим«давал 288 нальных производных карбоновых кислот. В приведенном примере гидролиза сложного эфира имидазол, образуя водородную связь с молекулой воды, повышает ее нуклеофильную активность. Кроме того, переход протона в тетраэдрическом интермедиате от имидазолий-катиона к атому кислорода спиртового остатка способствует отшеплению хорошо уходяшей группы — молекулы спирта. Это свойство имидазола играет важную роль в механизме действия гидролитическнх ферментов,.содержащих остаток аминокислоты гистидина (см.
11.1.1) в активном центре ферментов, расщепляющих пептидные связи в белках (см. 11.2.1) . Имидазольные циклы встречаются в составе некоторых алкалоидов (см. 10.6). Бензимндазол — гетероцикл, в котором имидазольное кольцо конденсировано с бензольным.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
