Н.А. Тюкавкина, Ю.И. Бауков - Биоорганическая химия (1128683), страница 50
Текст из файла (страница 50)
С)~ 0 02НВО, 440 мн пр) О СООН ВОС)з СзНвОН НэНННз М М Изоннныинова» Гндрээ д нислота иэа ниотиновол и слат ,тубазид МН,МН., ив о С 3 о Оса Г~-Х )! С-(~~~-ОН вЂ” М г-С-МНМ=СН ~ ОН -н,о М ОСН3 ОСНВ тубазид Ваннлни, Фт ааэнд 4.гндроиан -3. настил банзалндвгид Хинолин (2,3-бензопирндин) по свойствам подобен пиридину: обладает основностью, при действии алкилгалогенидов образует четвертичные хннолиниевые соли. При восстановлении хинолина получают т е т р а г и д р ох и пол и н, т.
е. гидрируется пиридиновое кольцо. При окисле- 294 разрушается бензольное кольцо, что приводит к 2,3-пири' карбоновой, х и н о л и н о в о й, кислоте. . Эти реакции демонстрируют различную реакционную способть бензольного и пирндинового ядер. ; Реакции электрофильного замещения в хинолине осуществляся труднее, чем в бензоле (но легче, чем в пиридине), причем 'аимущественно в положения 5 и 8 бензольного кольца. Медико-биологическое значение производных хинолина. Ядро хинолина входит в состав некоторых алкалоидов (см. !0.6) и лекарственных средств. Так, при сульфированин хинолина получают 8 — х и н о л и нс у л ь ф о к и с л о т у, которую путем сплавления со очью переводят в 8- гидр окси хи пол и н (оксин). 'виде сульфата его применяют как антисептическое средство. : Бактерицидным действием обладает 8-гидроксн-5-нитрохино- н (5-НОК) — продукт нитровання 8-гидроксихинолина.
а-Гидронсихинслнн В.Гидронси.з-нитрохниалнн Сильное действие на микроорганизмы, вызывающие кишеч' инфекции, оказывает другое производное 8-гидроксихиноа — З-гидрокси-7-иод-б-хлорхинслнн. ' В основе биологического действия соединений 8-гидроксиолинового ряда лежит нх способность к образованию прочных 'атных комплексов с ионами некоторых металлов. Таким обра- таутомерия. ОН ОН О =,)~( =4 н н .,)~) Пример образоаанип лелата В-гндронсилинолнна с ионом длулааленгного негалла а-гнлрснси-у.иод-в.лпор- линолин (знгеросепгол) Урацнл (2,4-дигидронсипнрн ммдии) Й НСН(СН2)зн(сэна)2 С( ОСН с 1 м Аирилии Эганридин (риаанол) Цнгозин (4.анино-2-гилронсипнримндин) О 1,4-лиазин, пиразин 1,З-Лиаэин, пиримиднн 1,2-Лиазии, пирндазин цилозин (имнннап рорна) (амиинаи Форма) 296 зом происходит «связывание» микроэлементов, необходимых для жизнедеятельности кишечных бактерий.
Изохннолин — изомер хинолина — мало отличается от него по свойствам. Ядро изохинолина входит в состав алкалоидов морфина и папаверина (см. 15.7.5). Акридин и его производные относительно токсичны, некоторые из них оказывают сильное бактерицидное действие. Примером служит э т а к р и д и н (риванол), использующийся для дезинфекции. СНз Болыпую роль в борьбе с малярией сыграл а к р и х и н, который в настоящее время имеет лишь историческое значение.
10.4. ШЕСТИ- И СЕМИЧЛЕНИЫЕ ГЕТЕРОЦИКЛЫ С ДВУМЯ ГЕТЕРОАТОМАМИ Пиридазин, пиримидин и пиразнн — изомерные шестичленные гетероциклы, имеющие общее название диазины. Введение второго атома азота в шестичленное кольцо еще больше понижает активность гетероциклического ядра (по сравнению с пиридином) в реакциях электрофильного замещения. Основность диазинов при этом также уменьшается. Диазины образуют соли только с одним эквивалентом сильной кислоты и л ктически инертны в реакциях электрофильного замещения. обенно важны гидрокси- и аминопроизводные пирими— м и н и ц и т о з и н — компоненты нукновых кислот (см.
13.1). Для них характерна лактим-лактам- =.35 ='с(.'.3 н Н тимин (2,4-дигндромсн-а. метиппнримнднн, В-матнлурацил) , Об лактамная форма в равновесии преобладает. В лакычно н()й форме, т. е. гидроксиформе, пиримидиновое ядр т ароматичностью. Однако и в лактамной форме ароматичность нарушается, так как ароматическая система образуется за ' т участия в сопряжении неподеленной пары электронов «амида» азот .
а. Разрыв сопряжения в кольце отсутствует. также ами. Для аминопроизводных пнримидина свойственна '-иминная таутомерия. Так, цитозин может иметь аминную или инную формы, но преобладающей является аминная форма. .б .'б о Н, Р О~ М ОН Н Н О Н М О"~ М СООк Н Оротат налил Метнлтиоураннл 0 ! Н Лантанная форма Натрневан оолв барбитурата Лантимна» форма Н, О М Нl О -------- 1 с ,уЧНЭ СоНвОфС Омс ' т у СН МН9 02НБО+.С вЂ” л О Барбитуровал нилл»та Малоновый афнр Ма»евина 299 298 Урацил, тимин, цитозин — твердые высокоплавкие вещества, растворимые в воде и не растворимые в неполярных органических растворителях.
Для них характерно наличие прочных меж- молекулярных водородных связеи. Н Такого рода ассоциация играет важную роль в формировании структуры нуклеиновых кислот (см. 13.2). Гидрокси-, амино- и тиопроизводные пиримидина. Многие из ннх используются в качестве лекарственных средств. Так, калиевая соль урацил-б-карбоновой, о р о т о в о й, кислоты — стимулятор обменных п((о- цессов, а мети лти аура цил применяется прн лечении заболеваний, связанных с нарушением функции щитовидной железы. Производные пиримидина входят в состав ряда алкалоидов н сульфаниламндов (см, 9.4). Присутствие гидроксильных групп придает соответствующим производным пнримидина кислые свойства. Особенно сильные кислотные свойства проявляет 2,4,6-трйгидроксипиримидин— б а рб и ту рова я кислота — более сильная, чем уксусная Барбитуровая кислота представляет собой циклический уренд малоновой кислоты.
Она может быть получена при взаимодействии малоновбго эфира с мочевнной в присутствии этоксида натрия. 'ф с. !0.4. Таутомерные формы барбнтуровой кисл)у(ы. Для барбитуровой кислоты характерны два типа таутомеии — лактим-лактамная и кето-енольная. На рнс. !0.4 приведеы только четыре из различных возможных таутомерных форм ,арбитуровой кислоты. Большую роль в качестве снотворных н противосудорожных ' едств играют 5,5-дизамещенные производные барбитуровой ислоты, так называемые б а р б и т у р а т ы. Их получают налогично барбитуровой кислоте, используя дизамещенные эфиы малоновой кислоты.
Для барбитуратов возможна только актнм-лактамная таутомерия. Они легко образуют водораство'нмые соли с одним эквивалентом щелочи. Примерами барбитуратов служат 5,5-диэтилбарбитуровая ' слота, б а р б и т а л (веронал) к= К'= СуНв, ее натриевая ль, б а р б н т а л - н а т р и й, 5.атил-б-фенилбарбитуро. ая кислота, ф е н о б а р б и т а л (люминал) Й=СуНб, е бНб. Т и а м и н (витамин Ву) — один из важнейших витаминов --. одержит два гетероциклических кольца — пиримидиновое и тнаьное, связанные метиленовой группой. Фрагмент пнримндмпа Фрагмент тназпла м и серои :ОО: тнвмпн (вптаммн В() (ЧН2 снэ СН2У ЗЧ ы / Л СНЗ ц5,....,.. Бензо-1,4-днвзвпнн т ам Плплупт Пвлру енпп тпамппв Эленмун Дназепвм Ядро пнрнмидппа Ядре .~Я' Н Пурмн 301 300 ,.*,~~Х '(~~с,„,„„ Тназольный атом азота имеет положительный заряд (аммо.
ниевый азот), и выделенный из природных источников или синтезированный витамин В( обычно представляет собой четырехзамещенную аммониевую соль (тиаминхлорид или тиаминбромид), При нагревании в нейтральной и еще легче в щелочной среде тиамин быстро разрушается, Это объясняется склонностью мостикового атома углерода подвергаться нуклеофильной атаке вследствие электроноакцепторного влияния соседнего положительно заряженного атома азота.
Недостаток витамина В( в пище приводит к тяжелому заболеванию, известному на Востоке 'под названием «бери-бери», Это заболевание в прошлом веке особенно часто поражало японских рыбаков, чей рацион питания на судах состоял главным образом иэ очищенного риса. Потребность в витамине В( связана с тем, что он входит в структуру кофермента кокарбоксилазы, принимаю(цего участие в декарбоксилировании а-оксокислот и синтезе ацетилкофермента А.
Кокарбоксилаза представляет собой сложный эфир тиамина и дифосфорной (пирофосфорной) кислоты, т.е. ти аминдифосфат. МН2 СН2 „™з 1 ~Р" СН2СН20-Р-0-Р-ОН ЬН 0 тпвмнндпэппрвт (нонврбонпплаза) нотиазин — гетероциклическое соединение, содержащее ичленное кольцо с двумя различными гетероатомами— Снз ( '(С"Я' Фвнотназнн Амппввпн :Важное значение имеют 2,10-дизамещенные производные отиазина, составляющие большую группу лекарственных дств психотропного действия.
Один из них — гидрохлорид ор-10-(З'-диметиламинопропил) фенотиаэина — а м и н а- и — широко применяется как успокаивающее средство. (Днвзепнны — семичленные гетеропиклы с двумя гетераатомами азата. Наи. ее изучены из них 1,4.бензодназепины, среди которых найдены эффективные 'отропные средства. г Е-Метиламино-4.акса.б-феиил-7-хлор-),4-бензодивзепин известен в фврмака. н под названием элен и у м (либриум). Он оказывает усяакаиваюшее нквилиэируюшее) действие. Другим примером служит 1-метил-2-оксо-5-фе- .7-хлор-),4-бензодиазепин — д и а з е п а м, часто использующийся при лече.
различных психических расстройств. . 10б. Бициклические ГетеРОциклы :. Из бициклических гетероциклов наиболее распространены " рироде соединения пуринового и птеридинового рядов. Пурин — бициклическое гетероциклическое соединение, обра' анное конденсированными ядрами пиримидина и имидазола. МН2 Н ~~3.'> 1в) грт' .
1; нно -и,. -Н,о Гилоисаитии Адеиии ггаиии Нсаитии Ядро Ядро лиравииа лиримидииа Г ((Ж) Снз 2,4-диоисоотвридии тфрагмеит рибофлавииа) 2-Амииа-а. метил-4-оисалтвридии(фрагмеит фолиевои иислоты! Птеридии Гигрии а СООН 10.6. АЛКАЛОНДЫ Нииотииовав и слота Нииотии т г 303 ' 693 304 Птеридин — бнцнклическнй, гетероцикл, образованный кон.
денсированными ядрами пиримидина н пиразина. Птеридиновая система ароматична, устойчива к действию окислителей, проявляет основные свойства. В природе довольно широко распространены гидрокси- н амнноптеридины. В частности, остаток 2-амнно-6-метил-4-оксаптеридина входит в состав фолиевой кислоты (см. 9.4), а фрагмент 2,4-диоксоптерндина присутствует в важнейшем витамияе р и б о ф л а в н и е -- факторе роста живых организмов (витамин Вь см.
13.3). ' ° Алкалоидамн называют гетероцнклические азатсодержащие основания растительного происхождения, обладающие выраженным физиологическим действием. Как правило, алкалоиды представляют собой третичные амины и содержатся в растениях в виде солей органических кислот — лимонной, яблочной, щавелевой, янтарной и др. Их выделение, очистка и установление строения — весьма трудоемкая задача, которая включает использование методов совре- орг ганической химии (хроматография, ИК-, УФ- и пектроскопия, масс-спектрометрия, рентгеноструктурнь ~й ; см.
главу 15). Алкалояды — обычно бесцветные кристалие вещества горького вкуса, практически не растворимые , н растворимые в органических растворителях — эфире, орме, бензоле. Их соли, напротив, хорошо растворимь и не растворимы в органических растворителях. настоящему времени известно более 5000 алкалоидов. инство из них оптически активны. В основе структуры ' оидов лежит какой-либо гетероцикл. Это обстоятельство ется при химической классификации алкалондов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
