Главная Обратная связь

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






Шестичленные гетероциклические соединения с двумя гетероатомами



Пиримидин

 

Химические свойства. 1. Пиримидин сходен с пиридином, но еще больше, чем пиридин, отличается от бензола. Он проявляет ароматические свойства, но так же, как в пиридине, лучше идут реакции нуклеофильного замещения (SN) – в 2,4 и 6 положения:

       
   
 
 


NH2Na NH2Na

-NaH -NaH

 

 

2. Основные свойства. Пиримидин – более слабое основание, чем пиридин, так как 2 электроотрицательных атома азота взаимно понижают электронную плотность, оттягивая ее каждый на себя. Так, он не дает щелочной реакции в Н2О и дает соли с 1 эквивалентом сильной кислоты.

 

Производные пиримидина

Особенно важны гидрокси- и аминопроизводные пиримидина – урацил, тимин, цитозин – компоненты нуклеиновых кислот. Для них характерна лактим – лактамная таутомерия:

       
 
   
 


 

 

 
 

 


урацил

 

 

 
 

 


тимин

 

 

 
 


цитозин

 

лактимная форма лактамная форма

Способность к таутомерным превращениям играет большую роль в формировании пространственной структуры нуклеиновых кислот. В лактимной форме оксипроизводные пиримидина проявляют кислотные свойства. Особенно сильные кислотные свойства проявляет 2,4,6–тригидроксипиримидин – барбитуровая кислота:

 
 


 

 

барбитуровая кислота

В качестве снотворных и противосудорожных средств используются 5,5–дизамещенные производные барбитуровой кислоты, барбитураты:

           
     

 


 

 

 

барбитал барбитал-натрий фенобарбитал

(веронал) (мединал) (люминал)

Биологическая роль пиримидина: 1) входит в состав витамина В1 (тиамин); 2) входит в структуру пурина; 3) тригидроксипиримидин (барбитуровая кислота) составляет основу лекарственных препаратов – барбитуратов; 4) окси- и аминопроизводные пиримидина входят в состав нуклеиновых кислот.

Полициклические гетероциклы

 

Индол (бензопиррол)

Это конденсированная полициклическая система, состоящая из бензольного и пиррольного колец

 

 

Индол Скатол

 

Индол и скатол образуются при гниении белков и имеют неприятный запах. Но чистый индол в большом разбавлении имеет цветочный запах. Он содержится в цветах жасмина и апельсина.



Важным производным индола является 3–оксииндол:

 

 

3-оксииндол

(b-индоксил)

Он содержится в растениях в виде гликозидов и в моче животных и человека в виде индикана (3-оксииндолилсульфат калия), а также является полупродуктом при промышленном синтезе красителя индиго.

3-Индолилуксусная кислота – гетероауксин. Она образуется при разложении белков и является гормоном роста растений.

 

 
 

 


3 – Индолилуксусная кислота

Триптофан

 

Эта незаменимая аминокислота входит в состав большинства белков.

 
 


 

 


Химические свойства. Реакции индола и его производных сходны с реакциями пиррола. Индол подобно пирролу обладает слабой основностью и кислотностью. Ацидофобен – осмоляется кислотами. При электрофильном замещении заместитель вступает предпочтительно в положение 3 (в отличие от пиррола). Восстанавливается в 2,3– дигидроиндол, мягкое окисление дает индиго.

Хинолин и изохинолин

 

 

Хинолин Изохинолин

 

Хинолин и изохинолин подобны пиридину как по физическим, так и по многим химическим свойствам. Они вступают в хорошо известные для бензола и пиридина реакции, модифицированные только присутствием второго кольца в качестве заместителя.

Биологическое значение: 1) входит в состав большой группы алкалоидов, главные из которых относятся к группе хинина – алкалоиды опия (морфин, героин, папаверин); 2) входят в состав противомалярийных препаратов.

 

Акридин

 

 

Акридин обладает характерным запахом, вызывает раздражение дыхательных путей, раздражает кожу («acer» – едкий). Акридин флюоресцирует (светится).



Биологическое значение: акридиновое ядро составляет основу некоторых алкалоидов, многие синтетические производные акридина являются ценными лекарственными препаратами (противомалярийные препараты, риванол – антисептик) и красителями.

 

Пурин

Это гетероциклическая конденсированная система, состоящая из пиримидинового и имидазольного кольца.

 

 

пурин

 

По свойствам он подобен пиримидину и имидазолу. Для него характерны: 1) ароматические свойства; 2) реакции нуклеофильного замещения (SN) - направляются в 2,6,8-положения; 3) амфотерность, образует соли и с кислотами (за счет «пиридинового» атома азота), и со щелочами (за счет «пиррольного» атома азота); 4) устойчив к действию окислителей; 5) хорошо растворим в воде.

Производные пурина

Важными производными пурина являются окси- и аминопроизводные пурина – компоненты нуклеиновых кислот. Для оксипроизводных пурина, так же как пиримидина, характерны лактим – лактамная таутомерия и миграция атома водорода между положениями 7 и 9 имидазольного кольца.

В состав нуклеиновых кислот входит лактамная форма, как более устойчивая:

 

 

 
 

 


Аденин Гуанин

 

Важным продуктом азотистого обмена в организме человека и животных является триоксипурин - мочевая кислота.

       
 
   
 


 

 
 

 


Мочевая кислота

 

Это кристаллическое вещество, плохо растворимое в воде, хорошо – в щелочах. Дает средние и кислые соли – ураты. Средние соли калия, натрия, лития хорошо растворимы в воде. Кислые соли (кроме солей лития) трудно растворимы в воде, особенно ураты аммония. Они входят в состав почечных камней, откладываются в суставах при подагре.

 

Нуклеиновые кислоты

 

Нуклеиновые кислоты (ДНК, РНК) играют главную роль в передаче наследственной (генетической) информации и в управлении процессом биосинтеза белка. Это биополимеры, мономерами которых являются мононуклеотиды.

Мононуклеотиды состоят из гетероциклического основания, связанного с углеводным остатком, этерифицированным, в свою очередь, фосфорной кислотой.

В качестве гетероциклического основания используются пиримидиновые (урацил, тимин, цитозин) и пуриновые (аденин, гуанин) основания (в лактамной форме).

В качестве углеводного компонента – пентозы: D- рибоза и 2-дезокси D – рибоза. Обе пентозы находятся в b-фуранозной форме.


Эта страница нарушает авторские права

allrefrs.ru - 2017 год. Все права принадлежат их авторам!