Карбоновые кислоты и их производные
Общая характеристика реакционной способности
жүктеу/скачать 1,25 Mb.
|
ГЕТЕРОЦИКЛИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ
Көркем мәтінді талдау жолдары, Дене шынықтыру, Дене шынықтыру, Дене шынықтыру, Дене шынықтыру, Дене шынықтыру, Дене шынықтыру, жаңа ҚМЖ шаблоны, Қазақ тілі 3, Эссе Саясатану, Каримов ос лаб1, билеттер опоп 1
- Бұл бет үшін навигация:
- 5.4.2. Гидрокси- и аминопроизводные пурина.
- 5.4.2.1. Мочевая кислота.
- 5.4.2.2. Ксантин и гипоксантин.
- 5.4.2.3. Аденин и гуанин.
5.4.1 Общая характеристика реакционной способности.По всем критериям пурин относится к ароматическим соединениям. Его сопряженная система включает 10р-электронов – по одному от атомов углерода и трех атомов азота пиридинового типа (N-1, N-3 и N-7 или N-9, в зависимости от таутомерной формы) и два электрона атома азота пиррольного типа. Пурин – амфотерное соединение; его основность характеризуется значением 2,4 (что на три порядка ниже основности пиридина), и он образует кристаллические соли с сильными кислотами. Считается, что наиболее основным центром в молекуле пурина является атом N-1, хотя в производных пурина в зависимости от природы и положения заместителя это может быть и пиридиновый атом азота имидазольного кольца. По кислотным свойствам (рКа 8,9) пурин несколько превышает фенол. Молекула пурина в целом представляет собой высоко π-недостаточную систему, хотя имидазольное кольцо обладает небольшой π-избыточностью, как показано на электронной диаграмме: По этой причине атомы углерода невосприимчивы к электрофильной атаке, и такие реакции для незамещенного пурина не удалось осуществить. С нуклеофильными реагентами пурины, напротив, взаимодействуют легко. Наибольшее значение имеют реакции замещения в галогенопроизводных пурина, особенно в 2,6,8-трихлорпурине, приводящие к образованию амино- и гидроксипроизводных пурина. Исходным веществом в синтезе 2,6,8-трихлорпурина служит самое доступное производное пурина – мочевая кислота (2,6,8-тритригидроксипурин), существующая в лактамной (преобладающей) и лактимной таутомерных формах. 5.4.2. Гидрокси- и аминопроизводные пурина.В растительном и животном мире широко распространены гидроксипроизводные пурина, важнейшими из которых являются упоминавшиеся выше мочевая кислота, ксантин и гипоксантин. Эти соединения образуются в организме при метаболизме нуклеиновых кислот. 5.4.2.1. Мочевая кислота.Это кристаллическое, плохо растворимое в воде вещество содержится в небольшом количестве в тканях и моче млекопитающих. У птиц и рептилий мочевая кислота выступает как вещество, выводящее из организма избыток азота (аналогично мочевине у млекопитающих). Гуано (высохшие экскременты морских птиц) содержит до 25% мочевой кислоты и служит источником ее получения. Мочевая кислота является двухосновной кислотой (рКа1 5,75, рКа2 10,3) и образует соли – ураты – соответственно с одним или с двумя эквивалентами щелочи (на схеме показаны соли за счет лактимного ОH-кислотного центра, но не исключено и солеобразование с участием лактамного NH-фрагмента). Окисление мочевой кислоты, а также ксантина и его производных лежит в основе качественного метода определения этих соединений, называемого мурексидной пробой. При действии таких окислителей, как азотная кислота, пероксид водорода или бромная вода, размыкается имидазольный цикл и первоначально образуются пиримидиновые производные аллоксан и диалуровая кислота (наряду с другими продуктами). Эти соединения превращаются далее в своеобразный полуацеталь – аллоксантин, при обработке которого аммиаком получаются темно-красные кристаллы мурексида – аммониевой соли пурпуровой кислоты (в ее енольной форме). 5.4.2.2. Ксантин и гипоксантин.Эти гидроксипроизводные пурина также существуют в лактамной (преобладающей) и лактимной формах и притом как 7Н- и 9Н-таутомеры. Наиболее значимыми природными представителями являются N-метилированные ксантины – кофеин, теофилин и теобромин, которые часто относят к пуриновым алкалоидам. Основные свойства ксантина, гипоксантина и метилированных ксантинов выражены очень слабо, еще слабее, чем у пурина. В то же время ксантин и гипоксантин обладают заметными кислотными свойствами, их рКа равны соответственно 7,7 и 8,9. 5.4.2.3. Аденин и гуанин.Эти два аминопроизводных пурина, показанные ниже в виде 9Н-таутомров, являются компонентами нуклеиновых кислот. Аденин входит также в состав ряда коферментов и природных антибиотиков. Оба соединения встречаются и в свободном виде в растительных и животных тканях. Гуанин, например, содержится в чешуе рыб (из которой его и выделяют) и придает ей характерный блеск. Аденин и гуанин обладают слабыми кислотными и слабыми основными свойствами. Оба образуют соли с кислотами и основаниями; пикраты удобны для индентификации и гравиметрического анализа. При нагревании с минеральными кислотами выше 1000С оба соединения претерпевают разрыв пиримидинового кольца. Но при нагревании с разбавленной хлороводородной кислотой гуанин подвергается дезаминированию и превращается в ксантин с частичным расщеплением. Замещение аминогруппы гидроксильной в гуанине и аденине успешно происходит при их взаимодействии с азотистой кислотой, аналогично тому, как это показано на примере цитозина. Из гуанина при этом образуется ксантин, а из аденина – гипоксантин. Структурные аналоги аденина и гуанина, действующие по принципу антиметаболитов этих нуклеиновых оснований, уже почти полвека известны как вещества, подавляющие рост опухолевых клеток. Некоторые соединения используются в отечественной клинической практике, например меркаптопурин, тиогуанин (2-амино-6-меркаптопурин) и антигерпесный препарат ацикловир (известный и как зовиракс). жүктеу/скачать 1,25 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|