Гетероциклические соединения. Алкалоиды

 

Пиридин-N-оксид и его производные

1.α-пиколин (2-метилпиридин)

2.β-пиколин (3-метилпиридин)

3.γ-пиколин (4-метилпиридин)

4.2-оксипиридин

5.4-оксипиридин

6.Пиридоксин

7.Пиколиновая кислота

8.Никотиновая кислота

9.Изоникотиновая кислота

10.Хинолин

11.Оксин

12.Кинуреновая кислота

13.Изохинолин

14.Акридин

15.Пиперидин

16.Индолизин

Физические свойства. Пиридин — бесцветная жидкость, немного легче воды, с характерным неприятным запахом; с водой смешивается в любых отношениях. 

Получение. Пиридин выделяют из каменноугольной смолы, в которой его содержание 0,08%. В лабораторных условиях пири­дин можно синтезировать из синильной кислоты и ацетилена.

                                         2HC≡CH + HC≡N   C5H5N.

 

α-пиран:

1.α-хромен

2.Кумарин

3.Эскулетин[1]

4.Псорален

5.Дикумарол

6.Варфарин

а- и у-Пираны представляют собой неустойчивые соединения. В отличие от аиупирана, их оксопроизводные являются довольно устойчивыми ароматическими соединениями. а-Пирон — бесцветная жидкость с запахом свежего сена, перон — бесцветное кристаллическое вещество.

 

В молекулах а- и у-пиронов неподеленная пара электронов циклического атома кислорода находится в сопряжении с л-электронам и двойной связи оксогруппы.

Делокализацию электронной плотности в их молекулах можно представить в виде резонансных структур. у-Пирон проявляет слабые основные свойства и при взаимодействии с минеральными кислотами и алкил галогенидами образует соли пиридия. Пиридиевый катион содержит замкнутую л-систему из шести электронов и обладает ароматическим характером, у-Пирон не вступает в характерные для альдегидов и кетонов реакции (образования оксимов, гидразонов).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.4. Шестичленные гетероциклы с двумя гетероатомами:

1.Витамин B1 (тиамин, аневрин)

2.Барбитуровая кислота (2,4,6-триоксипиримидин)

3.5,5-диэтилбарбитуровая кислота

4.Хиназолин

5.Пурин

6.Мочевая кислота (2,6,8-триоксипурин)

7.Ксантин (2,6-диоксипурин)

8.Теофиллин (1,3-диметилксантин)

9.Теобромин (3,7-диметилксантин)

10.Кофеин (1,3,7-триметилксантин)

11.Аденин (6-аминопурин)

12.Гуанин (2-амино-6-оксипурин)

Ароматические шестичленные гетероциклические соединения,

содержащие в своей структуре в качестве гетероатомов два атома азота, называются диазинами

 

 

 

 

 

 

 

3.Гетероциклы с конденсированной системой ядер

Сюда относятся следующие соединения:

1. Индол.Ядро индола состоит из ароматического ядра, сконденсированного с пиррольным ядром.
2. Скатол - производная индола. Скатол и индол содержатся в организме животных. Образуются при гниении , при пищеварении и обладают неприятным запахом, при их окислении образуется индоксил и скатоксил
3. Пурин – состоит из конденсированных гетероциклов: пиримидина и имидазола. Пурин это слабое основание, устойчивое к действию окислителей, хорошо растворимое в воде.

Сам пурин биологического значения не имеет, имеют окси и аминопроизводные урина, так называемые пуриновые основания. Они входят в состав нуклеотидов и нуклеиновых кислот.

Пуриновые основания:

 

1. Аденин – 6 –аминопурин

 

2. Гуанин – 2 – амино- 6- оксипурин

 

3. Гипоксантин – 6 – оксипурин – проводит окисление аденина

 

4. Ксантин – 2,6 –диоксипурин – проводит окисление гуанина.

 

5. Мочевая кислота – 2,6,8 –триоксипурин

 

Мочевая кислота является конечным продуктом обмена пуриновых оснований в живых организмах и выводится из организма с мочой. В почве мочевая кислота разлагается с образованием NH3. У животных и человека при нарушении обмена веществ мочевая кислота откладывается в суставах и возникает болезнь подагра. Пуриновые основания также существуют в двух формах: енольная и кетонная, то есть обладают кето-енольной таутомерией

 

 

4.Алкалоиды:Алкалоиды - это природные азотсодержащие органические соединения основного характера, имеющие сложный состав и обладающие сильным специфическим действием. Большинство их относится к соединениям с гетероциклическим атомом азота в кольце, реже азот находится в боковой цепи. Синтезируются преимущественно растениями.

В переводе термин "алкалоид" (от араб. "alkali" - щелочь и греч. "eidos" - подобный) означает щелочноподобный. Подобно щелочам, алкалоиды образуют с кислотами соли.

Распространение.

В растительном мире распределены неравномерно. В низших растениях их мало. Встречаются в семействе плауновых (плаун-баранец). У злаков и осоковых растений встречаются редко. Наиболее богаты алкалоидами растения семейств маковых, пасленовых, лилейных, мареновых, сельдерейных, амариллисовых, бобовых, лютиковых. В растениях алкалоиды находятся в клеточном соке в растворенном виде. Содержание колеблется от тысячных долей процента до нескольких процентов, а в коре хинного дерева от 15 до 20%.

У некоторых растений алкалоиды содержатся во всех органах (красавка обыкновенная и кавказская), у большинства они преобладают в каком-либо одном органе. Часто у одного растения в разных органах имеется различное число алкалоидов, некоторые органы могут быть безалкалоидными, например) мак опийный во всех органах, кроме семян, содержит алкалоиды. Обычно в растении встречается несколько алкалоидов: в опии, например, 26 алкалоидов, в корнях раувольфии - 35. Редко присутствует в растении один алкалоид.

Факторы, влияющие на накопление алкалоидов.

Обычно богаты алкалоидами растения влажного тропического климата. Теплая погода способствует повышению содержания в растениях алкалоидов, холодная - тормозит, а при заморозках алкалоиды в растении не накапливаются. Например, на Кавказе надземную часть чемерицы после заморозков животные поедают без последующего отравления, а в Средней Азии после заморозков верблюды поедают анабазис. Содержание алкалоидов меняется даже в течение суток. У лобелии одутлой количество их в ночное время на 40% больше, чем в полдень (Г. К. Крейер). Надрезы коробочек опийного мака в вечерние часы дают больший выход опия и содержание в нем алкалоидов выше. Исследования В. С. Соколова показали преимущества сборов солянки Рихтера ранним утром и ночью. Небезразличен для содержания алкалоидов и высотный фактор.

Установлено, что для каждого вида имеются свои оптимальные высоты. У крестовника плосколистного наибольшее количество алкалоидов накапливается на высоте 1800-2000 м над уровнем моря (крестовник встречается в горах на высоте до 2500 м), после чего содержание алкалоидов снижается. Такое явление наблюдается у хинного дерева, красавки, эфедры.

Важным фактором служат почвенные условия. Например, солянка Рихтера, растущая на песках, дает около 1% алкалоидов, а выросшая на глинистой почве содержит лишь их следы. У культивируемых растений отмечается повышение содержания алкалоидов при внесении азотсодержащих удобрений. Имеет значение и внутривидовая (индивидуальная) изменчивость. Наблюдается значительная разница в содержании алкалоидов у растений одного вида, растущих в одинаковых условиях, зависящая от индивидуальных свойств растений.

Колебания в содержании алкалоидов выявляются также при сушке и хранении сырья. При замедленной сушке нестойкие алкалоиды разлагаются. Содержание алкалоидов снижается также при хранении сырья в сырых помещениях.

Биологическая роль алкалоидов.

Окончательно не выяснена. С. Ю. Юнусов (1948) считает, что алкалоиды при дыхании растений окисляются в пероксид, который переходит в оксид алкалоида, а освобождающийся при этом активированный кислород используется растением для дальнейшего фотосинтеза. Алкалоиды подземных частей, по-видимому, регулируют рост и обмен веществ.

Классификация.

В фармакогнозии принята химическая классификация сырья, содержащего алкалоиды, разработанная акад. А. П. Ореховым. В основу классификации положено деление на группы в зависимости от строения углеродного скелета. Из них некоторые группы встречаются редко.

5.Список использованной  литературы:

1. Березов Т.Т. , Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. Под ред. Дебова С.С. / М., «Медицина», 1990.

2. Николаев А.Я. Биохимия. / М., «Высшая школа», 1989.

3. Строев Е.А. Биологическая  химия. / М., «Высшая школа», 1986.

4. Бышевский А.Ш.. Терсенев О.А. Биохимия для врача. /Екатеринбург, 1994.

5. Кушманова О.Д., Ивченко Г.М. Руководство к лабораторным занятиям по биологической химии. / М., «Медицина», 1983.

6.http://www.fito.nnov.ru/

7. http://www.kazedu.kz/

8. http://dic.academic.ru/