Имидазол и его производные

Имидазол образуется при конденсации глиоксаля с аммиаком в присутствии формальдегида:

О

N

НС NH

+ + O=CH

НС NH

N

О H

Имидазол

а его производные – при взаимодействии α-дикарбонильных соединений с аммиаком и альдегидами.

Имидазол – плохо растворимое в воде кристаллическое соединение, темп.пл. 90 С. Температура кипения имидазола 236 С. Она значительно выше темп.кип. N-метилимидазола (198 С). Экспериментально найденная относительная молекулярная масса примерно в 20 раз превышает молекулярную массу, вычисленную для одной молекулы. Эти факты, по-видимому, объясняются тем, что молекулы имидазола образуют межмолекулярные водородные связи.

Имидазолы и алкилимидазолы являются более слабыми основаниями, чем аммиак, но более сильными, чем пиридин и пиразол, вследствие высокой степени симметрии образующегося катиона. Они образуют соли с сильными минералами и с органическими карбоновыми кислотами ( например, с салициловой кислотой ), которые не гидрозлизуются водой.

Атом водорода при гетероатоме сравнительно легко замещается металлом ( серебром, магнием ).

Реакции электрофильного замещения типичны для имидазола и роднят егос ароматическими соединениями.Галогенирование имидазола протекает легко в отсутствии катализатора. Нитрование нитрующей смесью ( дымящая азотная кислота не нитрует ) приводит к 4 (5)-нитромидазолу, а при сульфировании дымящей серной кислотой получается 4 (5)-имидазосульфокислота. Жесткие условия связаны с промежуточным образованием в результате протонирования катиона, который труднее подвергается действию электрофильных реагентов.

Природным производным имидазола является белковая α-аминокислота гистидин – β (4-имидазолил )-аланин, которая при ферментативном декарбоксилировании превращается в амин, обладающий сильным физиологическим действием ( понижает кровяное давление, стимулирует гладкую мускулатуру )

Имидазольное кольцо входит в состав биологически важных веществ – пуриновых оснований и пилокарпиновых алкалоидов. Имидазольное кольцо содержится в парабановой кислоте ( уреид щавеливой кислоты ), получаемой из хлорангидрида щавелевой кислоты и мочевины.

Парабановая кислота является структурным элементом мочевой кислоты.

Бензимидазол и его гомологи получают при конденсации о-фенилендиамина с одноосновными карбоновыми кислотами.

Бензимидазол – кристаллическое соединение (темп.пл. 170 С), по химическим свойствам близкое к имидазолу. Производное бензимидазола – хлоргидрат 2-бензилбензимидазола (дибазол), впервые полученный Б. А. Порай-Кошицев, является медицинским препаратом и успешно применяется при лечении гипертонии, нервных заболеваний и т.д.

Вопросы к кроссворду:

По горизонтали:

1.Соединение лежащее в основе моногочисленных бактерицидных соединений.

2. Что напоминает по запаху пиррол?

3. Кристаллическое соединение (темп.пл. 170 С), по химическим свойствам близкое к имидазолу.

4. Продукт уплотнения фурфурола по реакции Канниццаро-Тищенко, который далее превращается в фуриловый спирт пирослизевую кислоту

5. Как называется соединение гемоглобина с кислородом?

6. Наиболее часто применяемое в медицинской практике производное пиразолона.

7. Из какого соединения получают фуран?

8. Ученый, впервые определивший способность соли лейиндиго выбираться целлюлозой.

9. Кем впервые был установлен синтез индиго?

10. Этот гетероцикл получают крнденсацией ацетилена с диазометаном по механизму синхронного циклоприсоединения с участием биполярной структуры диазометана.

11. Другое название поливинилкарбазола.

12. Гетероцикл входящий в состав некоторых красящих, лекарственных веществ, витаминов, антибиотиков и алкалоидов.

13. В присутствии чего железо гемма связывает кислород?

14. Светопрочный кубовый краситель красного цвета.

15. Исходный продукт для синтезаазитиновой кислоты.

16. Исходный продукт для синтеза индиго.

17. Производное бензимидазола.

18. Один из соединений применяемых для синтеза изатина.

19. Темно-синий порошок, легко возгоняющийся с образованием пурпурно-красных паров.

20. Прочные красные кристаллы, содержащие анион хлора.

По вертикали:

1. В состав чего входят пирральные ядра?

2. При синтезе чего применяется индол?

3. Группа пятичленных гетероциклических соединений с двумя гетероатомами, из которых один атом азота, а другой может быть атомом азота, кислорода или серы.

4. Название пиррол происходит от греческого слова «пир», как это слово переводится на русский язык?

5. Другое название 3-окситионафтена.

6. Обратимые превращения под действием электромагнитного излучения двух форм веществ, обладающих различными полосами поглощения, из которых хотя бы одна расположена в видимой области.

7. Конечный продукт нитрования пиразола.

8. Плохо растворимое в воде кристаллическое соединение, темп.пл. 90 С, образуется при конденсации глиоксаля с аммиаком в присутствии формальдегида.

9. Индиго в этом растворе хорошо растворяется.

10. Соединение, в котором пиррольный цикл конденсирован с двумя бензольными кольцами.

11. Кислородное производное индола.

12. Кем был открыт тиофен?

13. Кем был осуществлен полный синтез гемина?

14. Другое название 5-окситриптамина.

15. Природная производная имидазола.

16. Гистидин при ферментативном декарбоксилировании превращается в …

17. Лучший лекарственный препарат среди соединений пиразолонового ряда.

18. Жидкость, входящая в состав каменноугольной смолы.

19. Кем был впервые осуществлен синтез хлорофилла.

20. Конечный продукт окисления индиго хромовой смесью или азотной кислотой.