книги из ГПНТБ / Павлов, Борис Алексеевич. Курс органической химии учебник для химических техникумов

(3-каротина лишь иным расположением двойной связи в одном из колец.

7-Каротин по своему строению занимает промежуточное поло­ жение между [3-каротином и ликопином: одна половина его моле­ кулы аналогична половине молекулы |3-каротина, другая — поло­

Из сопоставления формулы витамина А с формулой [3-каро­ тина видно, что молекула витамина А соответствует половине молекулы [3-каротина, причем к месту разрыва присоединены гидроксильная группа и атом водорода.

Витамин А содержится в коровьем молоке (особенно летом, когда коровы питаются свежей травой), в масле, в яичном желт­ ке, в рыбьем жире, в большинстве овощей и фруктов. Он являет­ ся фактором роста. Недостаток его в пище человека вызывает убыль в весе, высыхание роговицы глаза и понижение сопротив­ ляемости организма к инфекциям.

Витамин А можно заменить каротином. Каротин является про­ витамином А; в животном организме он переходит в витамин А, который часто в значительных количествах накапливается в пе­ чени.

512 Гл. XXIII. Стерины. Желчные кислоты. Половые гормоны

Примером растительных стеринов может служить эргостерин С23НЦ3ОН (темп, плавл. 163°):

СН3 СН3 СН3

Н,С ОТ—СН=СН—СН—СН—сн.

н ,с / \ / \

/ \

на

н/ 'N /V

эргостерин

Эргостерин можно выделить из дрожжей и некоторых других продуктов. При облучении эргостерина ультрафиолетовыми лу­ чами в его молекуле происходит размыкание одного из шести­ членных колец; при этом образуется вещество, аналогичное по действию антирахитическому витамину, находящемуся в рыбьем жире. Это вещество было названо витамином D2 и выпущено в продажу под названием кальциферола (темп, плавл. 115—117°); его строение выражается формулой:

СН3 сн . сн .

сн —СН—СН—сн ,

НО,

№

витамин Da

Известно очень много природных веществ, в молекулах кото­ рых, подобно стеринам, содержится скелет циклопентангидрофенантрена. Таковы желчные кислоты, половые гормоны, сердечные яды из листьев, семян и корней дигиталиса (наперстянки) и раз­ личных видов строфанта и ряд других веществ. Вся группа этих веществ получила название стероидов.

288. Желчные кислоты. Желчные кислоты находятся в желчи человека и многих животных. Так, желчь человека содержитз

514 Гл. XXIII. Стерины. Желчные кислоты. Половые гормоны

трена и близких к нему веществ из желчных кислот или из стеринов и половых гормонов организма.

289. Половые гормоны. Половые гормоны выделяются поло выми железами, от них зависит развитие специфических муж­ ских и женских половых признаков.

Примеры половых гормонов:

мужские половые гормоны

Если в молекуле женского полового гормона — прогестерона группу СОСН3 заместить гидроксилом, то получим структурную формулу мужского полового гормона—тестостерона.

Ч А С Т Ь Т Р Е Т Ь Я

ГЕТЕРОЦИКЛИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ

КЛАССИФИКАЦИЯ И ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

290. Классификация и общая характеристика гетероцикличе­ ских соединений. В предыдущих разделах книги были рассмот­ рены соединения с открытой цепью углеродных атомов, так на­ зываемые ациклические соединения и карбоциклические соедине­ ния, в молекулах которых имеются циклы из углеродных атомов. Настоящий раздел охватывает гетероциклические соединения

(или гетероциклы). В молекулах гетероциклических соединений имеются циклические группировки атомов, включающие, кроме атомов углерода, и другие (гетеро) атомы. Так же, как и среди карбоциклических соединений, среди гетероциклов наиболее рас­ пространены пяти- и шестичленные циклы. Причина большей устойчивости и легкости образования таких циклов — отсутствие напряжения (см. стр. 495). Гетероциклические соединения могут образовывать системы с двумя и большим числом циклов, сочле­ няясь, например, с ароматическими кольцами.

Рассмотрение гетероциклических соединений в последнем раз­ деле курса объясняется тем, что строение их более сложно, чем строение соединений жирного и карбоциклического рядов. 'От­ сюда более сложными и разнообразными являются и их химиче­ ские свойства и превращения.

Значение гетероциклических соединений в природе и технике весьма велико. К этому классу относятся такие важные природ­ ные .вещества, как хлорофилл растений, гемин крови, гетероаук­ син, индиго, пенициллин и др. Чрезвычайно большую группу сре­ ди гетероциклических соединений составляют растительные яды— алкалоиды: хинин, морфин, никотин и др.

Среди гетероциклов мы встречаем также важнейшие группы так называемых кубовых и сернистых красителей и очень боль­ шое число разнообразных лекарственных веществ: сульфидин, сульфазол, синтетические антималярийные препараты (акрихин, плазмохин) и м.н. др.

Физические и особенно химические свойства гетероцикличе­ ских соединений в большой степени зависят от характера связен в цикле. Вещества, в цикле которых нет двойных связей, как пра­ вило, напоминают по своим реакциям ациклические и алициклические соединения.

Так, например, по формальным признакам янтарный н фта левый ангидриды

янтарный ангидрид

должны быть отнесены к гетероциклическим соединениям. Меж­ ду тем по химическим свойствам они существенно'не отличаются от обычных ангидридов, разве только легкостью образования Точно так же такое соединение, как тетрагидрофуран, обладает всеми свойствами обычных простых эфиров, а пиперидин—свой ствами обычных вторичных жирных аминов.

Ряд специфических свойств гетероциклических соединений проявляется в том случае, если в цикле имеется сопряженная система двойных связей, например в циклах фурана и пиридина:

сн

Такие соединения имеют «ароматический» характер. Для гетеро­ циклических соединений, в цикле которых имеются сопряженный двойные связи, при действии галоидов, азотной и серной кислот (и других подобных реагентов) характерны не реакции присое­ динения, а реакции замещения.

Номенклатура гетероциклических соединений подобна номен­ клатуре соединений ароматического ряда. Корнем слова служит название гетероцикла; заместители называются в том же поряд­ ке, что и в ароматических соединениях. Так, группа ОН в цикле называется «окси», а соединения, содержащие группу СООН,— карбоновыми кислотами. Место атома или группы в цикле отме­ чается цифрой, причем счет начинается, как правило, с гетеро­ атома. Если в соединении имеется несколько гетероатомов, счет начинается с атома кислорода, затем нумеруют атомы серы и далее азота.

Г Л А В А XXIV

ПЯТИЧЛЕННЫЕ ГЕТЕРОЦИКЛЫ

291. Общая характеристика пятичленных гетероциклов. Ос­ новными группами гетероциклических соединений с пятичленным циклом являются группы фурана, тиофена и пиррола. Родона­ чальники этих групп—фуран, тиофен и пиррол

близки по строению и имеют ряд сходных признаков.

Если обозначить гетероатом буквой X, то общую формул} этих соединений можно изобразить следующим образом:

Р' НС---- СН р

I I

а' НС СНа

Близкое родство фурана, тиофена и пиррола наглядно прояв­ ляется в возможности их взаимного перехода. Как показано Ю. К- Юрьевым, при пропускании паров фурана в смеси с серо­ водородом или аммиаком над А120з при температуре 400—500е происходит взаимное превращение:

Фуран, тиофен и пиррол имеют систему сопряженных двойных связей и по своему поведению в ряде реакций близко стоят к непредельным соединениям типа дивинила (осмоление при дей­ ствии кислот, полимеризация и т. п.). С другой стороны, они напоминают ароматические соединения (способность к замеще­ нию атомов водорода при галоидировании, нитровании, сульфи­ ровании и ацилировании). Такие типичные реакции, как гидри