Строение и реакционная способность гетероцикличных соединений. Учебное пособие для студентов 2-го курса очного и заочного отделения фармацевтического

Окраска обусловлена раскрытием пиранового цикла и превращением флавоноида в халкон.

Цветная реакция, которая происходит при действии на рутозид и кверцетин порошком магния и концентрированной соляной кислотой в спиртовом растворе, основана на образовании окрашенных пирилиевых солей при восстановлении водородом флавоноидов – цианиновая реакция:

OH O

OR OH

H

OH

рутозид

OH HO H

OR

HCl

-H2O

OH

OH

69

Бенз-γ-дигидропиран (хроман) является основной структурой токоферолов. Важный представитель – токоферола ацетат. Его назначают при заболевании нервно-мышечной системы, атеросклерозе:

70

Вопросы для самоконтроля

1.Напишите формулы и электронное строение пятичленных гетероциклических соединений с одним и двумя гетероатомами, приведите нумерацию атомов. Перечислите условия, по которым эти соединения удовлетворяют требованиям ароматичности.

2.Сравните реакционную способность пиррола, фурана, тиофена и бензола в реакциях электрофильного замещения. Каково наиболее вероятное направление реакций в фуране, тиофене, пирроле?

3.В каких условиях осуществляют сульфирование и нитрование бензола, фурана, тиофена и пиррола?

4.Охарактеризуйтекислотно-основныесвойствафурана, тиофена, пиррола, индола.

5.Напишите схемы реакций пиррола, пиразола и имидазола с металлическим калием и амидом натрия. Ответ поясните.

6.Приведите таутомерные формы пиразолона-5 и структуры его производных: феназона (антипирин), пропифеназона, метамизол-натрия (анальгин).

7.Напишите схемы уравнений реакций ацетилирования 3-нитротиофена, 3-метилтиофена, 3-третбутилтиофена. Объясните направления реакций.

8.Приведите структуры пиридина, хинолина, изохинолина, пиримидина, пиразина, укажите нумерации атомов. Покажите соответствие этих соединений критериям ароматичности.

9.Сравните реакционную способность в реакциях электрофильного и нуклеофильного замещения пиридина, пиримидина и бензола.

10.Напишите схемы реакций нитрования, сульфирования, бромирования пиридина и хинолина. Укажите условия реакций.

11.Напишите схемы реакций прямого аминирования и гидроксилирования пиридина и хинолина. По какому механизму они протекают?

12.Напишите структуры производных α- и γ-пирана, α- и γ-пирона, γ- хромона, флавона и схемы реакций взаимодействия их с хлористоводородной кислотой.

13.Приведите схему синтеза барбитуровой кислоты, напишите ее таутомерные формы. Напишите таутомерные формы 5,5-диэтилбарбитуровой кислоты и 5-фенил-5-этилбарбитуровой кислоты.

14.Приведите реакции солеобразования феназина, феноксазина, фентиазина с хлористоводородной кислотой.

15.Приведите структуры пурина и птеридина, укажите нумерации их атомов. Объясните их ароматический характер.

16.Напишите таутомерные формы гидроксипроизводных пурина.

17.Напишите схему синтеза пурина из мочевой кислоты.

18.Напишите схемы синтеза производных пурина (гипоксантин, аденин, гуанин) из мочевой кислоты.

19.Напишите таутомерные формы метилированных ксантинов (пуриновые алкалоиды) и качественную реакцию пуриновых алкалоидов.

71

20.Напишите таутомерные формы пуриновых и пиримидиновых нуклеиновых оснований.

21.Выполните схемы превращений. Какое применение находят конечные продукты?

а) иодоводородной кислотой при нагревании, б) раствором KMnO4 на холоду, в) бромом? Напишите строение гидрохлорида хинина.

26.Какие продукты могут образоваться при взаимодействии морфина с а) иодоводородной кислотой на холоду и при нагревании, б) уксусной кислотой при нагревании, в) бромной водой?

27.Какие продукты могут образоваться при взаимодействии пиридоксаля (3-гидрокси-5-гидроксиметил-2-метил-5-формил-пиридина) с а) уксусной кислотой при нагревании, б) гидразином, в) ацетилхлоридом?

28.Какие реакции можно предложить для идентификации функциональных групп в молекуле папаверина гидрохлорида [6,7-диметокси-1-(3',4'- диметоксибензил)-изохинолина гидрохлорид].

29.Какие из перечисленных соединений проявляют ациофобный характер?

Ответ подтвердите уравнениями реакций с соляной кислотой.

72

31.Сравнитереакционнуюспособностьвреакцияхэлектрофильногозамещения:

32.Для сульфирования какого соединения необходимо использовать апротонные реагенты (пиридинсульфотриоксид)?

33.Какие из приведенных гетероциклических соединений являются ароматическими?

34.Какие из приведенных соединений являются n-избыточными ароматическими системами?

35.Для каких из приведенных соединений характерна реакция Чичибабина?

73

36.Продуктами окисления каких соединений является никотиновая кислота:

37.Какие утверждения в отношении пиридина правильны:

а) пиридин – жидкость с приятным запахом; б) пиридин весьма неохотно реагирует с электрофильными реагентами;

в) пиридин способен к реакциям нуклеофильного замещения; г) пиридин легко вступает в реакции с электрофильными реагентами; д) пиридин – жидкость с неприятным запахом; е) пиридин реагирует только с электрофильными реагентами.

38.Какоесоединениепреимущественнообразуетсяпринитрированиихинолина?

а) 2-нитрохинолин г) 6-нитрохинолин б) 4-нитрохинолин д) 3-нитрохинолин в) 5-нитрохинолин

39.Какое соединение получится при алкилирования индола?

40. Вкакойтаутомеронйформесуществуетпреимущественнобарбитуроваякислота?

а) лактамная б) лактимная

в) енально-лактамная

Ответы на тестовые задания

ЛИТЕРАТУРА

1.Беликов, В. Г. Фармацевтическая химия. – Пятигорск, 2003.

2.Фармацевтическая химия: Учеб. пособие / под ред. А. П. Арзамасцева. –

М.: «ГЭОТАР-МЕД», 2004.

3.Несмеянов, А. Н., Несмеянов, Н. А. Начала органической химии. В. 2 т. –

М.: «Химия», 1970. – Т. 2.

4.Гауптман, З., Графе, Ю., Ремане, Х. Органическаяхимия. – М.: «Химия», 1979.

5.Терней, А. Современнаяорганическаяхимия. В2 т. – М.: «Мир», 1981. – Т. 1, 2.

6.Петров, А. А., Бальян, Х. В., Трощенко, А. Т. Органическая химия. – М. «Высшая школа», 1981.

7.Канн, Р., Дермер, О. Введениевхимическуюноменклатуру. – М.: «Химия», 1983.

8.Солдатенков, А. Т., Колядина, Н. М., Шендрик, И. В. Основы органической химии лекарственных веществ. – М.: «Мир», 2003.

9.Евстигнеева, Р. П. Тонкий органический синтез. – М.: «Химия», 1994.

10.Общая органическая химия / под ред. Д. Бартона и У. Д. Оллиса. В 12 т. Т. 8. Азотсодержащие гетероциклы: [пер. с англ.] / под ред. П. Г. Сэммса. Т. 9. Кислородсодержащие, серусодержащие и другие гетероциклы: [пер. с англ.] / под ред. П. Г. Сэммса. – М.: «Химия», 1985.

75

Отпечатано редакционно-издательским отделом Кемеровской государственной медицинской академии

Требования к авторам см. на http://www.kemsma.ru/rio/forauth.shtml

Лицензия ЛР № 21244 от 22.09.97

76

77

78