- •М.И. Антонова, а.С. Берлянд
- •Гетероциклические соединения
- •1. Общая характеристика.
- •2. Классификация и номенклатура гетероциклических соединений.
- •2.1. Классификация.
- •2.2. Номенклатура моноциклических гетероциклов.
- •2.2.1. Тривиальные названия.
- •2.2.2. Систематическая номенклатура.
- •3. Пятичленные гетероциклы с одним гетероатомом.
- •3.1. Строение и общая характеристика реакционной способности.
- •3.1.1. Ароматичность.
- •3.1.2. Реакции электрофильного замещения.
- •3.2. Группа пиррола.
- •3.2.1. Кислотные и основные свойства.
- •3.2.2.6. Карбоксилирование.
- •3.3. Индол.
- •3.4.Фуран.
- •3.4.1. Реакция электрофильного замещения.
- •3.4.2. Реакция восстановления.
- •3.5.Тиофен.
- •3.5.1. Реакция электрофильного замещения.
- •3.6. Взаимные каталитические превращения пятичленных гетероароматических соединений.
- •4. Шестичленные гетероциклы с одним гетероатомом.
- •4.1 .Группа пиридина.
- •4.1.1. Строение и общая характеристика реакционной способности.
- •4.1.2. Основные свойства
- •4.1.3. Реакции с электрофильными реагентами.
- •4.1.3.1. Присоединение к атому азота.
- •4.1.3.2. Замещение по атомам углерода.
- •4.1.4. Реакции с нуклеофильными реагентами.
- •4.1.5. Окисление и восстановление.
- •5. Гетероциклы с двумя гетероатомами.
- •5.1. Азолы.
- •5.1.1. Строение и общая характеристика реакционной способности.
- •5.1.2. Реакции электрофильного замещения.
- •5.1.3. Таутомерия диазолов.
- •5.1.4. Имидазол.
- •5.1.4.1. Алкилирование и ацилирование по атому азота.
- •5.1.4.2. Замещение по атомам углерода.
- •5.2. Азины.
- •5.2.1 Общая характеристика реакционной способности.
- •5.3. Производные азинов.
- •5.3.1 Пиримидиновые нуклеиновые основания.
- •5.3.2 Барбитуровая кислота и барбитураты.
- •5.3.3 Лекарственные средства – производные пиримидина.
- •5.4.. Пурины.
- •5.4.1 Общая характеристика реакционной способности.
- •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.
- •6. Характеристики ароматичности, кислотных и основных свойств гетероциклов.
- •Эталонное решение тестовых задач.
- •1. Выберите один правильный ответ
- •2. Выберите один правильный ответ
- •3. Установите соответствие
- •4. Установите соответствие
- •5. Установите соответствие
- •6.Утверждения, которые согласуются со структурой или свойствами птеридина.
- •7. Утверждения, которые согласуются со структурой или свойствами хинолина.
- •Задачи для самостоятельного решения.
- •Литература
- •Содержание
3. Установите соответствие
|
1. лактамная форма гуанина
2. лактамная форма барбитурата
3. лактамная форма мочевой кислоты
|
|
Решение.
Для пиримидиновых и пуриновых оснований, содержащих гидроксильную группу, характерна лактим-лактамная таутомерия. Лактамные формы для этих оснований существенно преобладают над лактимными.
|
Лактамная форма
гуанин
|
Лактамная форма
барбитурат
|
Лактамная форма
мочевая кислота
|
Ответ: 1-В; 2-Б; 3-Д
4. Установите соответствие
|
III. Реакция
|
Основной продукт взаимодействия А. ксантин
Б. урацил
В. Тимин
Г. Гипоксантин
Д. мочевая кислота |
|
Решение.
При взаимодействии с азотистой кислотой аденина, гуанина и цитозина происходит замещение аминогруппы на гидроксильную.

Ответ: 1-Г; 2-А; 3-Б
5. Установите соответствие
|
III. Реакция 1. нитрование фурана
2. сульфирование тиофена
3. сульфирование пиррола
|
Оптимальный реагент А. HNO3; H2SO4
Б. CH3COONO2
В. HNO3разб.
Г. H2SO4
Д. C5H5N•SO3 |
|
Решение.
Пиррол и фуран относятся к ацидофобным соединениям, поэтому в реакциях сульфирования и нитрования применяют модифицированные электрофильные реагенты

Тиофен, в отличии от пиррола и фурана, устойчив к действию сильных кислот и не относится к ацидофобным гетероциклам

Ответ: 1-Б; 2-Г; 3-Д
Выберите один или несколько правильных ответов
6.Утверждения, которые согласуются со структурой или свойствами птеридина.
|
|
А. является структурным изомером пиримидина; Б. образует соли с кислотами и основаниями; В. птеридиновая система ароматична; Г. устойчив к действию окислителей, проявляет основные свойства; Д. является структурным элементом рибофлавина и фолиевой кислоты. |
Решение.
Птеридин представляет собой гетероцикл, образованный сконденсированными ядрами пиримидина и пиразина. Он хорошо растворим в воде, обладает ярко выраженными основными свойствами, устойчив к действию окислителей. Птеридиновое ядро входит в состав важнейших витаминов: рибофлавина (витамин В2) и фолиевой кислоты.
Ответ: В; Г; Д.
7. Утверждения, которые согласуются со структурой или свойствами хинолина.
|
|
А. реакции электрофильного замещения идут труднее, чем в пиридине; Б. не вступает в реакции нуклеофильного замещения; В. содержит пиридиновый атом азота; Г. при окислении образуется пиридин-2,3-дикарбоновая кислота; Д. является структурным фрагментом хлорохина. |
Решение.
Хинолин, представляющий собой конденсированную систему пиридина и бензола, и сочетающий в себе два ароматических цикла, также является ароматической системой. По химическим свойствам хинолин во многом сходен с пиридином. Однако существуют некоторые отличия:
реакции электрофильного замещения проходят легче, чем в пиридине, причем преимущественно по карбоциклическому кольцу (обычно в положении 5 и 8);
взаимодействие с нуклеофилами чаще, чем в случае пиридина, сопровождается образованием продуктов присоединения;
окисление хинолина проходит в жестких условиях. В результате наблюдается разрушение бензольного кольца и образование пиридин-2,3-дикарбоновой кислоты.

Хинолиновый фрагмент содержится в некоторых антималярийных препаратах, например в хлорохине. Ципрофлоксацин – один из широкоиспользуемых антибиотиков, содержащих 4-хинолиновый фрагмент.
Ответ: В; Г; Д.







