31. Алкалоиды: метилированные ксантины (кофеин, теофиллин, теобромин); кислотно-основные свойства; их качественные реакции.

Пуриновые алкалоиды следует рассматривать как N-метилированные ксантины – в основе ядро ксантина (2,6-дигидроксопурин). Наиболее известными представителями этой группы являются кофеин (1,3,7-триметилксантин), теобромин (3,7-диметилксантин) и теофиллин (1,3-диметилксантин), которые содержатся в зернах кофе и чае, шелухе какао-бо­бов, в орехах кола. Кофе­ин, теобромин и теофиллин широко применяются в медицине. Кофеин ис­пользуется преимущественно как психостимулятор, теобромин и теофиллин — как сердечно-сосудистые средства.

В отличие от других алкалоидов у метилированных ксантинов основные свойства выражены очень слабо, их соли с минеральными кислотами гидролизованы. За счет пиррольного атома азота теофиллин и теобромин обладают кислотными свойствами, они способны образовывать нерастворимые соли с ионами некоторых металлов, что используется для их идентификации и коли­чественного определения в фармацевтическом анализе.

Так, водонераствори­мый теофиллин, предварительно превращенный в растворимую натриевую соль, осаждается ионами кобальта(II) в виде соли светло-розового цвета.

Теобромин при такой же обработке дает соль серовато-голубого цвета; анион этой соли представлен ниже в виде резонансных структур, соответст­вующих лактамной и лактимной формам теобромина. Кофеин, не обла­дающий кислотными центрами, подобной соли не образует.

На использовании кислотных свойств пуриновых алкалоидов основано по­лучение водорастворимых препаратов. Примером может служить эуфиллин — соль теофиллина с этилендиамином.

Следует отметить, что все три метилированных ксантина устойчивы к ще­лочам только при обычной температуре, а при нагревании подвергаются час­тичному (теобромин) или полному разрушению с раскрытием пиримидино­вого кольца.

Пуриновые алкалоиды извлекают из отходов переработки чая (содержа­ние кофеина до 5%) или из низкосортного кофе (содержание кофеина до 1,5%). Однако большую часть пуриновых алкалоидов получают синтетически из доступной и дешевой мочевой кислоты (см. 29.3.2).

Алкилирование ксантина диметилсульфатом при pH 8—9 приводит пре­имущественно к образованию кофеина, при рН 4—7 — теобромина.

Атомы азота в молекуле ксантина подвергаются алкилированию в после­довательности N-3, N-7, N-1, поэтому теофиллин прямым алкилированием ксантина синтезировать не удается, его получают другими методами.

32. Алкалоиды: группа пиридина (никотин, анабазин) – строение, реакционная способность, общие реакции алкалоидов.

В эту группу входят алкалоиды относительно простого строения, довольно давно выделенные в чистом виде.

Никотин основной алкалоид табака и махорки, представляет собой жидкость с характерным табачным запахом.

Из двух атомов азота в молекуле никотина боль­шей основностью обладает атом азота насыщенного пирролидинового кольца, что объясняется их разной гибридизацией.

Анабазин — алкалоид ежовника безлистного, из кото­рого его выделяют в промышленности. В небольшом количестве содержится в табаке. Анабазин представляет собой бесцветную жидкость. Анабазин по фармакологическому действию похож на никотин. Используется как средство, облегчающее отвыкание от курения та­бака, применялся еще как инсектицид, но в настоящее время снят с произ­водства из-за высокой токсичности.

При окислении никотина и анабазина образуется никотиновая кислота: