5.1. Завдання для виконання контрольної роботи

1. Піперазин та 2-гексилрезорцин використовують як антигельмінтні засоби. Як розрізнити їх за хімічними властивостями? З якою метою солі піперазину та його гомологів застосовуються у медицині?

2. Як розрізнити за хімічними властивостями салол (феніловий естер саліцилової кислоти) та ПАСК (п-аміносаліцилова кислота, протитуберкульозний засіб)? Яке застосування у медицині має салол?

3. В аптеці є такі жарознижуючі засоби: аспірин, фенацетин та бензоат натрію. Як їх розрізнити за допомогою простих хімічних реакцій?

4. Природні похідні -фенілетиламіну – ефедрин та адреналін викликають звуження периферичних кровоносних судин і застосовуються як засоби, що зупиняють кровотечу. За допомогою яких якісних кольорових реакцій можна розрізнити ці сполуки? Дайте аргументовану відповідь.

5. Яким чином можна розрізнити саліцилову та карболову кислоти?

6. Пірокатехін та саліциловий альдегід є важливими напівпродуктами у синтезі багатьох лікарських препаратів. За допомогою яких кольорових реакцій можна розрізнити ці сполуки?

7. Алкалоїд кодеїн та синтетичний препарат амфетамін (2-аміно-1-фенілпропан) використовуються як психостимулюючі засоби. За допомогою яких реакцій можна розрізнити ці сполуки?

8. Норадреналін, або 1-аміно-2-гідрокси-2-(3,4-дигідроксифеніл)-етан і допамін, або 1-аміно-2-(3,4-дигідроксифеніл)-етан належать до сполук, які відіграють важливу роль у діяльності центральної нервової системи. За допомогою яких реакцій можна відрізнити ці сполуки?

9. Дерматол (основна бісмутова сіль галової кислоти) та бузкова (3,5-диметокси-4-гідроксибензойна) кислота виявляють антисептичну дію та застосовуються для загоювання ран та при хворобах шкіри. За допомогою яких хімічних реакцій можна розрізнити ці сполуки?

10. Введення у молекулу пірамідону групи –CH₂SO₃Na (з утворенням препарату анальгіну) приводить до значного підвищення болезаспокійливої дії. Напишіть формули цих препаратів та вкажіть, за допомогою яких реакцій їх можна розрізнити?

11. Саліциламід є одним з нестероїдних протизапальних засобів, що легко і швидко всмоктується при внутрішньому застосуванні і так само швидко знешкоджується та виводиться з організму, тому що в меншій мірі за інші саліцилати сполучається з білками сироватки крові. Запропонуйте спосіб синтезу цього препарату з бензену.

12. Запропонуйте схему синтезу антибіотика хлороміцетина – 4-NO₂C₆H₄CH(OH)CH(CH₂OH)NHCOCHCl₂, виходячи з п-нітроацетофенону. Скільки стереоізомерів може мати цей антибіотик, напишіть їх формули.

13. Як дезінфікуючі засоби у медицині часто використовують N-хлораміни – сполуки, що містять так званий «активний» хлор, який виділяється при гідролізі таких сполук. До них належить препарат Дихлорамін-Т, що має таку будову: 4-CH₃C₆H₄SO₂NCl₂. Запропонуйте схему добування цієї сполуки з толуену.

14. 5,5-Діетилбарбітурова кислота, або веронал, що широко застосовується як снодійний засіб, утворюється при конденсації естеру діетилмалонової кислоти з сечовиною в етанольному розчині етилату натрію. Напишіть схему відповідних перетворень.

15. 5-Етил-5-фенілбарбітурова кислота, або момінал, є цінним снодійним і знеболюючим засобом, що добувається конденсацією естеру феніл-етилмалонової кислоти з сечовиною в етанольному розчині етилату натрію. Наведіть схему відповідних перетворень.

16. У стоматології та у випадках незначних хірургічних втручань застосовують місцеві анастетики, серед яких важливе місце посідають естери п-амінобензойної кислоти (ПАБ). До найбільш відомих належить її естер з 2-діетиламіноетанолом-1 (прокаїн, новокаїн). Запропонуйте схему синтезу новокаїна з бензену.

17. Ацетилсаліцилова кислота - основна складова препарата аспірина - є одним із здавна використовуваних в медицині анальгетиків. Великі її дози можуть викликати подразнення слизової оболонки шлунка. Тому був запропонований препарат суперпірин (амонієва сіль ацетилсаліцилової кислоти), що не має подразнюючої дії. Наведіть схему синтезу суперпірина з бензену.

18. Одним із болезаспокійливих і жарознижуючих лікарських препаратів є парацетамол (п-гідроксиацетанілід). Запропонуйте схему його синтезу, маючи за вихідну сполуку бензен.

19. Для всіх алергічних захворювань характерним є підвищення вмісту гістаміна в крові алергика, що є одним з наслідків дії алергена на організм. Напишіть схему утворення гістаміна з гістидину. Назвіть ці сполуки за систематичною номенклатурою.

20. ПАСК (п-аміносаліцілова кислота) є широко вживаним протитурбекульозним препаратом. Наведіть схему її утворення з бензену.

21. Ібупрофен (бруфен, 2-(4-ізобутилфеніл)-пропіонова кислота) застосовується як ненаркотичний анальгетик та жарознижуючий засіб. Запропонуйте схему його синтезу з бензену.

22. Одним із хіміотерапевтичних засобів, що використовуються для лікування туберкульозу є гідразид ізонікотинової кислоти (ізоніазід), відомий також під назвою ISN. Запропонуйте схему його синтезу із піридину.

23. Фенацетин (ацетофенатидін, фенітидин, фенін) є препаратом, що за своєю жарознижуючою та болевгамовуючою дією подібний до ацетилсаліцилової кислоти. Він впливає на центр терморегуляції та збільшує тепловіддачу, швидко і практично повністю всмоктується в шлунковому тракті. Запропонуйте схему його синтезу з бензену, якщо за хімічною будовою він є 1-етокси-4-ацетамінобензеном.

24. Назвіть проміжні сполуки в синтезі адреналіну:

Яку роль відіграє адреналін в організмі?

25. Назвіть проміжні продукти в синтезі полі-N-вінілпіролідона (синтетичного замінника плазми крові):

26. Мускус – цінна пахуча речовина, яка застосовується в парфумерії, знаходить застосування також і в медицині як засіб, що посилює серцеву діяльність. Пахучою основою мускуса (тобто виділення залоз самців мускусної кабарги) є мускон. Встановіть будову молекули мускону та назвіть його за систематичною номенклатурою, якщо він може бути синтезований в результаті таких перетворень:

Назвіть вихідну та проміжні речовини, вкажіть реагенти позначені знаком питання, умови останнього процесу та напишіть формули речовини А та мускону.

26. Важливими природними речовинами, які мають інтенсивну фізіологічну дію, є деякі -лактони кислот, що містять систему біцикло-[0,4,4]-декана. До цієї групи належить діюча основа цитварного полину – сантонін – антигельмінтний засіб (активний відносно аскарид), який у великих концентраціях здатний викликати порушення зорового сприйняття, судоми, гіперемію мозку. Розшифруйте наведену нижче схему перетворень сантоніну:

28. Звичайний ментол, який вилучають із олії перцевої м'яти, застосовують у медицині як антисептик і анестезуючу речовину. Він може також бути синтетично добутий з тімолу. Вкажіть реагенти в схемі добування ментола з тімолу та подальших його перетворень:

Вкажіть назви усіх речовин за систематичною номенклатурою.

29. Терпінгідрат застосовується в медицині для лікування захворювань верхніх дихальних шляхів. Розшифруйте схему утворення з -йодпропіонового естеру та динатрієвої похідної ціаноцтового естеру:

Вкажіть, до яких класів органічних сполук належать проміжні продукти в цьому синтезі.

30. Корамін – медичний засіб, що має фізіологічну дію, подібну до дії камфори, застосовується для регулювання серцевої діяльності та кровообігу. Він може бути одержаний в результаті таких перетворень:

Назвіть всі продукти в схемі перетворень за систематичною номенклатурою.

31. Фенацетин, який є одним із важливих жарознижуючих та антиневралгічних засобів, може бути синтезований в результаті таких перетворень:

Розшифруйте наведену схему, назвіть всі речовини за систематичною номенклатурою.

32. Багато похідних саліцилової кислоти є лікарськими препаратами. Один з них – салол – застосовується при суглобному ревматизмі та кишкових захворюваннях. Він може бути одержаний в результаті таких перетворень:

Вкажіть назви проміжних речовин.

33. У результаті наведених нижче перетворень утворюється один із відомих снодійних препаратів. Розшифруйте наведену схему. Назвіть всі речовини за систематичною номенклатурою. Яку назву має утворений снодійний препарат?

34. Встановіть структуру антипірина, використовуючи такі його перетворення:

Назвіть антипірин за систематичною номенклатурою. Яке застосування мають антипірин і пірамідон?

35. Встановіть будову сполуки I (С₆Н₆О), яка легко взаємодіє з бромною водою, утворюючи білий пухнастий осад II складу С₆Н₃ОВr₃; бісмутова сіль сполуки II під назвою ксероформ знаходить застосування як антисептичний засіб. При додаванні до сполуки I 1%-го розчину FeCl₃ утворюється інтенсивне фіалкове забарвлення.

36. Папаверин є одним з головних алкалоїдів опія. Для нього характерна властивість діяти спазмолітично при печінкових і ниркових коліках, гіпертонії, також він має слабку анальгетичну дію. Встановіть будову молекули папаверина (тетраметоксибензилізохіноліна), якщо відомо, що при сплавленні з гідроксидом калію папаверін окиснюється і розпадається на 6,7-диметоксиізохінолін і вератрову (3,4-диметоксибензенову) кислоту; при цьому карбоксильна група утворюється за рахунок метиленового містка між бензеновим і ізохіноліновим ядрами.

37. Встановіть будову молекули сполуки складу С₇Н₇NО₃, яку можна добути синтезом Кольбе-Шмідта з одного із ізомерних амінофенолів. Ця сполука є цінним протитуберкульозним препаратом, а її ізомери не мають бактерицидної дії.

38. Червоний стрептоцид використовувався як засіб проти хвороб, викликаних спірохетами і трипанозомами. Встановіть будову його молекули, якщо відомо, що:

1) хіміотерапевтична дія цього препарату зумовлена його розкладом in vivo з утворенням сульфаніламіду;

2) для його одержання п-амінобензенсульфамід використовується як діазоскладова в реакції азосполучення з м-діетилендіаміном. Назвіть всі сполуки за систематичною номенклатурою.

39. Встановіть будову сполуки складу С₉Н₁₃О₃N, якщо відомо, що:

1) розщеплення її лужним плавленням приводить до пірокатехіну та протокатехової кислоти;

2) в її молекулі є вторинна спиртова і вторинна аміногрупи;

3) з розчином FeCl₃ утворює зелене забарвлення, зумовлене наявністю діоксифенільного залишку з орто-розташуванням гідроксільних груп. Сполука C₉H₁₃O₃N звужує переферичні кровоносні судини і застосовується як кровоспинний засіб.

40. Сполука складу C₁₀H₁₅NO містить вторинну спиртову групу і вторинну аміногрупу (як їх можна ідентифікувати?); при окисненні перетворюється в бензенову кислоту; при нагріванні розкладається з утворенням метиламіну та етилфенілкетону (останній виникає внаслідок перегрупування за правилом Ельтекова з відповідного енолу). Яку будову має сполука складу C₁₀H₁₅NO? За фізіологічною дією ця сполука викликає збудження центральної нервової системи та більш тривале звуження судин, ніж адреналін і застосовується для підтримки артеріального тиску.

41. Будова антибіотика хлороміцетина була встановлена таким чином:

1) наявність нітрогрупи, сполученої з ароматичним ядром встановлена за допомогою УФ-спектра, а також хімічним шляхом (відновленням з наступним діазотуванням та сполученням з -нафтолом);

2) при гідролізі утворюються дихлороцтова кислота та оптичнодіяльна основа складу C₉H₁₂O₄N₂;

3) з останньої регенерується вихідний антибіотик при ацилюванні дихлорацетилхлоридом;

4) молекула містить дві гідроксильні групи, які вступають в реакцію ацилювання;

5) при окисненні йодною кислотою утворюються 4-нітробензальдегід, формальдегід і мурашина кислота. Напишіть схеми реакцій, що відповідають вказаним перетворенням

42. Встановіть будову молекули сполуки складу C₁₄H₁₂O₂, яка має відносно невелику естрогенну активність і застосовується у медицині, якщо відомо:

1) при дії розведеного розчину КМnО₄ за нормальних умов вона перетворюється на сполуку складу С₁₄Н₁₄О₄;

2) при її озонолізі утворюється єдина сполука - п-гіроксибензеновий альдегід.

43. Встановіть будову сполуки складу C₆H₆NSO₂Cl, яка є напівпродуктом у синтезі великої кількості лікарських засобів антистрептококової та антипневмококової дії, що може бути отримана в результаті дії пентахлориду фосфору на продукт нагрівання (при 175^оС) аніліну та сульфатної кислоти. Назвіть цю сполуку. Який фармацевтичний препарат утворюється при її взаємодії з 2-амінопіридином? Напишіть схеми відповідних реакцій, назвіть всі сполуки.

44. Бепаск (п-бензоїламіносаліцилат кальцію) є протитуберкульозним препаратом, що аналогічний за механізмом дії широко відомому ПАСКу, але відрізняється тим, що за рахунок повільнішого відщеплення саліцилової кислоти створює більш стабільну концентрацію препарату в крові. Запропонуйте схему синтезу цього препарату з бензену.

45. Напишіть повну структурну формулу антибіотика граміцидина за його скороченою формулою (використовуючи наведений нижче зразок), в якій утворення пептидних зв'язків позначено стрілками, що направлені від карбоксильної групи однієї амінокислоти до аміногрупи іншої:

Зверніть увагу на наявність D-ізомерів амінокислот.

46. Природній пептид окситоцин є стимулятором скорочення м'язів. Скорочена формула окситоцину зображена нижче:

молекула, крім звичайних пептидних зв'язків містить ще й дисульфідний місток між залишками цистеїну. Кінцеві амінокислоти з вільними карбоксильними та аміногрупами позначені відповідними символами COOH та NH₂. Напишіть повну формулу окситоцину за наведеним зразком.

47. Пептид вазопресин є одним з природних стимуляторів скорочення м'язів. Його скорочена формула наведена нижче:

молекула, крім звичайних пептидних зв'язків містить ще й дисульфідний місток між залишками цистеїну. Кінцеві амінокислоти з вільними карбоксильними та аміногрупами позначені відповідними символами –COOH та –NH₂. Напишіть повну формулу вазопресину за наведеним зразком.

48. Сульфонаміди – похідні сульфоніламіду, в яких один з атомів водню групи -SO₂NH₂ заміщений на гетероциклічний або інший залишок, мають високу активність проти стрептококових та стафілококових захворювань. Їх дія на мікроорганізми полягає у заміні пара-амінобензойної кислоти (ПАБ) в синтезі фолієвої кислоти, яка необхідна для нормальної життєдіяльності мікроорганізмів і виробляється ними, на структурно подібний залишок відповідного сульфаніламіду. При цьому утворюються сполуки, які не можуть виконувати функції фолієвої кислоти, що порушує нормальну життєдіяльність і приводить до загибелі мікроорганізмів. Напишіть формулу фолієвої кислоти, вкажіть у ній фрагмент ПАБ, а також зобразіть продукт заміни ПАБ на залишок сульфаніламіду, що синтезується мікроорганізмами при застосуванні цього лікарського засобу.

49. Лутоїдні гормони, зокрема, гормон жовтого тіла прогестерон, можуть використовуватися як протизаплідні засоби, проте при оральному вживанні вони малоефективні, оскільки розкладаються у харчовому тракті. Тому були синтезовані аналоги прогестерона, стійкі до дії шлункового та кишкового соків, для більшості з цих речовин характерна наявність ацетиленільної групи –CCH біля атома Карбону С₁₇ стероїдного скелета молекули:

Наведіть формули природного прогестерону та штучного протизаплідного гормонального засобу местранолу, для яких характерні такі особливості будови:

Препарат	Прогестерон	Местранол
Характерні особливості будови.	а) у положенні С3 кільця А наявна карбонільна група, спряжена з подвійним зв'язком між атомами С4 та С5; б) боковий ланцюг, з'єднаний зі стероїдним каркасом через атом С17 кільця D, є ацетильним радикалом.	а) кільце А стероїдного скелету - ароматичне; б) у положенні С3 знаходиться метоксигрупа; в) метильний радикал С19 відсутній; г) при С17 кільця D є два замісники - ацетиленіл та гідроксильна група.

50. У терапії прокази застосовуються естери каульмугрової кислоти та каульмугрова олія, що містить цю кислоту у вільному стані. Складіть формулу цієї кислоти, яку розглядають, як тридеканову кислоту, заміщену за С₁₃ на залишок циклопентену, з'єднаний з головним ланцюгом своїм -положенням до подвійного зв'язку.

51. Вторинні заміщені аміни – похідні 6-метокси-8-амінохіноліну використовуються як протималярійні засоби самостійно або разом з хініном. Наведіть структурні формули препаратів плазмохіна та плазмоцида, що є похідними вищевказаної речовини, якщо:

а) вони містять вторинну аміногрупу у 8-му положенні хінолінового ядра;

б) залишок біля атома Нітрогену вторинної аміногрупи для плазмохіна – приєднаний з через С₄ 1-(N,N-діетиламіно)пентан, а для плазмоцида – приєднаний через С₃ 1-(N,N-діетиламіно)пропан.

52. Хлоксил (гептол) є антигельмінтним засобом, що сприяє різкому послабленню та загибелі гельмінтів печінки, жовчних шляхів та підшлункової залози. За хімічною будовою це гексахлор-п-ксилен або 1,4-біс-трихлорметилбензен. Запропонуйте схему його синтезу з бензену.

53. З похідних хіноліну велике значення як протиподагричний засіб має атофан, який утворюється у водно-лужному розчині при взаємодії ацетофенона та ізатинової кислоти. Яку будову має атофан? Наведіть його хімічну назву.

54. Аскаридол – протигельмінтний засіб, що утворюється при окисненні -терпінена киснем при УФ опроміненні. При цьому відбувається приєднання молекули кисню у положення 1,4 молекули -терпінена (по типу 1,4-приєднання до кон'югованих дієнів) з утворенням пероксидного містка. Наведіть структурну формулу аскаридола.

55. Яку будову має молекула протиподагричного засобу лізидину, що є похідним дигідроімідазола (імідазолідина), який може бути отриманий у результаті взаємодії при нагріванні етилендіаміна (у вигляді хлороводневої солі) з натрієвою сіллю оцтової кислоти.