Биологиялық маңызды гетероциклды қосылыстар

Презентация қосу

Биологиялық маңызды
гетероциклды қосылыстар
Жоспары:
1. Гетероциклды қосылыстар, жіктелуі
2. Бес және алты мүшелі бір
гетероатомды гетероциклды
қосылыстар
3. Бес және алты мүшелі екі
гетероатымды гетероциклды
қосылыстар
4.Конденсацияланған гетероциклды
қосылыстар
Гетероциклды қосылыстар – сақинасы көміртек атомы-
нан басқа бір немесе бірнеше элемент атомдарынан -
- О, N, S т. б. тұратын органикалық қосылыстар.
Гетероциклдердің маңызы өте зор. Олар
• алкалоидтардың;
• витаминдердің;
• пигменттердің;
• аминқышқылдарының;
• антибиотиктердің;
• дәрілік заттардың;
• нуклеин қышқылдарының құрамында кездеседі.

Жіктелуі:Сақинадағы атом санына байланысты жіктеу
1. Бес мүшелі бір гетероатомды гетероциклдер:

N O S
H
Пиррол Пиран Тиофен
2. Бес мүшелі екі гетероатомды гетероциклдер - азолдар:
. ,
N. N,
N
N N S
H H
Пиразол Имидазол Тиазол

3. Алты мүшелі бір гетероатомды гетероциклдер - азиндер:

N O
Пиридин Пиран
4. Алты мүшелі екі гетероатомды гетероциклдер - диазиндер:
N
Пиримидин

N
5. Конденсирленген гетероциклдер:
N
N

N N N N
H H
Бензпиррол – Индол Бензпиридин- Хинолин Пурин
Номенклатурасы: Гетероатомнан бастап сағат тілінің
бағытына қарсы белгілейді, ал егер құрамында екі
гетероатом болса, онда екінші гетероатомды кіші санмен
нөмірлейді. Кейде циклдегі гетероатоммен байланысқан
көміртек атомдарын грек алфавитінің әріптерімен α, α1-деп,
содан соң β, β1-, γ- және т. б. белгілейді.
4 6
4 3 4 N 5 3 1
N 5

2 5 2 6 2 4
N1 N 1 N 1 N3
H Пиррол H Имидазол Пиридин Пиримидин
2. Бес мүшелі бір гетероатомды гетероцикл – Пиррол

Пиррол ..
N
H
Пирролдағы азот атомының бөлінбеген электрон жұбы π-байла-
ныстардың 4р-электрондарымен бензолдағыдай 6р-электронды
қабысу жүйесін түзеді.
Р-электрондар саны Хюккель ережесі бойынша (4n+2) формула-
сына сәйкес келеді, (n – циклдың саны). Пиррол ароматты
қосылыс.
1) Пирролдағы азоттың бос электрон жұбы болмағандықтан
протонды Н+ қосып ала алмайды,әлсіз қышқылдық қасиет
көрсетеді. Сілтілік металлдармен немесе амидтермен әрекетте-
седі:
Na NH2 H OH
.. + NaOH
N NH3 N N
H Na H
2) Ароматтылығы – электрофильды орын басу реакциясы - SE:
I I

+ 4 I2 4 N àO H
I I
+ N OH H OH
N N
H H
Тетраиодпиррол
3) Тотықсыздану реакциясы біртіндеп жүреді:
2H 2H

N N 1 N
H H H
Пиррол Пирролин-3 Пирролидин

Пирролидин күшті негіз – екіншілік аминге жатады. Пиррол
және тотықсыздану өнімдері порфиннің құрамында болады.
3. Алты мүшелі бір гетероатомды гетероцикл -Пиридин
Пиридин ароматты қосылысқа жатады. Азоттың бөлінбеген
электрон жұбы қабысу жүйесіне қатыспағандықтан
протонды қосып ала алады - негіздік қасиет көрсетеді,
қышқылдармен тұз түзеді.

HCl
+ Cl
N N
H
Пиридин Пиридиний хлорид
Пиридин жаңа бөлінген атомдық сутекпен жеңіл толық
тотықсызданады – пиперидин түзіледі.
+ 6H

N N
H
Пиридин Пиперидин
Пиридин күшті негіз, өте улы қосылыс.
Пиридин ароматты көмірсутектер сыяқты орын басу
реакциясын береді, бірақ ол бензолмен салыстырғанда
қиындау жүреді, себебі азот атомы сақинаның электрте-
рістігін азайтады. Электрофильдік реагент 3-ші мен 5-ші
орындарға барады
+ HO SO3H SO3H
HOH
N N
3-Сульфопиридин

Пиридин сақинасы тотығу-тотықсыздану ферменттерінің
коферменті НАД+ (никотинамидадениндинуклеотид) және
оның фосфаты НАДФ+ құрамында болады.
Алкилпиридиний катионында электрон тығыздығының
біркелкі орналасуы өзгерген, электрон тығыздығы артқан
азот нуклеофильді реагентпен Н- әрекеттесіп тотықсыз-
данады:

3-Сульфопиридин
H H
H
+
N O N
R R

N-алкилпиридиний катионы 1,4-дигидро- N-алкилпиридин
Бұл реакция ағзада НАД+ пен НАДФ+ - тың қатысуымен
жүретін тотығу-тотықсыздану процестерінің негізіне жатады:
+Í
+ Í ÀÄ-Í
Í ÀÄ
Í
Тотыққан түрі Тотықсызданған түрі
Пиридин гомологының тотығуы
Пиридин гомологы 3-метилпиридин тотығып никотин
қышқылын береді.
O O
CÍ3 C C
O OÍ NÍ3 NÍ2
N Í 2O N
N
3-метилпиридин Никотин қышқылы Никотинамид
Витамин В5 (вит.
РР)
Никотин қышқылының амиді – никотинамид РР-витамині (тері
ауруларына қарсы), қазір В5 витамині.
4. Бес мүшелі екі гетероатомды гетероцикл. Имидазол амфотер-
лі - қосылыс. .
N
.. N
N N
H H
Пирзол Имидазол
Пиримидин – алты мүшелі екі гетероатомды
гетероцикл, оның окси- және амин- туындыларын
пиримидин негіздері деп атайды. Пиримидин негіздері
- урацил, тимин, цитозин.
O O NH2
H H H
N CH3 N
N N
N O N O N O N

H H H
Пиримидин Урацил Тимин Цитозин
2,4-диокси- 2,4-диокси-5-метил- 2-оксо-4-амино-
-пиримидин -пиримидин -пиримидин
Пиримидин негіздеріне лактим-лактам таутомерисы тән:
OH O
4 H
N3 N
2 Урацил
HO N O N
H

Лактим Лактам
4. Пурин және оның туындылары
Пурин – ароматты қосылыс, пиримидин мен имидазол
сақиналарының конденсациялануынан түзілген
бициклды гетероцикл.
Пурин туындыларына нуклеин қышқылдарының компо-
ненттері – амин туындысы – аденин және оксо-
туындысы – гуанин.
NH2 OH
1 N7 6
N 6
N
N 8 1
N 1
N
N 4 N 9
N N N N
H2N
H H H

Пурин Аденин Гуанин
6-аминопурин 2-амино-6-оксипурин
Пиримидин негіздеріндегі сутектік байланыс:

O H
H ... O N
N
N
N O ... H
H O
Урацил
Пуриннің амин туындысына прототропты, ал оксо- туынды-
сына пиримидин сыяқты лактим –лактам таутомериясы тән.
Олар нуклеин қышқылдарының құрамында тұрақты лактам
түрінде кездеседі.
Адениннің прототропты таутомериясы
NH2 H
NH2
N N
N N

N N N N
H

Гуаниннің лактим-лактам таутомериясы
OH O
N H N
N N

H2N N N H2N N N
H H
Аденин және гуанин рибоза, дезоксирибозамен N-гликозид-
тері түрінде нуклеозид түзеді.
Оксипуриндер:
H H H
O O O
H N H N H N
N N N
O
N N O N N O N N

H H H
Гипоксантин Ксантин Несеп қышқылы
Оксипуриндерге де лактим- лактамді таутомерия тән.
Гипоксантиннің лактим-лактам таутомериясы:
OH O
N H N
N N

N N N N
H H
Лактим Лактам
Зәр қышқылы – 2,6,8-триоксопурин ағзадағы пурин негіздері
метоболизмінің соңғы өнімі.
Зәр қышқылы екі негізді әлсіз қышқыл, суда нашар ериді,
сілтілерде еріп орта және қышқыл тұздар - ураттар береді.
Сілтілік металдамен (Lі, Na, K) орта тұздары суда жақсы
ериді, тек аммоний (NH4+ ) тұзы және қышқыл тұздары
суда ерімейді. Ол зәр тасының құрамында кездеседі.

H H
O O H O
H
N H N H N
N Nà O Í N N
O ONa
Na O Í
ONa
H2 Î H2 Î
O N N O N N N N
Na O
H H H
Зәр қышқылы Зәр қышқылының Зәр
қышқылының
мононатрий тұзы динатрий тұзы

Ұқсас жұмыстар

Бір гетероатомды бесмүшелі гетероциклді қосылыстар

Органикалық химия

Гетероциклді қосылыстар

Ароматты қосылыстар және олардың туындылары

Органикалық қосылыстардың кеңістіктегі құрылысы

ФЛАВОНОИДТАР - АНТИОКСИДАНТТАР ЖӘНЕ БИОЛОГИЯЛЫҚ БЕЛСЕНДІ ҚОСЫЛЫСТАР

Гетероциклді қосылыстарға сипаттама

Суда еритін витамин

Флавонидтарды зерттеу әдістері

Тағамдық өсімдіктер- дәрумендер көзі. Майда және суда еритін дәрумендер

Пәндер