Пятичленные гетероциклы с двумя гетероатомами
Примерами пятичленных гетероциклических соединений с двумя гетероатомами являются:
Все эти соединения ароматические. Они вступают в реакции электрофильного замещения с меньшей скоростью, чем пятичленные гетероциклы с одним гетероатомом (электронная плотность ароматического кольца ниже из-за электроноакцепторного влияния пиридинового атома азота). Для имидазола и пиразола характерны также таутомерные превращения и образование межмолекулярных водородных связей. В молекуле имидазола два неравноценных атома азота: пиррольный в положении 1 и пиридиновый в положении 3. Пиррольный азот отдает в сопряжение неподеленную электронную пару, пиридиновый азот – один электрон. Его неподеленная электронная пара в сопряжении не участвует. Пирольный азот отвечает за слабые кислотные свойства, пиридиновый – за основные:
Для имидазола характерная прототропная таутомерия за счет перехода протона водорода от кислотного центра к основному и наоборот, поэтому положения 4 и 5 в молекуле равноценны:
За счет наличия в молекуле и кислотного, и основного центров служит причиной образования межмолекулярных ассоциатов:
Из производных имидазола наиболее важными являются аминокислота гистидин и продукт ее декарбоксилирования гистамин:
Биологические функции гистидина и гистамина в организме связаны с их амфотерностью, за счет чего они могут выполнять роль донора и акцептора протонов. Гистидин входит в состав белков, в том числе глобина. В гемоглобине за счет пиридинового атома азота имидазольного фрагмента гистидина белок глобин связывается с атомом железа гема. Гистамин участвует в регуляции жизненно важных функций организма (снижает артериальное давление, усиливает секрецию желудочного сока). Повышенный уровень гистамина в организме ведет к аллергическим заболеваниям. Кольцо имидазола входит в структуру алкалоида пилокарпина. Пилокарпин используется при лечении глазных заболеваний.
Ядро бензимидазола входит в структуру витамина B12 и лекарственного препарата дибазола (2-бензилбензимидазола), снижающего артериальное давление:
Пиразол является изомером имидазола. В их свойствах много общего. Пиразол также амфотерен, для него характерна прототропная таутомерия:
За счет прототропной таутомерии равноценны положения 3 и 5 пиразольного кольца:
Наиболее известным производным пиразола является пиразолон, который существует в различных таутомерных формах:
Так как положения 3 и 5 в молекуле пиразола равноценны, его называют и пиразолон-3, и пиразолон-5, и пиразолон-3(5). На основе пиразолона-3(5) созданы лекарственные препараты – амидопирин, анальгин, бутадион:
Все эти препараты проявляют жаропонижающее, болеутоляющее и противовоспалительное действие. Амидопирин применяется в первую очередь как жаропонижающее средство, анальгин – как болеутоляющее, а бутадион – как противовоспалительный препарат. Тиазол проявляет основные свойства и образует соли с минеральными кислотами:
Тиазол способен к реакциям гидрирования (восстановления) с образованием тиазолидина:
Тиазолидин является структурным фрагментом молекул антибиотиков пенициллинов.
Ядро тиазола входит в структуру лекарственного препарата норсульфазола (стр. 129), витамина B1 (тиамина).
Недостаток витамина B1 в организме приводит к тяжелому заболеванию «бери-бери». Потребность в витамине B1 связана с тем, что он входит в структуру кофермента кокарбоксилазы, принимающего участие в декарбоксилировании α-кетокислот и синтезе ацетилкофермента А. Кокарбоксилаза – сложный эфир тиамина и пирофосфорной кислоты (тиаминдифосфат):
Популярное: Как распознать напряжение: Говоря о мышечном напряжении, мы в первую очередь имеем в виду мускулы, прикрепленные к костям ... Как вы ведете себя при стрессе?: Вы можете самостоятельно управлять стрессом! Каждый из нас имеет право и возможность уменьшить его воздействие на нас... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (3425)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |