Кислотно-основные свойства гетероциклов
Пиррол по своим химическим свойствам является слабой кислотой. Кислотные свойства проявляются при взаимодействии пиррола со щелочными металлами:
2 + 2K 2 + H2
Производные пиррола – биологически важные природные соединения. К ним относятся красящие вещества животного и растительного происхождения. Порфирин крови – гем. Порфирин растений – хлорофилл. Порфирин желчи – билирубин. В основе всех порфиринов – порфин – тетрациклическая система, состоящая из четырех пирольных ядер, связанных между собой CH-группами. В геме крови эти ядра внутри цикла связываются атомом железа. В хлорофилле – атомом магния.
Из шестичленных ароматических гетероциклов с одним гетероатомом важное значение имеет пиридин – бесцветное вещество с неприятным запахом и температурой кипения 1150С:
Пиридин имеет общее π-электронное облако из шести электронов, однако его ароматические свойства выражены слабее, чем у бензола, что объясняется меньшей электронной плотностью на атоме углерода в кольце, из-за влияния электроотрицательного атома азота. Неподеленная электронная пара азота в пиридине, в отличие от пиррола, не участвует в образовании единой π-электронной системы, поэтому пиридин проявляет хорошо выраженные основные свойства, образует соли при взаимодействии с кислотами (согласно современной теории кислот и оснований, основания – соединения, присоединяющие протон, а кислоты – отщепляющие протон).
+ H Cl
Проявляя основные свойства, пиридин и его гомологи известны под названием пиридиновые основания. Из азотистых ароматических гетероциклов с двумя гетероатомами рассмотрим имидазол
В его молекуле имеются атомы азота двух типов: пирольный (N-H) и пиридиновый. Благодаря этому он проявляет амфотерные свойства (и кислотные, и основные). Из шестичленных азотистых ароматических гетероциклов с двумя гетероатомами, которые носят общее название диазинов и различаются взаимным расположением атомов азота, наибольшее значение имеет пиримидин.
Он также содержит сопряженную ароматическую π-систему, но наличие двух атомов азота в молекуле пиримидина еще больше, по сравнению с пиридином, уменьшают электронную плотность на атомах углерода, что приводит к меньшей основности диазинов. Они являются очень слабыми основаниями. Если в гетероцикле два атома азота – вторичный (NH) и третичный (N), то нумерацию начинают с вторичного. Пиримидин – кристаллическое вещество с температурой плавления 20-220С. Производные пиримидина входят в состав нуклеиновых кислот. Они представляют собой гидрокси- и аминопроизводные пиримидина. 2,4-дигидрокси пиримидин (урацил – У)
5-метил 2,4-дигидроксипиримидин (5-метилурацил) – Тимин (Т)
2-гидрокси 4-аминопиримидин (цитозин – Ц)
Для пиримидиновых оснований, содержащих ОН группу характерна кето-енольная таутомерия.
енольная форма кето форма
В состав нуклеиновых кислот пиримидиновые основания входят в кетоформах. Из бициклических азотистых ароматических гетероциклов важным является пурин:
Из производных пурина – аденин – А (6-аминопурин):
и гуанин – Г (2-амино 6-гидроксипурин)
Их называют пуриновыми основаниями. Аденин – кристаллическое вещество, плавится с разложением при температуре 3600С, нерастворим в воде. В свободном виде содержится в животных и растениях. Гуанин – твердое вещество, нерастворим в воде, растворим в кислотах и щелочах.
Популярное: Как вы ведете себя при стрессе?: Вы можете самостоятельно управлять стрессом! Каждый из нас имеет право и возможность уменьшить его воздействие на нас... Как построить свою речь (словесное оформление):
При подготовке публичного выступления перед оратором возникает вопрос, как лучше словесно оформить свою... Организация как механизм и форма жизни коллектива: Организация не сможет достичь поставленных целей без соответствующей внутренней... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (1455)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |