Кумарин вступает в реакции электрофильного замещения. Укажите продукт гидрирования кумарина.

A. B. C.

D. E.

A. хинолина

B. акридина

C. хромонем

D. Кумарин

E. изохинолина

Эталоны ответов

1.D, 2.C, 3.B, 4.B, 5.E, 6.C.

Занятие № 27

Шестичленные гетероциклы с двумя гетероатомами

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ

Представителями Диазин (шестичленных гетероциклов с двумя гетероатомами) является пиридин, пиридин и пиразин. Появление второго атома азота в бензольном кольце приводит к изменению свойств данных соединений. Причем в зависимости от взаимного расположения атомов азота в молекулах Диазин, вещества проявлять различные химические свойства. Большую роль в этом будет играть связана система π-электронов. Изучение свойств Диазин играет большую роль в формировании умений будущего фармацевта, поскольку большинство производных Диазин применяются как лекарственные препараты.

Пиридиновый цикл содержит молекула лекарственного препарата сульфапиридазин, что проявляет антибактериальную активность, и молекула гербициду- феназона, который используется для уничтожения сорняков на полях сахарной свеклы. Среди производных пиримидина важную биологическую роль выполняют гидрокси и аминопиримидин. Они входят в состав нуклеиновых кислот, витаминов, антибиотиков и др. лекарственных препаратов. Одной из известных производных пиримидина является барбитуровая кислота. Производные барбитуровой кислоты применяют в медицине в качестве лекарственных препаратов, обладающих снотворным и противосудорожным действием. Эти препараты известны под общим названием барбитураты. Соль пиперазина с адипиновой кислотой под названием пиперазина адипинат применяется в медицине как противогельминтное средство.

Как представитель шестичленных конденсированных гетероциклов с двумя гетероатомами в данной теме рассматривается фенотиазин и его производные. Фенотиазин в прошлом применялся в медицинской практике как антигельминтное препарат. В настоящее время ряд производных фенотиазина используется как лекарственные средства, имеющие нейролептические действие (аминазин, этаперазин, трифтазин).

цели обучения

Общая цель: Уметь интерпретировать свойства шестичленных гетероциклических соединений с двумя гетероатомами, опираясь на строение их молекул для использования полученных знаний-умений на следующих кафедрах для определения физико-химических показателей лекарственных средств.

Конкретные цели.

Уметь:

1. Интерпретировать строение шестичленных гетероциклических соединений с двумя гетероатомами.

2. Выбирать способы получения производных шестичленных гетероциклических соединений с двумя гетероатомами.

3. Составлять уравнения реакций подтверждающие химические свойства шестичленных гетероциклических соединений с двумя гетероатомами и их производных.

содержание обучения

1. Основные теоретические вопросы:

1. Классификация, номенклатура и изомерия шестичленных гетероциклов с двумя гетероатомами.
2. Способы получения изомерных Диазин и их производных:

- синтез пиридазину конденсацией гидразина с 1,4-карбонильными соединениями;

- синтез барбитуровой кислоты и ее превращение в пиримидин;

- синтез пиразина конденсацией 1,2-бриллиантов с 1,2-карбонильными соединениями.

1. Физические и химические свойства пиридазин, пиримидин и пиразин:

- основные и нуклеофильные свойства;

- реакции нуклеофильного замещения (S_N);

- активирующий влияние электронодонорных заместителей пиримидинового цикла в реакциях электрофильного замещения(S_Е);

- отношение к действию окислителей и восстановителей.

1. Получение, таутомерия и кислотные свойства барбитуровой кислоты и ее производных. Барбитураты.
2. Свойства пиримидиновых оснований (урацил, тимин, цитозин). Таутомерные преобразования.
3. Фенотиазин: способы получения, физические и химические свойства.
4. Отдельные представители, применение.

2. Основные термины и их определения:

Ароматические шестичленные гетероциклические соединения, содержащие в своей структуре два гетероатомы азота, называются Диазин.

пиридазин пиримидин пиразин

Пиридин, пиридин и пиразол является ароматическими соединениями. Наличие в молекулах двух атомов азота пиридинового типа, дезактивируют друг друга, приводит к тому, что эти гетероциклические соединения являются слабыми основаниями, чем пиридин. Диазин образуют соли с одним эквивалентом минеральной кислоты. В реакции электрофильного замещения это гетероциклы вступают трудно. Реакции SE возможны только при наличии в молекуле сильных электронодонорных заместителей, таких, как - NH2- rpyпa, ОН-группа. Реакции же нуклеофильного замещения (SN) протекают легко.

Пиридазин

Пиридин и его производные получают реакцией конденсации гидразина с 1,4-дикарбонильнимы соединениями:

С минеральными кислотами и алкилгалогениды пиридин образует соли по одному атому азота:

Подобно пиридина при воздействии пероксикислот образует N - оксид.

При восстановлении или каталитическом гидрировании прходится раскрытия цикла и образуется тетраметилендиамин:

Производные пиридина применяются в качестве лекарственных препаратов и гербицидов.

ПИРАЗОЛ

Пиразол - бесцветное кристаллическое вещество. Пиридин и его производные получают реакцией конденсации 1,2-диаминив с 1,2-дикарбонильных соединениями:

Как и пиридин, пиридин является слабым основанием и образует соли с кислотами по одному атому азота, при взаимодействии с пероксикислоты окисляется до N -оксиду. При восстановлении пиразина водородом в момент выделения образуется циклический диаминов - пиперазин:

Пиперазин - сильная основа, обладает свойствами вторичных алифатических аминов, образует соли с двумя эквивалентами кицьлоты. Пиперазина адипината применяют как глистогонное средство.

ПИРИМИДИН

Пиримидин(1,3-Диазин) - кристаллическое вещество, легко растворимое в воде, этаноле. Образует соли с одним эквивалентом сильных кислот.

Реакции электрофильного замещения протекают с большим осложнением, только при наличии в молекуле электронодонорных заместителей, при этом реакция SE протекает по положению 5:

Атомы азота пиридинового типа, вследствие електроноакцепторний действия, обусловливают общее уменьшение электронной плотности и прежде всего в положениях 2, 4, 6, что способствует протеканию реакций нуклеофильного замещения (S_N):

Пиридин получают реакцией взаимодействия мочевины с малоновой эфиром по следующей схеме:

малоновий эфир мочевина барбитуровая к-та

пиримидин

БАРБИТУРНАЯ КИСЛОТА

Есть бесцветной кристаллическим веществом, легко растворяется в теплой воде, трудно в холодной. В результате щелочного гидролиза барбитуровая кислота разлагается с образованием малоновой кислоты, NH₃ і СО₂.

Для барбитуровой кислоты характерны два вида таутомерии: кето-енольна и лактам-лактимна.

Барбитуровая кислота в 5-6 раз сильнее, чем уксусная. Кислотность барбитуровой кислоты обусловлена существованием подвижных атомов водорода в 5 положении. Если один из атомов водорода замещен на радикал, то сила кислоты несколько уменьшается, при замене же двух атомов водорода сила кислоты резко снижается.

Используя в качестве исходных продуктов производные малоновой кислоты, можно получить реакцией конденсации с мочевиной целый ряд фармацевтических препаратов.

Важными производными пиримидина является пиримидиновые основания, входящие в состав нуклеиновых кислот:

урацил

тимін

цитозін

3. Граф логической структуры

4. Источник информации

1. Органическая химия. Учебник для висших фармацевтических заведений образования. У 3 кн. / В.П. Черних, Б.С., Зименковский И.С., Гриценко. – Харков: Основа, 1997. – Кн. 3, – с. 94-103.

2. Лекции по органической химии В.П. Черных: Учеб. пособие для студ. вузов. - М .: Издательство НФаУ: Золотые страницы, 2005, с. 400-407.

3. Общий практикум по органической химии / В.П. Черных и др. - Харьков: Изд-во НФАУ; Золотые страницы, 2002. - с. 356-359.

4. Сборник тестов по органической химии / Под ред. В.П.Черных. - Харьков 2005, с. 265-284.

учебные ЗадаНИЯ

Задание 1

Назовите природные соединения:

а) б) в) г)

Задание 2

Напишите схемы таутомерных преобразований нуклеиновых оснований пиримидинового ряда (урацил, тимин, цитозин). Укажите, какая из таутомерных форм преобладает в равновесии. Назовите вид таутомерии.

Задание 3

Напишите возможные таутомерные превращения барбитуровой кислоты. В структуре наиболее устойчивой таутомерного формы укажите группы, обусловливающие кето-енольну и лактам-лактимну таутомерию.

Задание 4

Расположите в ряд по убыванию основности 1,2, 1,3, и 1,4-Диазин, если pKBH + в воде (20 ° С) составляет: пиридазин - 2,33; пиримидин - 1,3; пиразина - 0,6. Ответ объясните.

ззадания для проверки достижения конкретных целей обучения

Одним из способов получения гетероциклических соединений является конденсация карбонильных соединений с производными аммиака. Укажите конечный продукт реакции взаимодействия гидразина с малеиндиальдегидом.

A. B. C.

D. E.

• ⇐ Назад
• 2
• 3
• 4
• 5
• 6
• 7
• 8
• 91011
• 12
• 13
• 14
• 15
• 16
• 17
• Далее ⇒