Задачи для самостоятельного решения
Объясните, с чем связана термодинамическая устойчивость пиримидина и пурина, входящих в состав нуклеиновых кислот.
Аминокислота гистидин входит в состав активных центров многих ферментов, осуществляющих кислотно-основный катализ. Найдите в составе имидазольного кольца гистидина кислотные и основные центры, напишите уравнения реакций, подтверждающие наличие кислотно-основных свойств имидазола.
Никотиновая кислота и ее амид известен как две формы витамина РР, применяющегося для лечения пеллагры. Предложите схему синтеза никотинамида из никотиновой кислоты. Укажите механизмы реакций.
Пиридоксаль,относящийся к витаминам группы В, выступает в роли кофермента в виде пиридоксальфосфата – фосфорного эфира пиридоксаля по спиртовой гидроксильной группе. Назовите функциональные группы в составе пиридоксаля и напишите схему реакции образования пиридоксальфосфата.
В основе биологического действия препаратов 8-гидроксихинолинового ряда держит их способность к образованию прочных хелатных комплексов с ионами некоторых металлов. Приведите структуру такого комплекса и объясните возможность участия пиридинового атома азота в образовании донорно-акцепторных связей.
Напишите структурные формулы пиримидиновых и пуриновых азотистых оснований, входящих в состав нуклеиновых кислот. Покажите лактам – лактамную таутомерию. Объясните какие таутомерные формы более устойчивы и почему?
Тиамин (витамин В1) содержит два гетероциклических кольца – пиримидиновое и тиазольное, связанные метиленовой группой. При нагревании в щелочной среде тиамин быстро разрушается. Найдите наиболее сильный электрофильный центр (атом углерода) в его составе и определите, какая связь разрушается при нагревании тиамина в присутствии нуклеофильного реагента.
Производные барбитуровой кислоты применяют как успокаивающие и снотворные средства. Какие виды таутомерии характерны для барбитуровой кислоты и фенобарбитала? Напишите схемы таутомерных превращений и укажите наиболее активный кислотный центр фенобарбитала.
Мочевая кислота – конечный продукт метаболизма пуриновых соединений в организме – плохо растворима в воде, в то время как ее динатриевые соли растворимы. Напишите схему образования динатриевых солей мочевой кислоты в соответствующей таутомерной форме.
Одним из механизмов токсического действия нитритов является дезаминирование азотистых оснований в составе нуклеиновых кислот. Напишите схемы реакций дезаминирования аденина и гуанина, назовите продукты реакции, приведите их лактамные формы.
Для качественного анализа алкалоидов пуринового ряда теофиллина и теобромина используются реакции образования их солей. Найдите кислотные центры в составе теофиллина и теобромина и напишите схемы реакций образования их натриевых солей.
12. Предложите схему синтеза противомикробного лекарственного средства фурацилина, исходя из фуран-2-карбальдегида и используя другие необходимые реагенты. Укажите типы и механизмы протекающих реакций.
13. Ксантин, теофиллин и кофеин извлекаются из чайного листа путем обработки его водно-щелочным раствором. Исходя из структуры этих компонентов, предскажите, какие из них будут экстрагироваться хлороформом из водно-щелочной вытяжки чайного листа, а какие останутся в водной фазе?
14. Предложите пути получения 2-амино-и 3-аминопиридинов, исходя из пиридина. Укажите тип и механизм реакции.
15.Опишите механизм сульфирования пиррола специфическим агентом-пиридинсульфотриоксидом. Объясните, почему пиррол нельзя сульфировать серной кислотой?
16. Весьма токсичный алкалоид никотин содержится в листьях табака, в виде солей с органическими кислотами. Сравните силу основных центров в составе никотина. Напишите схему реакции солеобразования с кислотой НХ.
17. Алкалоид пилокарпин используется для лечения глазных болезней в виде соли- пилокарпина гидрохлорида. Сравните силу основных центров в его составе. Напишите реакцию солеобразования с соляной кислотой.
18. Для идентификации кокаина проводят его кислотный гидролиз при нагревании. Прогнозируйте, какие связи подвергаются гидролизу и напишите схему реакции:
19. Для извлечения алколоидов из коры хинного дерева, в которой они находятся в виде солей, к измельченному сырью добавляют известковое молоко и проводят экстракцию бензолом. Полученный экстракт взбалтывают с раствором серной кислоты. Сравните силу основных центров хинина. На примере соли хинина напишите схемы реакций, последовательно происходящих в ходе экстракции.