72. Кислотні властивості барбітурової кислоти і барбітуратів. Кето-енольна і лактам-лактимна таутомерія барбітурової кислоти.
2,4,6-тригидроксипиримидин
Важнейшее производное пиримидина. Это циклический уреидмалоновой кислоты, малонил-мочевина. Представляет собой бесцветное кристаллическое вещество, легко растворяется в теплой воде, трудно в холодной. В результате щелочного гидролиза барбитуровая кислота разлагается, образуя малоновую кислоту, NH, и С02. Эта реакция свидетельствует о неароматическом характере соединения. Группа -CH., в положении 5 обладает высокой реакционной способностью. Метиленовая группа в барбитуровой кислоте фланкирована с обеих сторон кетогруппами, которые повышают подвижность атомов водорода. Барбитуровая кислота — это таутомерное вещество. Для нее характерны два вида таутомерии: кетоенольная и лактам-лактимная. Таким образом, барбитуровая кислота существует в двухтаутомерных формах: триоксо-форме и тригилрокси-форме. Говоря о барбитуровой кислоте, следует отметить, что она в 5-6 раз сильнее, чем уксусная. Кислотность барбитуровой кислоты обусловлена существованием подвижных атомов водорода в 5 положении. Если один из атомов водорода замешен на радикал, то сила кислоты несколько уменьшается, при замене же двух атомов водорода сила кислоты резко снижается.
Барбитуровая кислота нитруется дымящей азотной кислотой с образованием 5-нитробарбитуровой (дилитуровой) кислоты, нитрование нитрующей смесью ведет к образованию 5,5-динитробарбитуровой кислоты, которая может быть далее гидролизована до динитрометана[4]:
Алкилирование барбитуровой кислоты идет преимущественно по атомам азота (так, при взаимодействии сдиметилсульфатом образуется 1,3-диметилбарбитуровая кислота), однако в случае стерических затруднений наряду с N-алкилированием происходит и O-алкилирование, исключением является диазометан, который с барбитуровой кислотой образует 6-метокси-1-метилурацил[5].
При действии оксихлорида фосфора на барбитуровую кислоту происходит замещение хлором кислорода с образованием 2,4,6-трихлорпиримидина.
Используя в качестве исходных продуктов производные малоновой кислоты, можно получить реакцией конденсации с мочевиной целый ряд фармацевтических препаратов. К производным пиримидина следует отнести аллоксан, который получается при компенсации мезоксалевой кислоты и мочевины. Важными производными пиримидина являются пиримидиновые основания, которые входят в состав нуклеиновых кислот.
Барбитураты — группа лекарственных средств[1], производныхбарбитуровой кислоты[2], оказывающих угнетающее влияние на центральную нервную систему. В зависимости от дозы, их терапевтический эффект может проявляться от состояния лёгкой седации до стадии наркоза.
В
сего
было синтезировано более 2500 барбитуратов.
Около 50 препаратов имелось в коммерческой
продаже. В настоящее время их чуть более
десяти.
В соответствии с рекомендациями ВОЗ по выбору международных непатентованных названийфармпрепаратов, при именовании барбитуратов снотворного действия используется основа -барб-[4], при этом часто используется суффикс -ал.
73. Ароматичні і основні властивості діазинів на прикладі піримідину. Реакції нуклеофільного і електрофільного заміщення. Піримідинові основи урацил, тимін, цитозин та їх властивості.
Диазины — шестичленные гетероциклические соединения с двумя гетероатомами, оба из которых являются атомами азота. Разновидность азинов.
Взаимное расположение гетероатомов в молекуле влияет на физические и химические свойства диазинов. К диазинам относятся: Пиридазин (1,2-диазин), пиримидин (1,3-диазин) и пиразин (1,4-диазин).
П
иримидин (C4N2H4, 1,3-
или м-диазин,
миазин) — гетероциклическое
соединение,
имеющее плоскую молекулу, простейший
представитель 1,3-диазинов.
Пиримидин проявляет свойства слабого двукислотного основания, так как атомы азота могут присоединять протоны за счет донорно-акцепторной связи, приобретая при этом положительный заряд.
Реакционная способность в реакциях электроф. замещения у пиримидина снижена из-за снижения электронной плотности в положениях 2,4,6, вызванного наличием двух атомов азота в цикле. Так, пиримидин ненитруется и не сульфируется, однако в виде соли бромируется в положение 5.
Электрофильное замещение становится возможным только при наличии электронодонорных заместителей и направляется в наименее дезактивированное положение 5.
Под действием алкилирующих агентов (алкилгалогениды, борфторид триэтилоксония) пиримидин образует четвертичные N-пиридиниевые соли, при действии перекиси водорода и надкислот образует N-оксид.
Реакции пиридина с азотными нуклеофилами зачастую сопровождаются раскрытием кольца с дальнейшей рециклизацией: так, в жестких условиях при взаимодействии с гидразином, пиримидин образует пиразол, при взаимодействии с метиламином — 3-этил-5-метилпиридин.
Пониженная электронная плотность кольца приводит к тому, что пиримидин активен по отношению к нуклеофильным реагентам, которые атакуют 2-, 4- и 6- атомы углерода цикла.
Так, литийорганические соединения и реактивы Гриньяра присоединяются к пиримидину с образованием 4-замещенных 3,4-дигидропиримидинов
О
собенно
важны гидрокси-и аминопроизводные
пиримидина:
урацил, тимин и цитозин
- компоненты нуклеиновых кислот. Им
присуща лакто-лактамным таутомерия.
Структурная формула цитозина
Структурная формула тимина
Структурная формула урацила
Урацил, тимин, цитозин - твердые соединения, имеющие высокую температуру плавления, растворимые в воде, но нерастворимые в неполярных органических растворителях. Для них характерно наличие межмолекулярных водородных связей, которые играют значительную роль в формировании пространственной структуры нуклеиновых кислот. В нуклеиновых кислотах урацил, тимин и цитозин находятся в виде N-гликозидов ß-рибозы или ß-дезоксирибозы - нуклеозидов. Фосфорилированные нуклеозиды образуют группу нуклеотидов. Фторпроизводные урацила и тимина применяются в онкологии для лечения желудочно-кишечного тракта. 5