ch - heterocykly, alkaloidy
DESCRIPTION
chemie, septima, heterocykly, alkaloidy, drogy, pyridin, furan, kofein, thiofen, heterocyklické, sloučeniny, chinin, nikotinTRANSCRIPT
![Page 1: Ch - heterocykly, alkaloidy](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081716/5527c09f4979596b178b4839/html5/thumbnails/1.jpg)
Heterocyklické sloučeniny• Charakteristika
◦ = cyklické deriváty UV◦ obsahují kromě C i jeden nebo více atomů jiných prvků = heteroatomů
▪ nejčastěji: kyslík (oxo-), síra (thi-), az- (dusík)▪ pořadí: O, S, N
◦ = základ složitých struktur (sacharidy, nukleonové kys., vitamíny...)◦ zdroj = ropa◦ názvy nejčastěji triviální◦ rozlišujeme podle počtu heteroatomů v molekule:
▪ a) pětičlenné = s 1 nebo více heteroatomy▪ b) šestičlenné = s 1 nebo více heteroatomy▪ c) kondenzované = s více kondenzačně spojenými heterocykly
• Vlastnosti ◦ atomy v cyklu spojené:
▪ 1) jednoduchými vazbami▪ 2) konjugovaným systémem -elektronů → vlastnosti podobné aromatickým UV
◦ I.) pětičlenné cykly = do 5členného kruhu▪ do konjugace se zapojuje volný elektronový pár▪ vzniká -elektronový systém tvořený (podobně jako u benzenu) 6 elektrony▪ → podobné fyzikální vlastnosti jako benzen▪ elektrofilní substituce nejsnáze v poloze 2 a 5 → nejvyšší elektronová hustota
◦ II.) šestičlenné cykly▪ volný elektronový pár se do konjugace nezapojuje▪ → zvýšená zásaditost a polárnost▪ elektrofilní substituce nejsnáze v poloze 3 a 5
• elektronegativní N přitahuje elektrony %pi-elektronového systému, chová se proto podobně jako substituent II. řádu
◦ reakcí se přednostně účastní -elektrony
![Page 2: Ch - heterocykly, alkaloidy](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081716/5527c09f4979596b178b4839/html5/thumbnails/2.jpg)
• Reakce ◦ 1) elektrofilní substituce
▪ a) nitrace pyrrolu
▪ b) nitrace pyridinu
▪ c) bromace furanu
◦◦ 2) adice
▪ a) hydrogenace furanu• nejsnadněji probíhá adice a substituce u furanu, protože má nejslabší aromatický
charakter
▪ b) hydrogenace pyridinu
• Příprava ◦ nejjednodušší se získávají z ropy a černouhelného dehtu
![Page 3: Ch - heterocykly, alkaloidy](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081716/5527c09f4979596b178b4839/html5/thumbnails/3.jpg)
• Zástupci ◦ I.) pětičlenné heterocykly s jedním heteroatomem
▪ 1) pyrrol• = bezbarvá kapalina, páchnoucí, málo rozpustná, toxická• v černouhelném dehtu, rohovině• „pyrros“ = ohivě červený, zbarvuje dřevo s HCl do červena• stavební látka biologicky významných látek:
◦ tetrapyrrolová barviva (chlorofyl, hemoglobin, bilirubin)▪ porfin = základ tetrapyrrolových barviv (a B12 )
• tvořen 4 pyrrolovými kruhy spojenými methylovými skupinami• deriváty pyrrolu:
◦ prolin (aminokyselina)◦ hydroxyprolin (součást bílkovin)◦ indol (benzopyrrol)
▪ = krystalická látka s příjemnou vůní, v jasmínech, citrusech▪ indigo = derivát indolu, modré barvivo
▪ 2) furan• = bezbarvý, málo rozpustný, zapáchající (podobně jako chloroform)• reakce: katalytická hydrogenace za vzniku tetrahydrofuranu (rozpouštědlo)• základ furanózy
▪ 3) thiofen• = bezbarvá, nerozpustná• stavební jednotkou biotinu (vitamínu H)
![Page 4: Ch - heterocykly, alkaloidy](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081716/5527c09f4979596b178b4839/html5/thumbnails/4.jpg)
◦ II. pětičlenné heterocykly se dvěma heteroatomy ▪ 1) pyrazol
• = izomerní sloučenina, 2 atomy N v kruhu• bezbarvá krystalická špatně rozpustná látka• silnější zásada než pyrrol• výroba léčiv
▪ 2) imidazol• = izomerní sloučenina, 2 atomy N v kruhu• krystalická rozpustná látka• histidin = derivát, dekarboxylací vzniká histamin (alergie)
▪ 3) thiazol• = kapalina, páchnoucí• deriváty:
◦ vitamín B_1 thiamin◦ sulfonamidy = léky proti infekci, peniciliny
◦ III. šestičlenné heterocykly s jedním heteroatomem ▪ 1) pyridin
• = zásaditá rozpustná jedovatá zapáchající kapalina• v černouhelném dehtu, rozpouštědlo• deriváty:
◦ kyselina nikotinová (výroba léků)◦ nikotinamid (součást NAD a NADP)
▪ dohromady tvoří niacin◦ chinolin
▪ 2) pyran• = tvoří 2 nestálé izomery:
◦ 2H-pyran◦ 4H-pyran
• deriváty:◦ tetrahydropyran → pyranózy◦ vitamin E◦ athokyany
![Page 5: Ch - heterocykly, alkaloidy](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081716/5527c09f4979596b178b4839/html5/thumbnails/5.jpg)
◦ IV. šestičlenné heterocykly se dvěma heteroatomy ▪ pyrimidin
• odvození pyrimidových bází (nukleonové kyseliny):◦ cytosin◦ thymin◦ uracil
◦ V. heterocyklické sloučeniny se dvěma kondenzovanými heterocykly ▪ purin
• tvořen pyrimidinovým a imidazolovým cyklem• pevný, krystalický zásaditý • odvození dusíkatých purinových bází (nukleonové kyseliny):
◦ adenin◦ guanin◦ kyselina močová (dna)◦ kofein
Alkaloidy• Charakteristika
◦ = sekundární metabolity rostlinného původu obsahující dusík ◦ nevyskytují se volně, ale ve formě solí org. kyselin◦ mají fyziologické účinky na živočišné org., nervová soustava◦ drogy, jedy◦ obsahují dusíkatý heterocyklus◦ v rostlinách čeledi mákovité, liliovité, lilkovité, pryskyřníkovité
• Vlastnosti ◦ slabě zásaditý charakter ◦ prudce jedovaté◦ v malém množství povzbudivé účinky◦ narkotické, návykové◦ fyzická závislost = vzestup tolerance (vyšší dávky)◦ psychická závislost = ztráta kontroly
![Page 6: Ch - heterocykly, alkaloidy](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081716/5527c09f4979596b178b4839/html5/thumbnails/6.jpg)
• Zástupci ◦ 1) opiové alkaloidy
▪ opium = surová forma, směs, šťáva z nezralých makovic• a) papaverin = spasmotikum• b) morfin = návykový, tiší bolest, derivátem → heroin (diacetát morfinu)• c) kodein = návykový, tlumení kašle
◦ 2) tropanové alkaloidy• A) kokain = z kokového keře, anestetikum, zvyšuje krátkodobě účinek• B) atropin = v rulíku zlomocném, tišení bolesti, oční lékařství• C) skopolamin = podobný atropinu
◦ 3) námelové alkaloidy• námel = produkt parazitické houby paličkovice nachové, na obilovinách
◦ kyselina lysergová = strukturní základ ▪ ergometrin = navození hypnózy▪ ergotamin = léčba migrény▪ LSD = diethylamid kys. lysergové, halucinogenní droga
◦ 4) dále:▪ 1) nikotin = v listech tabáku, negativní vliv na žaludeční sliznici▪ 2) kofein = v kávových bobech a čajových listech (1,5 g denně max)▪ 3) chinin = v kůře chininovníku, hořký, proti malárii▪ 4) reserpin = z tropických rostlin, proti vysokému krevnímu tlaku▪ 5) strychnin = hubení hlodavců▪ 6) kurare = šípový jed, relaxace svalů