ШЕСТИЧЛЕННІ ГЕТЕРОЦИКЛИ З АТОМОМ ОКСИГЕНУ

А-ПІРАН І у-ПІРАН

а-Піран (2H-піран) і у-піран (4H-піран) — шестичленні гетероциклічні спо­луки, що містять як гетероатом один атом Оксигену.

Глава 32

а-шран; 2Н-піран

у-тран; 4Н-піран

ці гетероцикли — структурні ізомери і відрізняються один від одного розмі­щенням метиленової групи відносно гетероатома. У молекулі а-пірану метиленова група знаходиться в а-положенні, у у-пірану — відповідно в у-положенні.

В а- і у-піранів відсутня замкнена кон 'югована система, через що ці речовини не мають ароматичності і характеризуються низькою стабільністю. а-Шран у віль­ному стані не здобуто. у-Піран виділено у вигляді індивідуальної речовини, але він, як дуже нестійка сполука, легко розкладається на повітрі. Проте оксопохідні піранів — а-пірон (2H-пірон) і у-пірон (4Н-пірон) — достатньо стійкі речовини.

а-Пірон — безбарвна рідина з запахом свіжого сіна (т. кип. 206—209°С), у-пірон — безбарвна кристалічна речовина (т. пл. 33°С).

а- і у-Пірони мають у своєму складі шестичленний гетероцикл, що містить атом Оксигену і 5 атомів Кар­бону, які перебувають в _sp2-гібридизації. Неподілена пара електронів гетероатома взаємодіє з я-електронами двох подвійних зв'язків циклу і карбонільною групою.

Делокалізацію електронної густини можна показати у вигляді двох граничних резонансних структур, одна з яких — кон'югований дієн, а інша — ароматична система, подібна до піридину.

О"

+0 О"

Тому а- і у-пірони здатні вступати як у реакції, характерні для кон'югованих дієнів, так і в реакції, властиві аренам. а-Пірон вступає переважно в реакції пер­шого типу, тобто цей гетероцикл слід розглядати скоріше як ненасичений лактон.

По лактонному угрупованню ( ) ) -пірон вступає в реакції нуклео-

О О

фільного приєднання, що супроводжуються розкриттям циклу. Так, у присутнос­ті лугів а-пірон легко гідролізується, під дією амоніаку розкриття циклу супрово­джується рециклізацією з утворенням 2-піридону.

сн=сн—сн=сн—< :о—н

"с—сн,—сн=сн—с

-н₂о

н

2-піридон

.0

он

П'яти-та ШеСтиЧЛеннІ ГетерОЦиКЛІЧнІ СПОЛУКи

Ненасичений характер а-піронового циклу підтверджується його здатністю до каталітичного гідрування і взаємодії з малеїновим ангідридом в умовах реакції Дільса — Альдера як 1,3-дієна.

у-Пірон у результаті кон'югації неподіленої пари електронів гетероатома з кар­бонільною групою не утворює характерних для кетонів похідних по карбонільній групі (оксимів, гідразонів, основ шиффа) і важко вступає в реакції приєднання за місцем розриву подвійних вуглець-вуглецевих зв'язків. у-Пірон при взаємодії з мі­неральними кислотами (НС1, НСЮ₄) або алкілгалогенідами утворює солі пірилію.

О

осн,

сг

4-гідроксипірилій хлорид

4-метоксипірилій йодид

Пірилієвий катіон у солях пірилію містить замкнену шести-я-електронну сис­тему і, подібно до бензену або піридину, має ароматичний характер.

Реакції у-пірону з нуклеофільними реагентами, аналогічно а-пірону, переваж­но супроводжуються розкриттям циклу за місцем розриву зв'язку O—C. У при­сутності амоніаку у-пірон перетворюється в у-піридон.

Деякі похідні у-пірону є природними речовинами. До них належать хелідонова і меконова кислоти. Хелідонова кислота міститься в траві чистотілу (Chelidonium majus), меконова кислота виділена з маку снотворного (Papaver somniferum).

О О

ОН

хелідонова кислота; у-пірон-2,6-дикарбонова кислота

меконова кислота;

3-гідрокси-у-пірон-2,6-дикарбонова

кислота

КУМАРИН

Кумарин (бензо[b]піран-2-он, 2-хроменон) — конденсована ге­тероциклічна система, що складається з бензенового і а-піронового циклів. За будовою кумарин — це лактон цис-о-гідроксикоричної кислоти (кумаринова кислота). Він зустрічається в багатьох росли­нах. Маючи запах свіжоскошеного сіна, кумарин надає аромату буркунові, маренці та іншим рослинам.

Синтетично кумарин добувають за реакцією Перкіна (див. с. 398) конденсацією саліцилового альдегіду з оцтовим ангідридому присутності натрій ацетату.

,0

180 °С

+ (СН₃СО)₂О

саліциловий альдегід

кумарин

Глава 32

Хімічні властивості кумарину зумовлені наявністю в його структурі лактонного і бензенового кілець. Реакції з нуклеофільними реагентами проходять по лактон-ному кільцю і зазвичай супроводжуються розкриттям циклу. Так, при нагріванні кумарину з водним розчином лугу утворюється сіль о-гідроксикоричної кислоти. Після підкислення розчину відбувається швидка рециклізація в кумарин.

о т>

2НС1

СШа

кумарин

динатрієва сіль кумаринової кислоти

По бензеновому кільцю кумарин вступає в реакції електрофільного заміщення (нітрування, сульфування). електрофільній атаці в першу чергу піддається по­ложення 6.

НО,8

6-нітрокумарин

б-кумаринсульфокислота

Похідні кумарину містяться в багатьох рослинах і мають фармакологічну активність. Деякі речовини з групи 4-гідроксикумаринів виявляють виражену антикоагулянтну дію, тобто знижують згортання крові. На їх основі створені анти-коагулянтні лікарські препарати (неодикумарин, фепромарон, синкумар тощо), які використовуються для профілактики і лікування тромбозів.

неодикумарин;

етиловий естер ди-(4-гідрокси-кумаришл-3)оцгової кислоти

фепромарон;

4-гідрокси-3-(3' -оксо- Г -феніл-пентил)кумарин

32.7.3. ХРОМОН

Хромон (бензо[b]піран-4-он, 4-хроменон) — конденсована гете­роциклічна система, що складається з бензенового і у-піронового циклів.

За хімічними властивостями хромон нагадує у-пірон. Подібно до у-пірону, при обробці сухим хлороводнем в етері хромон утворює сіль бензопірилію, під дією водних розчинів лугів відбувається розкриття у-піронового кільця по зв'язку O—C-2. Хромон і його похідні широко розповсюджені в рос-

П'яти-та ШеСтиЧЛеннІ ГетерОЦиКЛІЧнІ СПОЛУКи

линному світі і містяться в багатьох вторинних метаболітах рослин. Найважливіші похідні хромону — флавон (2-фенілхромон) та ізофлавон (3-фенілхромон):

флавон

ізофлавон

Похідні флавону та ізофлавону належать до великої групи природних спо­лук — флавоноїдів. У рослинах дуже поширені гідроксипохідні флавону — фла­воноли. Природні флавоноли завжди містять гідроксигрупи в положеннях 5 і 7, іноді — у положенні 3 і, як правило, у положеннях 3' і 4'. Вони забарвлені в жовтий колір і є барвними пігментами жовтих квітів. Представники флавонів — лутеолін і кверцетин.

лутеолін

кверцетин

он

У рослинах вони знаходяться у вигляді глікозидів. Глікозид кверцетину з ди­сахаридом, побудованим з D-глюкози і L-рамнози, називають рутином. У медичній практиці рутин застосовують як засіб, що має Р-вітамінну активність.

Структуру хромону покладено в основу лікарського препарату «Інтал», який використовується для лікування бронхіальної астми.

о о—сн₂—сн—сн₂—о о

ОН

інтал; кромолін-натрій

Поиск по сайту: