Гетероциклічні сполуки

Повне відновлення пірольного циклу відбувається при гідруванні над платиновим або паладієвим каталізатором. Як результат — | утворюється тетрагідропірол (піролідин).

/ \ Щ] (2п + СН₃СООН) Ц \\

N11NН

Ші 'N11 №і

піролін піролідин

Піролін і піролідин є циклічними амінами, що істотно відріз­няються за хімічними властивостями від піролу.

У молекулі піроліну неподілена пара електронів атома Нітро­гену не спряжена з п-електронами подвійного зв'язку, тому він виявляє властивості амінів і ненасичених сполук. А піролідин на­лежить до насичених сполук — це типовий представник вторин­них циклічних амінів. Піролідиновий цикл входить до складу ба­гатьох природних сполук, таких, як алкалоїди, нікотин, кокаїн, атропін та ін.

4. Реакції окиснення.Фуран і пірол дуже чутливі до дії окисників і окиснюються навіть киснем повітря. При окисненні відбувається розрив гетероциклічного ядра і утворюються полімерні сполуки.

Проте пропускання суміші фурану з повітрям над каталізато­ром У₂0₅ при температурі 320 °С приводить до утворення ангідри­ду малеїнової кислоти.

7 \

о

малеїновий ангідрид

При окисненні піролу хромовою кислотою утворюється імід

у \\ [О] н₂Сг₂о_4>

о

ї

н

пірол

Тіофен дуже важко піддається окисненню.

5. Взаємні перетворення фурану, піролу та тіофепу.Реакція про­ходить при температурі 450 °С у присутності каталізатора А1₂0₃ (див. розд. 15.4.1).

Б. Специфічні хімічні властивості піролу

Пірол, будучи слабкою N^1010^010 (рК_а ~ 17,5), взаємодіє з металічним калієм, безводним калій гідроксидом, металічним натрієм і літієм у рідкому амоніаку, з калій та натрій амідами, _а також магнійорганічними сполуками, утворюючи солі.

•О-

О-

"МІ

_Н8₊

пірол

М§1

піролідмагній йодид

Аніон піролу, що входить до складу солей піролу (піролід-ані-он), являє собою доволі стійку частинку внаслідок делокалізації негативного заряду по пірольному ядру.

Солі піролу є реакційноздатними речовинами і широко засто­совуються в органічному синтезі.

Можливості виявлення гетероциклічних сполук за допомогою хімічних методів обмежені. Для ідентифікації піролу та фурану застосовують простий і доступний метод — забарвлення соснової скіпки. Пари піролу забарвлюють соснову скіпку, змочену соля­ною кислотою, в червоний колір (руггої - червоне масло), а фура­ну — в інтенсивно-зелений.

НАЙВАЖЛИВІШІ ПОХІДНІ ПІРОЛУ

Піролідон

При конденсації 2-піролідону з ацетиленом утво­рюється ^вініл-2-піролідон, який легко полімерн­ий • зується, утворюючи полівінілпіролідон (ПВП).

-піролідон

+ иНО^СН-~ п

к °

СН=СН₂

N-вініл-2-піролідон

Глава 15

гетероциклічні сполуки

Низькомолекулярний ПВП (молекулярна маса 12—13 тис.) утво­рює колоїдні розчини у воді й застосовується для приготування кровозамінника «Гемодезу», середньомолекулярний ПВП (м. м. 35— 40 тис.) використовують у фармацевтичній промисловості як зв'я­зувальний засіб у виробництві таблеток.

Порфін— кристалічна речовина темно-червоного кольору. За хімічною структу­рою являє собою макроциклічну спряжену систему, яка складається з пірольного III, піролінового / та двох ізопірольних II, IV ядер, зв'язаних між собою метиновими групами =СН—. Порфін є ароматичною сполукою. Він має площинну будову мо­лекули, містить замкнену спряжену систе­му з кількістю я-електронів, яка дорівнює 26 (11 л-зв'язків і дві пари неподілених електронів при атомах Нітрогену), що відповідає правилу Хюккеля (4л + 2 при п = 6). Похідні порфіну дістали загальну назву «порфірини». У вигляді комплексів з металами порфірини входять до складу таких важли­вих природних сполук, як гемоглобін і хлорофіл.

Гемоглобін— це барвна речовина крові, що міститься в ерит­роцитах. Він являє собою складний білок — хромопротеїд, який складається з білка глобіну та забарвленої в червоний колір небіл-кової частини — гему. За хімічною структурою гем є комплексом порфірину з Ре (II). При кислотному гідролізі гемоглобіну віль­ний гем легко окиснюється на повітрі з утворенням геміну, який має ту ж саму структуру, що й гем, але містить Ре (III).

Будову геміну встановив 1929 року Г. Фішер, тоді ж він здійс-

_нИВ і синтез геміну.

Гем, координаційно сполучений з глобіном, утворює гемоглобін.

Гемоглобін в організмі виконує роль носія кисню з легенів У тканини. При цьому молекула кисню зворотньо реагує з гемо­глобіном з утворенням оксигемоглобіну за схемою:

оксигемоглобін

Деякі речовини, зокрема карбон (II) оксид та солі синильної кислоти, утворюють з гемоглобіном стабільніші комплекси, ніж кисень, і тим самим блокують дію гемоглобіну. Такі сполуки від­носять до дихальних отрут.

Частково гідрований порфіновий цикл, координаційно зв'яза­ний з магнієм, входить до складу зеленого пігменту рослин — хлорофілу. Хлорофіл виконує важливу роль у процесі фотосинте­зу, перетворюючи світлову енергію сонячного випромінювання на енергію хімічних зв'язків.

де К: -СН₂СН₂СООН

н₃с

Поиск по сайту: