Главная страница
Навигация по странице:

  • П РИМЕРЫ

  • АДРЕНАЛИН Гормон мозгового слоя надпочечников

  • Гидрокси- и оксокислоты - основные метаболиты организма.

  • 1) тривиальные названия

  • Оксокислоты (кетокислоты)

  • Реакционная способность гетерофункциональных соединений

  • -Аминокислоты

  • -Гидрокси- и  -аминокислоты

  • лекция гетерофункциональн соед. Гетерофункциональные соединения Гетерофункциональными соединениями называют органические соединения с функциональными группами различных классов


    Скачать 472.5 Kb.
    НазваниеГетерофункциональные соединения Гетерофункциональными соединениями называют органические соединения с функциональными группами различных классов
    Анкорлекция гетерофункциональн соед .doc
    Дата03.02.2018
    Размер472.5 Kb.
    Формат файлаdoc
    Имя файлалекция гетерофункциональн соед .doc
    ТипДокументы
    #15172

    Подборка по базе: Лекция 4.Комплексные соединения и их применение в медицине.pdf, РЕФЕРАТ НА ТЕМУ БОЛТОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ.docx, Шестичленные гетероциклические соединения.pdf, Ракетный полк Иркутского ракетного соединения приступил к несени, Пищевыми добавками называются натуральные и синтетические вещест, Контрольная работа Соединения.pdf, Позвонки и их соединения.ppt, Отчёт ЛР№4 Изучение закона Ома и последовательного соединения пр, Азотсодержащие гетероциклические соединения.docx, Кислородсод орган соединения..docx

    Гетерофункциональные соединения

    Гетерофункциональными соединениями называют органические соединения с функциональными группами различных классов (аминоспирты, альдегидоспирты, аминокислоты, фенолокислоты, оксокислоты).

    К ним относится большинство биологически важных органических соединений, участвующих в жизнедеятельности организма (аминокислоты, гидроксикислоты, оксокислоты, гидроксиальдегиды и гидроксикетоны) и соединений, являющихся лекарственными средствами.
    ПРИМЕРЫ:






    АДРЕНАЛИН

    Гормон мозгового слоя надпочечников

    На сегодняшней лекции мы остановимся на строении и свойствах гидрокси- и оксокислот - участников обмена веществ в организме.
    Гидрокси- и оксокислоты - основные метаболиты организма.


    1. НОМЕНКЛАТУРА

    Для гидрокси- и оксокислот, являющиеся метаболитами, используют

    1) тривиальные названия. Например: молочная кислота, пировиноградная кислота, щавелевоуксусная кислота и т.д.

    2) рациональная номенклатура. Это не универсальная номенклатура, она используется в основном для гидрокси и оксо- кислот.

    1. Углеводородную цепочку не номеруют, а обозначают буквами греческого алфавита, начиная с ближайшего к карбоксильной группе (второго углерода).



    1. Называют функциональную группу (гидрокси-, кето-, амино-) и указывают положение.

    2. Добавляют тривиальное название одноосновной или двухосновной кислоты




    ПРИМЕРЫ:

    Необходимо уметь называть все гетерофункциональные соединения по международной систематической номенклатуре (IUPAC).

    Во внутренней среде организма гидрокси- и оксокислоты находятся в ионной форме, поэтому для их названия используют тривиальные названия их солей.


    формула

    Тривиальное название кислоты

    Название соли

    Гидроксикислоты




    молочная

    лактаты




    яблочная

    малаты




    винная

    тартраты





    лимонная

    цитраты

    Оксокислоты (кетокислоты)




    пировиноградная (ПВК)

    пируваты




    ацетоуксусная

    ацетоацетаты




    щавелевоуксусная (ЩУК)

    оксалоацетаты



    Реакционная способность гетерофункциональных соединений
    Реакционную способность ГФС можно разделить на 2 основные группы.

    1. Реакции, характерные для каждой из функциональных групп спиртов, кетонов, карбоновых кислот и т.д. (смотри предыдущую лекцию).


    Для органических метаболитов в организме наиболее важны реакции окисления – восстановления (ОВР).

    Молочная кислота накапливается в мышцах вследствие гипоксии и образуется в процессе распада глюкозы и других углеводов. В аэробных условиях (достаточном количестве О2) молочная кислота окисляется в пировиноградную (ПВК).




    где [О] это NAD+, а [Н] это NADH

    Сравним кислотные свойства этих соединений.

    Пировиноградная кислота, образующаяся при окислении молочной, обладает более сильными кислотными свойствами, так как оксо-группа ( ) более сильный электроноакцептор, чем гидроксильная группа ( ) .
    2. Специфические реакции, связанные с взаимным влиянием функциональных групп.
    а) Реакции декарбоксилирования

    α – расположение сильной электроноакцепторной оксо-группы относительно карбоксильной способствует расщеплению связи С-С и выделению углекислого газа.

    Реакция декарбоксилирования - основная реакция образования углекислоты в организме.



    Окисление и декарбоксилирование характерно так же для β-гидрокси- и особенно β-кето- кислот. Для β-кетокислот реакция декарбоксилирования протекает легче, чем для α-, так как отсутствует сопряжение между группами.


    β-гидроксимасляная кислота - промежуточный продукт β-окисления жирных кислот. Эта кислота и продукты её превращения накапливаются у больных сахарным диабетом и при длительном голодании. β-Гидроксимасляная кислота, ацетоуксусная кислота и ацетон составляют группу «кетоновых или ацетоновых тел».

    При нормальном метаболизме образуется яблочная кислота, которая ведет себя и как - и как -гидроксикислота. Одной из стадий цикла Кребса является следующая схема реакций:


    б). Кето-енольная таутомерия


    Таутомерия – разновидность структурной изомерии, при которой изомеры легко переходят друг в друга и существуют только совместно, находясь в динамическом равновесии. В равновесии всегда преобладает более термодинамически стабильный изомер.

    Кето-енольная таутомерия характерная для β-кетокислот.
    Из-за электроноакцепторного влияния карбонильной и карбоксильной групп в α - положении образуется большой + заряд, и водород становится подвижным. Это приводит к возможности перехода протона от α-СН кислотного центра к карбонильному кислороду и возникновению енольной формы.

    Обычно кето-форма более устойчива, так как СН-кислотный центр обладает более слабой кислотностью, чем ОН-кислотный центр, поэтому ацетоуксусная кислота существует преимущественно в кето-форме.



    Щавелевоуксусная кислота – исключение, она на 80% существует в енольной форме, Устойчивость енольной формы связана с образованием более длинной цепи сопряжения, охватывающей всю молекулу.




    В растворах ЩУК и АУК присутствуют обе формы, поэтому они вступают в реакции, характерные для спиртов и оксо-соединений.

    У ПВК равновесие практически полностью сдвинуто в сторону кето-формы.

    Однако при взаимодействии ОН группы енольной формы с фосфорной кислотой образуется фосфоенолпировиноградная (фосфоенолпируват или ФЕП) кислота. В этом случае енольная форма стабилизируется счёт электроноакцепторного влияния фосфорной кислоты и увеличения цепи сопряжения. В организме фосфоенолпируват образуется в процессе гликолиза.

    в)Специфические реакции

    гидрокси- и аминокислот при нагревании
    1. -Гидроксикислоты при нагревании образуют лактиды - циклические сложные эфиры из 2х молекул кислот (SN)



    -Аминокислоты при нагревании образуют дикетопиперазины–циклические амиды из двух молекул аминокислот (SN)



    Лактиды и дикетопиперазины являясь сложными эфирами и амидами гидролизуются в кислой и щелочной среде. Полилактиды используют в медицине как рассасывающиеся материалы (для изготовления хирургических нитей, лекарственных капсул)

    1. -Гидрокси- и -аминокислоты при нагревании вступают в реакцию элиминирования, образуя , - ненасыщенные кислоты




    1. . , - Гидроксикислоты при нагревании образуют - и - лактоны – циклические сложные эфиры гидроксикислот


    , - Аминоксикислоты при нагревании образуют - и - лактамы – циклические сложные эфиры аминокислот


    Яблочную и лимонную кислоты можно рассматривать как β - гидроксикислоты, т.е. при нагревании они подвергаются элиминированию с отщеплением воды.


    При дегидратации яблочной кислоты образуется фумаровая кислота.

    А при дегидратации лимонной – аконитовая, которая затем присоединяет воду против правила Марковникова и превращается в изолимонную.



    Эти реакции осуществляются в организме, являются стадиями цикла Кребса.
    Гетерофункциональные соединения ароматического ряда - лекарственные средства
    Обширную группу лекарственных препаратов гетерофункциональной природы составляют производные бензола.

    Медицинское значение салициловой кислоты и ее производных см. стр.276 – 278 учебника «Биоорганическа химия» под. ред. Н.А. Тюкавкиной.




    написать администратору сайта