Важнейшие производные группы

Конденсированные системы гетероциклов.

 

Важное значение из этой группы гетероциклов имеют природные производные пурина и птеридина.

Группа пурина

Пурин представляет собой конденсированную ароматическую гетероциклическую систему, состоящую из пиримидинового и имидазольного колец. Для пурина характерны таутомерные формы, главными из которых являются 7Н- и 9Н- таутомеры:

 

7Н-Пурин 9Н-Пурин

 

Способы получения

Пурин и его производные чаще получают конденсацией 4,5-диаминопиримидинов с карбоновыми кислотами (метод Траубе):

 

 

4,5-Диаминопиримидин 8-R-Пурин

Строение и химические свойства

Пурин является ароматическим соединением и содержит замкнутую сопряженную систему, состоящую из 10 π-электронов. Аналогично имидазолу, пурин является амфотерным соединением и образует соли сильными кислотами и основаниями:

 

 

Натриевая соль пурина Пуриний хлорид

Важнейшие производные группы

Наиболее важными представителями пурина является оксо- и аминопурины. Представителями оксопуринов является гипоксантин, ксантин, и мочевая кислота, которые образуется в организме в процессе превращения нуклейновых кислот.

 

Гипоксантин Ксантин Мочевая кислота

6-Оксопурин 2,6-Диоксопурин 2,6,8-Триоксопурин

В результате лактам-лактимной таутомерии они существуют в двух таутомерных формах – оксоформе (лактамная) и гидроксиформе (лактимная). Поэтому они еще называются гидроксипуринами.

 

 

Оксо-форма Гидрокси-форма

Гипоксантин

 

 

Оксо-форма Гидрокси-форма

Мочевая кислота

Мочевая кислота является двухосновной кислотой, с водными растворами щелочей образует кислые и средние соли.

 

Мочевая кислота дигидроурат натрия гидроурат натрия

Соли мочевой кислоты называются уратами. Кислые ураты натрия и аммония малорастворимые в воде. При некоторых заболеваниях, в частности подагре, они откладываются в суставах, при почечно-каменной болезни – накапливаются в виде почечных камней.

При нагревании мочевой кислоты с азотной кислотой с последующим прибавлением аммиака появляется пурпурно-фиолетовое окрашивание связаное с образованием мурексида. Реакция протекает в несколько стадий. Под действием азотной кислоты мочевая кислота окисляется с образованием смеси аллоксана и диалуровой кислоты, которые реагируя друг с другом, дают аллоксантин, превращающийся в избытке аммиака в мурексид.

Схема образования мурексида:

 

 

Мочевая к-та Аллоксан Диалуровая к-та

Аллоксантин Пурпурная к-та (оксо-форма)

Пурпурная к-та Мурексид

(енольная форма)

Гипоксантин и ксантин, по химическим свойствам аналогичны мочевой кислоте. Они существуют в двух таутомерных формах и проявляют амфотерные свойтва:

 

Хлороводородная соль Гипоксантин Натриевая соль

гипоксантина гипоксантина

Гипоксантин и ксантин широко распространены в растительном и животном мире. Важное значение в фармации имеют N-метильные производные ксантина - теофилин, теобромин и кофеин:

 

 

 

Теофилин Теобромин Кофеин

1,3-Диметилксантин 3,7-Диметилксантин 1,3,7-Триметилксантин

Эти вещества получают из природного сырья (листья чая, зерны кофе, какао и др.) или синтетически – метилированием ксантина, и относятся к алкалоидам пуринового ряда. Кофеин оказывает возбуждающее влияние на центральную нервную систему, а теофилин и теобромин являются диуретиками.

Важнейшими аминопуринами являются аденин и гуанин, входящие в состав нуклеиновых кислот.

 

 

Аденин Гуанин

6-Аминопурин 2-Амино-6-оксопурин

В организме аденин и гуанин подвергаются дезаминированию с образованием гипоксантина и ксантина, которые окисляются в мочевую кислоту.

 

Птеридин

Молекула птеридина представляет собой

конденсированную систему, состоящую из

пиримидинового и пиразинового циклов.

Птеридин является ароматическим

соединением, устойчивый к действию

окислителей.

Производные птеридина довольно широко распространены в природе. Синтетически птеридины получают конденсацией 4,5-диаминопиримидинов с 1,2-дикарбонильными соединениями:

 

 

4,5-Диамино- Глиоксаль Птеридин

пиримидин