Ароматические амино- и гидроксикислоты. Аминоспирты и аминофенолы

Содержание занятия

Ароматические амино- и гидроксикислоты. Аминоспирты и аминофенолы

Фенолокислоты. Салициловая кислота, получение и химические свойства как гетерофункционального соединения. Эфиры салициловой кислоты, применяемые в медицине: метилсалицилат, фенилсалицилат, ацетилсалициловая кислота, п-аминосалициловая кислота (ПАСК).

Ароматические аминокислоты. п-Аминобензойная кислота, получение и химические свойства как гетерофункционального соединения. Производные п-аминобензойной кислоты (анестезин, новокаин, новокаинамид).

Аминоспирты. Получение и свойства коламина, холина, ацетилхолина. Аминофенолы и их производные. Получение и свойства парацетамола и фенацетина. Катехоламины и родственные соединения.

Контрольные вопросы и ситуационные задачи

1. Напишите схему реакции щелочного гидролиза метилсалицилата. Опишите механизм реакции.

2. Напишите схему реакции кислотного гидролиза ацетилсалициловой кислоты. Опишите механизм реакции.

3. Салициловая кислота (рК_а 2,98) обладает довольно сильными кислотными свойствами за счет наличия внутримолекулярной водородной связи. Какие группы атомов участвуют в образовании водородной связи в анионе салициловой кислоты?

4. Салициламид (амид салициловой кислоты) используется в качестве противовоспалительного средства. Напишите схему реакции получения его из метилсалицилата.

5. Напишите схему реакции образования салицилата натрия. Почему для этой цели в качестве основания используют карбонат, а не гидроксид натрия?

6. Напишите схему реакции образования фенилсалицилата. Какой ацилирующий агент предпочтительнее использовать в этой реакции?

7. Напишите схемы реакций салициловой кислоты с гидрокарбонатом и гидроксидом натрия

8. Напишите схемы реакций гидролиза ацетилсалициловой кислоты и фенилсалицилата.

9. Напишите схему реакции образования соли новокаина с хлороводородной кислотой.

10. Напишите схему реакции щелочного гидролиза новокаина.

11. Напишите схему реакции кислотного гидролиза анестезина.

12. В качестве противовоспалительных средств используются производные п-аминофенола - фенацетин и парацетамол. Напишите схемы реакций ацилирования соответствующих ароматических аминов, в результате которых образуются фенацетин и парацетамол.

13. Одной из проб, подтверждающих подлинность парацетамола, является кипячение его с разбавленной серной кислотой, при этом ощущается запах уксусной кислоты. Напишите схему реакции.

14. Объясните, почему растворы новокаина имеют слабокислую реакцию среды?

15. Какой реагент следует взять - гидроксид или гидрокарбонат натрия, чтобы получить свободное основание новокаина из его хлороводородной соли?

 

Занятие 12, 13

Углеводы

Содержание занятия

Моносахариды

Альдозы, кетозы, пентозы, гексозы, аминосахара, дезоксисахара. Эпимеры. аномеры, цикло-оксо-таутомерия, мутаротация, конформации моносахаридов.O- и N-Гликозиды, простые и сложные эфиры сахаров. Уроновые, аровые и оновые кислоты, альдиты. Эпимеризация моносахаридов.

Олиго- и полисахариды

Принципы построения молекул олиго- и полисахаридов, гликозидная связь, ее конфигурация. Восстанавливающие дисахариды (мальтоза, лактоза, целлобиоза). Невосстанавливающие дисахариды (сахароза). Гомополисахариды (крахмал, целлюлоза, гликоген, декстраны, хитин). Гетерополисахариды (гепарин, гиалуроновая кислота, хондроитин-сульфаты).

 

Контрольные вопросы и ситуационные задачи

1. Какие функциональные группы входят в состав моносахаридов? Как классифицируются моносахариды?

2. В чем заключается явление мутаротации моносахаридов и как оно объясняется?

3. Почему моносахариды обладают восстановительными свойствами и где эти свойства находят применение?

4. Сырьем для изготовления ацетатного волокна служит сложный эфир целлюлозы и уксусной кислоты. Напишите структуру фрагмента триацетата целлюлозы.

5. Напишите схему образования этил-О-галактопиранозидов по реакции Фишера. Почему эта реакция проводится в безводных условиях?

6. В какой среде проводится гидролиз гликозидов? Напишите схему реакции гидролиза фенил-a-О-глюкопиранозида.

7. Предложите качественную реакцию, позволяющую обнаружить сорбит.

8. Какие олигосахариды называются восстанавливающими и какие невосстанавливающими? Приведите примеры.

9. Охарактеризуйте отношение олиго- и полисахаридов к гидролизу. Какой продукт получается при полном гидролизе целлюлозы и крахмала?

a. Какие функциональные группы молекулы моносахарида взаимодействуют: а) с избытком метилйодида в присутствии основания; б) с избытком метанола в кислой среде? Одинаковые ли вещества получаются в результате кислотного гидролиза продуктов упомянутых выше реакций? Ответы на поставленные вопросы приведите на примере D-глюкозы.

10. Какие продукты образуются при реакции D-глюкозы со следующими реагентами: а) метанолом в присутствии HCl; б) азотной кислотой при нагревании; в) избытком фенилгидразина в уксусной кислоте; г) избытком HIO₄; д) бромом в воде; д) избытким уксусного ангидрида + пиридин; е) NaCN, Na₂CO₃, H₂O.

11. В состав меда входят главным образом D-глюкоза и D-фруктоза. Предложите способ получения искусственного меда в лабораторных условиях из доступного пищевого продукта (конечный продукт при этом не должен содержать неорганических примесей, за исключением воды).

12. Напишите схему реакции гидролиза арбутина, содержащегося в лекарственных растениях, и назовите полученные продукты. Объясните, почему в результате гидролиза гликозидов образуется смесь a и b-форм моносахарида, а не аномер с определенной конфигурацией.

13.

Занятие 14

Стероиды и терпеноиды

Содержание занятия

Терпеноиды

Изопреновое правило, классификация терпеноидов. монотерпенонды. химические превращения некоторых монотерпеноидов. Дитерпеноиды, каротиноиды.

Стероиды

Гонан, стереородоначальные структуры. a, b-система обозначения конфигурации асимметрических атомов углерода в молекулах стероидов.

 

Контрольные вопросы и ситуационные задачи

1. Какие соединения относятся к терпеноидам? Сформулируйте изопреновое правило.

2. Как классифицируются терпеноиды?

3. К какой группе терпеноидов относятся цитраль и ментол? Выделите в их структурах изопреновые звенья.

4. Отметьте центры хиральности в структурах лимонена, ментола и камфоры. В виде скольких стереоизомеров существует каждое из названных соединений?

5. При количественном анализе камфоры весовым методом используется реакция с 2,4-динитрофенилгидразином. Напишите схему этой реакции.

6. Три изомерных монотерпена - a, b, g-терпинены (систематические названия соответственно ментадиены-1,3; -1(7),3 и -1,4) - присоединяют сухой хлороводород, образуя одно и то же дихлорпроизводное. Напишите схемы этих реакций и назовите продукт. Обладают ли оптической активностью его стереоизомеры? Обозначение местоположения двойной связи «1(7)» указывает на то, что эта связь находится между атомами С-1 и С-7, а не С-1 и С-2, как в обычных случаях.

7. Терпин существует в виде двух диастереомеров. Изобразите их стереохимические формулы (с учетом конформации цикла). При дегидратации какого из диастереомеров получается цинеол (внутренний простой эфир терпина)?

8. Приведите строение и название насыщенного углеводорода, составляющего родоначальную структуру стеринов.

9. Приведите структуру холестен-5-ола-3b (холестерина).

10. Приведите структуру эстрогенного гормона эстриола по его систематическому названию - эстратриен-1,3,5(10)-триол-3,16a,17b.

11. Систематическое название одного из метаболитов холестерина - 5b-холестанол-3b. Приведите его структуру.

12. Какой предельный углеводород лежит в основе эргостерина? Приведите его структуру.

13. Систематическое название одной из желчных кислот - 3a,7a-дигидрокси-5b-холан-24-овая кислота. Приведите ее структуру.

14. Какой предельный углеводород лежит в основе преднизолона?

 

Занятие 15