eterociklusos vegyületek
ETERCIKLUSS VEGYÜLETEK eteroatom minősége:, S, Gyűrű tagszáma: 3, 4, 5, 6, 7 stb. Elnevezés: elsősorban triviális nevek piridin furán izokinolin 2
evezéktan szabályai 5 4 3 R β' γ β R 6 X 1 2 α' X α C 3 5 4 6 S 3 1 2 S 1 2 3 1 3 2 3 1 4 5 b a c d Benzo[2,3]furán Benzo[b]furán 3
4 perhidro -azepin azepin tiepán tiepin oxepán oxepin 7 perhidro -azin azin tián tiin oxán oxin 6 azolidin azol tiolán tiol oxolán oxol 5 azetidin azet tietán tiet oxetán oxet 4 aziridin azirin tiirán tiirén oxirán oxirén 3 telített telítetlen telített telítetlen telített telítetlen S Gyűrű tagszáma A szisztematikus nomenklatura alapjai:
A heterociklusos vegyületek általános jellemzése Aromás jelleg Öttagú heterociklusok S Furán Tiofén Pirrol Tulajdonságok: furán nem enoléter tiofén nem oxidálható szulfoxiddá pirrol nem mutatja a szekunder aminok tulajdonságait elektrofil szubsztitúció síkalkatú gyűrű aromás jelleg 5
A heterociklusos vegyületek általános jellemzése A heteroatom nemkötő elektronpárja részt vesz a folytonos konjugációban S S Aromás jelleg kritériumai: π elektronok száma: 4n+2 folytonos konjugáció planáris gyűrű 6
A heterociklusos vegyületek általános jellemzése A π-szextett torzulása -0,02-0,02-0,04-0,04-0,05-0,05-0,03 +0,10-0,03-0,06 S +0,20-0,06-0,07 +0,24-0,07 Pl. a pirrol tulajdonságai: dipólusmomentum forráspont 131 ºC gyenge sav elektrofil szubsztitúció könnyebben játszódik le mint a benzolnál 7
attagú heterociklusok +0,13 Piridin +0,13 +0,13-0,39 emkötő elektronpár nem vesz részt a konjugációban Bázikus jelleg Elektrofil szubsztitúció nehezebben játszódik le mint a benzol esetében R R R X α-pirán γ-pirán 4-pirán pirilium kation 8
Telített heterociklusok 2 pirrol pirrolidin erős bázis, szekunder amin 2 furán tetrahidrofurán gyűrűs éter 2 piridin piperidin erős bázis, szekunder amin 9
ÖTTAGÚ ETERCIKLUSK Öttagú heterociklusok egy heteroatommal xigén: Furán és származékai 2 /kat. Furán Fp.: 32 o C Tetrahidrofurán Fp.: 66 o C gyűrűs éter red. ox. C 2 C C 2-Furfurilalkohol Furfurol (furfural) Fp.: 162 o C Furán-2-karbonsav 10
Öttagú heterociklusok Muszkarin: 3 C 3 C 3 C Cl C 2 C 3 Benzofuránok: Kumaron Légyölő galóca Griseofulvin C 3 C 3 C 3 Cl C 3 Antimycoticum 11
Öttagú heterociklusok Tiofén 2 S 4 2 S S 2 S S Tiofén Fp.: 84 o C Tetrahidrotiofén Fp.: 121 o C Pirrol és származékai 2 lassu gyors Pirrol, Fp.: 131 o C pk B = 13,6 pk S ~ 15 2 Pirrolidin pk B = 3,2 C C C 2 C 2-pirrolidon 1-vinil-2-pirrolidon prolin 4-hidroxi-prolin 12
Porfinvázas vegyületek α 2 3 18 π elektron (4n+2) n = 4 Folytonos konjugáció 1 δ 8 7 γ 6 Porfirinek: emoglobin: Protohem (4%) + fehérje (96%) A D B C 2 4 β 5 Porfin p.: > 360 o C nagyon stabil, amfoter jellegű vegyület (sósavban oldódik, fémsókat képez) 2 Fe 2 Fe 2 Fe 2 6-os koordináció 5-ös koordináció 13
Porfinvázas vegyületek emoglobin 2 xyhemoglobin Methemoglobin - 2 Fe(II)-komplex Fe(III)-komplex Bilirubin C 2 C C 2 C 2 C C 3 C C 3 C 2 C 2 C 3 C 3 C C 2 C C 2 C 14
Porfinvázas vegyületek Klorofill: 7,8-dihidro-porfin magnézium fitol C 20 telítetlen alkohol Klorofill-a: kékeszöld (3) Klorofill-b: sárgászöld (1) 15
Porfinvázas vegyületek B 12 Vitamin korrinváz Vészes vérszegénység: napi 2-6 µg szükséglet kobalt egyéb molekularészek: benzimidazol, foszforsav, egyszerű szénhidrát 16
Indolvázas vegyületek 5 6 4 7 b 3 1 Indol Benzo[b]pirrol 2 C 2 C 3-Indolil-ecetsav 3-Indolil-vajsav C 2 C 2 C 2 C C 2 C C C 2 C 2 2 2 -C 2 Triptofán Triptamin 5-idroxi-triptamin = szerotonin (5 T) C 3 C 2 C 3 C 3 Szkatol 3-Metil-indol Gramin 3-Dimetilamino-metil-indol 17
Indigó Isatis tinctoria Adolf v. Baeyer 1835-1917 red. ox. Leuko-indigó (színtelen) Csávafestés 18
Öttagú heterociklusok két heteroatommal Izoxazol S Izotiazol Pirazol xazol S Tiazol Imidazol -- aromás jelleg -- csekély mértékű hajlam elektrofil szubsztitúcióra -- bázikus tulajdonság Imidazol 0,5 0,5 - + + - + + 0,5 0,5 imidazol-kation imidazol imidazol-anion 19
xazol- és tiazolvázas vegyületek C C 2 Iboténsav -C 2 C 2 2 Muszcimol C C 2 Muszkazon Gombaatropin 2 3 C S S 2 2 Cikloszerin (antibiotikum) Ultraseptyl 20
Penicillin 3 C 3 C C * S * * C R 3 C 3 C C S 2 Fleming, 1929 Penicillium notatum Penicillium chrysogenum Szerkezet: 1943-45 Stabilitás: p = 5-8 6-Amino-penicillánsav G-penicillin R = C 2 2 C C 2 C 2 C 2 só Ph Ph 21
Pirazolvázas vegyületek 3 C 3 C 3 C C 3 C3 1-fenil-2,3-dimetil- 4-dimetilamino- 5-pirazolon C 3 C C 3 C3 9 C 4 a Amidazophen 4-Izopropil-fenazon Fenil-butazon (antireumatikum) 22
Imidazolvázas vegyületek C 2 C 2 isztidin C -C 2 C 2 C 2 2 isztamin urikáz C 2 úgysav Allantoin idantoin Biotin S (C 2 ) 4 C Mikroorganizmusok szaporodásához nélkülözhetetlen 23 Az emberi bőr működésében fontos szerepe van
Imidazolvázas gyógyszerek C 2 C 2 C 2 C 3 S C 2 C 2 C C C 3 Antazolin antihisztamin hatás Cimetidin ulcus terápia Ph C Ph Cl Clotrimazol (Canesten) antimycoticum Tetracor Pentametilén-tetrazol szívműködést fokozza, légzőközpontot izgatja 24
ATTAGÚ ETERCIKLUSK Piránszármazékok a-piron g-piron kromon kromán flavon flaván 25
Flavonoidok Rutinóz Rutin P-vitamin hatás Ruta hortensis (kerti ruta): 8% Sophora japonica (japán akác) 30% Quercetin Sárga növényi pigment Rutascorbin 26
Antocianinek Antocianinek Cl hidr. Antocianidin + szénhidrát Színes növényi anyagok, színük p függő Cl - + Flavilium kation Cianidin-klorid (búzavirág-kék) p = 3 piros Cianidin fenolát p = 11 kék 27
Krománvázas vegyületek C 3 3 C C 3 C 3 (C 2 ) 3 C (C 2 ) 3 C (C 2 ) 3 C 3 C 3 C C 3 E-vitamin (α-tokoferol) C 3 Antioxidáns, előfordulás: növényi olajokban Kumarin Dikumarol véralvadásgátló 28
Piridin és származékai = Gyenge bázis, sót képez S E nehezen játszódik le C 16 33 Br Cetilpiridinium bromid Vízoldható, kationaktív detergens invert szappan Sterogenol 3 C C 3 2Cl Paraquat (Gramoxon) totális gyomirtó LD 50 = 35 mg/kg 29
Piridin és származékai C 3 C 3 C 3 α-pikolin β-pikolin γ-pikolin idroxi-piridinek 2-idroxi-pyridin 2-(1)-piridon 3-idroxipiridin (ikerionos szerkezet) 30
Piridin és származékai B 6 -Vitamin piridoxin 2 C C 2 C 3 B 6 -Vitamin hiány: C idegesség álmatlanság hasi fájdalmak gyengeség Karbonsavak C C Picolinsav icotinsav Izonikotinsav icotinsavamid a AD építőeleme C 2 C 2,-Dietyl-nikotinsavamid Légzőközpontot izgatja, szívműködést fokozza C(C 2 5 ) 2 Izonikotsav-hidrazid TBC ellen 31
Piridin és származékai 2 /kat. Dolantine fájdalomcsillapító CC 2 5 Piridin Piperidin C 3 Benzol-gyűrűvel anellált piridin-származékok Gyenge bázisok Számos természetes anyagban előfordulnak Kinolin Izokinolin 32
Kinolin-származékok S 2 R Metal-ion 8-idroxikinolin Fém-kelátokat képez 8-idroxikinolin- 5-szulfonsav lázcsillapító Malária ellenes szerek F C 7 8 9 1 2 C 2 5 2 6 5 C 3 4 Cl 3 2 orfloxacin DA-Gyrase inhibitor baktericid Akridin -metil-3,6-diamino-akridinium-klorid 33 álomkór, malária
atagú heterociklusok két heteroatommal - Pirimidin bázisok Piridazin Pirimidin Pirazin 1,2-Diazin 1,3-Diazin 1,4-Diazin 2 3 C Citozin Uracil Timin 34
atagú heterociklusok két heteroatommal Barbitursav (tautomer formák) 5,5-diszubsztituált barbitursav-származékok R 1 R 1 R 2 R C 2 5 C 2 5 2 C 2 5 C 2 5 C 6 5 C 6 9 Barbital (Veronal) Phenobarbital (Luminal) Cyclobarbital (Phenodorm) fontos nyugtató-, altató és narkotizáló szerek Thiamin (B 1 vitamin) 2 3 C S C 3 C 2 C 2 Cl szénhidrátok, zsírok és alkoholok lebontásához és átalakításához, valamint a szívizom és idegsejtek megfelelő működéséhez szükséges 35 Beri-beri betegség
atagú heterociklusok két heteroatommal Trimethoprim Superseptyl 2 2 C 3 C 2 C 3 C 3 2 S 2 C 3 Bakterosztatikus, antibiotikus hatás 2 Pirazin pk B = 13,4 Piperazin pk B = 4,05 Piperascat: piperazin adipát Parazita ellenes hatás 36
atagú heterociklusok két heteroatommal Purin - Purin bázisok 2 - úgysav Adenin tea,cukorrépa, élesztő, gomba 2 Guanin tej, halak pikkelyei Vizelet, guano Köszvény 37
atagú heterociklusok két heteroatommal Fenotiazin származékok S Fenotiazin 3 C S Cl C 3 + 2-2 3 C S C 3 + Cl C 3 C 3 C 3 C 3 metilénkék Alkalmazás: festési eljárások során patológiában és bekteriológiában redukált forma színtelen 38
atagú heterociklusok két heteroatommal Pteridin C C 2 C C C 2 C 2 C 2 pteridin p-amino-benzoesav L-glutaminsav Fólsav (B 9 vitamin) mikróbák növekedési faktora, vészes vérszegénység kezelésére használják magzati fejlődésben fontos szerepe van 39
atagú heterociklusok két heteroatommal Riboflavin (B 2 Vitamin) C 2 -C- -C- -C- C 2 3 C 3 C 10 5 1 3 - izolálás: tojásfehérje, tejsavó (70 mg 1000 l tejből (!)) - növekedési faktor mikroorganizmusok és állati szervezetek számára -nélkülözhetetlen a biológiai redox-folyamatokban zsírok, szénhidrátok és a fehérjek lebontásában, valamint a vérképzésben, a légzés folyamatában, antitest-termelésben, növekedésben és a szaporodásban is nélkülözhetetlen 40