химический каталог




Введение в химию природных соединений

Автор В.В.Племенков

ственного состава могут содержать и меньшее количество пир-рольных фрагментов. Поэтому, в какой

I О ОН

н

то мере, здесь уместна речь вообще о природных производных пиррола как самостоятельной ветви природных азотистых гетероциклов.

Монопиррольные соединения широко распространены в природных источниках, но обычно содержатся в следовых количествах. Они найдены в микроорганизмах, растениях и высших организмах, многие из них обладают свойствами антибиотиков, некоторые являются феромонами. Например, 2-ацетилпиррол найден в листьях табака и чая, в бобах кофе и какао и т.д. (табл. 9.7.1).

Самым важным природным монопирролом считается порфобилиноген — биосинтетический предшественник класса порфиринов и родственных им соединений. Впервые выделен в 1952 году из мочи больного острой порфирией.

Значимой является группа соединений под общим названием продигиози-нов — соединений оранжево-красной окраски с пиррол-дипиррилметеновым скелетом, обладающих антибактериальной и противогрибковой активностью. Большинство найденных в природе продигиозинов различаются между собой лишь одним радикалом в пир-рольном ядре С. Имеются и некоторые другие вариации с положением и количеством заместителей (схема 9.7.1).

Тетрапирролы с открытой цепью всегда образуются в организме человека, но при этом остаются баластны-ми веществами, тогда как в жизнедеятельности некоторых низших животных, водорослей и растений играют важную роль. Характерным свойством этих соединений является их окраска. По этому признаку (и, соответственно, по структуре) их можно разделить на две группы: соединения с полностью сопряженной системой биливердина и соединения с частично сопряженной системой билирубина (схема 9.7.2).

Так как биливердин имеет большую, чем билирубин п-систему сопряжения, он и окрашен глубже — это сине-зеленый пигмент водорослей, где он участвует в процессе фотосинтеза. В организме здорового человека биливердин не содержится, но при некоторых заболеваниях печени и почек он регулярно сопутствует билирубину. Билирубин имеет вдвое меньшую л-сопря-женную систему, в связи с чем имеет желто-оранжевую окраску, соответствующую более коротковолновому электронному переходу. Он образуется в организме человека при расщеплении тема гемоглобина и является пигментом желчи — содержится в желчных камнях. При некоторых заболеваниях количество билирубина возрастает и он, накапливаясь, вызывает пожелтение кожи и белков глаз (желтуха).

Венцом тетрапиррольной природной химии является система порфина. Ядро молекулярной структуры этого класса соединений построено из четырех пиррольных циклов связанных между собой метиновыми мостиками, образуя таким образом единую макро-циклическую систему. Порфиновый цикл с различными заместителями (метил-, винил-, карбоксил-) и некоторыми вариациями в строении самого макроцикла (частичное гидрирование пиррольных фрагментов) под общим названием порфирины, комплексуясь с ионами некоторых металлов, лежит в основе таких важных физиологически активных соединений, как гемоглоби-ны и хлорофиллы.

Структура порфиринов характеризуется двумя основными особенностями. Во-первых, это макро-ароматическая система, т.е. это плоская циклическая сопряженная л-система с количеством 71-электронов, соответствующем правилу Хюккеля — 26 л-электронов при п=6. Квантово-химическими и фотоэлектронными исследованиями показано, что электроны верхних занятых уровней (два вырожденных) располагаются по "внутреннему" циклу порфириновой системы (схема 9.7.3). Кстати, если учитывать делокализацию электронов только по этому "внутреннему" циклу, то

обнаруживается его независимая ароматичность по Хюккелю (этот цикл имеет 18 л-электронов), что особенно важно для частично гидрированных порфириновых систем некоторых хло-рофиллов. Развитая л-система и наличие в ней гетероатомов делает молекулы порфиринов склонными к различным по энергии электронным переходам1 они поглощают ультрафиолетовый и видимый свет, другими словами — это окрашенные вещества. Свободные порфирины обычно имеют ярко-красный цвет, их электронный спектр поглощения содержит наибольшее по интенсивности поглощение на границе видимого и ультрафиолетового излучения (>.=400 нм) — так называемая полоса Сорета и серию более слабых полос в видимой области спектра (Х=500-650 нм) — сателлитные полосы.

Вторая структурная особенность порфиринов обусловлена характером расположения атомов азота гетероцик-лоических фрагментов: четыре атома азота расположены в одной плоскости (внутри макроцикла), образуя как бы полость, внутри которой могут осуществляться химические реакции. А реакции, которые могут проходить в этой полости, определяются валентным состоянием атомов азота, два из которых образуют N-H-кислотные фрагменты, а два других имеют пиридиновую конфигурацию, т.е. центры оснований. В связи с этим, кислые пиррольные атомы водорода могут замещаться на атомы металлов, что особенно выгодно в случае металлов-комплексообразовате-лей, образующих в дополнение к ионным связям донорно-акцепторные за сч

страница 79
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115

Скачать книгу "Введение в химию природных соединений" (3.07Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
керамогранит виктория фото купить в тюмени
медсправка гибдд ювао
курсы маникюра с дипломом домодедово
шкаф для обуви икеа

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(03.12.2016)