трусики женские украина

На головну

 Біологічне та медичне значення похідних імідазолу і тіазол - Біологія і хімія

Курсова робота з органічної хімії

Кафедра хімії та методики викладання хімії

Оренбург, 2004

Введення

Імідазол і тіазол - пятічленниє гетероцикли з двома гетероатомами. У імідазолу два атоми азоту, а у тиазола - один атом азоту та один атом сірки. Значення похідних імідазолу і тіазол дуже велике. На їх основі виготовлені препарати, що застосовуються для лікування багатьох захворювань, у тому числі й онкологічних. Імідазольне ядро ??входить до складу таких важливих для людини речовин, як азотисті основи, вітаміни, ферменти, амінокислоти.

Мета даної курсової роботи - показати важливість цих двох з'єднань, узагальнивши матеріал з різних галузей науки (хімія, фармакологія, медицина), застосування похідних цих речовин в лікувальній практиці та повсякденному житті.

У цьому курсової були вирішені наступні завдання:

1) Розглянуто основні способи отримання імідазолу і тіазол, а також їх похідних;

2) Проаналізовано будову імідазолу і тіазол, і на основі будови були зроблені висновки про можливі хімічних властивостях цих з'єднань;

3) Проведено класифікацію похідних імідазолу і тіазол;

4) Наведено основні похідні імідазолу і тіазол та описані їх значення і застосування.

Дана тема може бути застосована на факультативних заняттях з гетероциклічних з'єднань, для розширення знань з гетероциклічних з'єднань і як науково-пізнавальний матеріал.

Похідні імідазолу

Хімія імідазолу

Отримання імідазолу

Імідазол отримують конденсацією гліоксалю з аміаком у присутності формальдегіду:

Похідні імідазолу отримують аналогічно, дію аміаком і формальдегідів на похідні гліоксалю:

БУДОВА імідазолу:

У молекулі імідазолу є 2 сполучені подвійні зв'язки. Ці зв'язки з 4 ?-електронами доповнюються несзязивающімі електронними парами атомів азоту, і виникає єдина 6?-електронна ароматична система. У ?-електронному сполученні атоми азоту беруть неоднакову участь: один атом азоту (під номером 3) володіє вільної електронної парою і є нуклеофільних центром. Він називається імідазольним атомом азоту. Інший атом азоту (під номером 1) віддає 2 електрони і характеризується дефіцитом електронів. Він називається піррольних атомом азоту. Подвійні зв'язку нерівномірно розподіляються по кільцю. Нижче наведені резонансні структури імідазолу:

Молекулярна діаграма імідазолу наочно показує все перераховане вище:

Молекули імідазолу утворюють між собою водневі зв'язки:

Хімічні властивості імідазолу:

Імідазол - більш сильне підставу, ніж пірол. Амфотерность призводить до того, що його участь у тій чи іншій реакції залежить від середовища: у кислому середовищі кільце заряджається позитивно, в лужному - негативно.

Реакції електрофільного заміщення протікають або по атомам азоту, або по атомам вуглецю, але найбільш кращий перший варіант.

Такий механізм реакції вимагає найменші енергетичні витрати.

Похідні імідазолу можуть вступати в реакцію з галоїдних алкіл з утворенням солей:

Однак крім реакцій електрофільного заміщення молекула імідазолу може вступати і в реакції нуклеофільного заміщення:

Для імідазолу можливі й специфічні реакції: металлірованія і карбоксилирование:

Імідазол також може вступати в конденсацію з альдегідами:

ФЕНІЛМІМДАЗОЛІЛЕТІЛЕН

Неконденсоване похідних імідазолу:

Природним похідним імідазолу є амінокислота гістидин, яка при декарбоксилюванні перетворюється на гістамін.

гістидин гістамін

Гістамін токсичний. Він викликає спазм гладкої мускулатури і розширення капілярів із збільшенням проникності їх стінок, викликає падіння кровного тиску.

Амінокислота гістидин входить до складу деяких препаратів: один з них - ріфотіроін.

Ріфатіроіна або піроглутаміл-гістіділ-пролінамід (трипептид). Інша назва - тіроліберін. Це білий або злегка жовтуватий аморфний порошок, добре розчинний у воді. Є гипоталамическим фактором, що вивільняє тиреотропний гормон гіпофіза, потужний стимулятор секреції пролактин. Застосовують при діагностиці гіпотиреозу, для оцінки стану гіпоталамо-гіпофізарно-тиреоїдної системи при різних ендокринних захворюваннях.

До простих похідним імідазолу відносять:

1) 2-нітороімідазол. Це біла кристалічна речовина, що розчиняється у воді і органічних розчинниках. Є дуже сильним антибіотиком, однак через свою токсичність в даний час в медицині не застосовується.

2) Мерказолил або 1-метил-2-меркаптоімідазолу. Інша назва цієї речовини - тіамазол. Це білий або жовтуватий кристалічний порошок зі слабким специфічним запахом і гірким смаком. Є синтетичним Антитиреоїдні засобом, тобто викликає зменшення синтезу тироксину в щитовидній залозі, завдяки чому надає специфічне лікувальну дію при її гіперфункції. Застосовують при дифузному токсичному зобі.

До більш складних похідних імідазолу відносяться:

1) Нафтизин або 2- (?-нафтілметіл) -імідазоліна нітрат. Інша назва речовини - санорін. Це білий з жовтуватим відтінком кристалічний порошок, важко розчинний у воді. Нафтизин - прекрасне судинозвужувальний засіб, тому його в основному застосовують при гострих ринітах, при запаленні гайморових пазух, для зупинки носових кровотечах, при алергічних ко?юнктівітах.

2) Галазолін або 2- (4'-третбутіл-2 ', 6'-діметілбензіл) -імідазоліна хлорид. Інша назва - отривин або ксилометазолин. По своїй дії близький до нафтизину. Застосовується при ринітах, ларингіті, синуситах, запаленнях гайморової пазухи, сінній нежиті та інших захворюваннях порожнини носа і горла.

3) Клофелін або 2- (2,6-діхлорфеніламіно) -імідазоліна гідрохлорид. Інші назви: гемитон, катапресан. Це білий кристалічний порошок, розчинний у воді. Клофелін є хорошим ?-адреноблокирующим засобом, тому його призначають в якості антигіпертензивного засобу при різних формах гіпертонії, а в очній практиці - для лікування глаукоми.

4) Фентоламин або 2- [N-пара-толіл-N- (мета-оксифеніл) -амінометіл] -імідзоліна гідрохлорид. Це білий або кремовий порошок, мало розчинний у воді. Фентоламин як і клофелін відноситься до групи ?-адреноблокаторів, тобто блокує адренорецептори., Тому його застосовують при розладах периферичного кровообігу (хвороба Рейно, акроціаноз та ін.), При лікуванні трофічних виразок кінцівок, пролежнів, відморожень і т.д. Фентоламин посилює секрецію інсуліну, внаслідок чого може бути корисний хворим на цукровий діабет.

5) Метіамід або 1-метил-2- [2- (5-метілімідазол-4-лив) -метілтіоетіл] сечовина. Є першим з відомих Н2-блокатор, запропонований в якості лікарського препарату. Однак він не знайшов застосування у зв'язку з великим числом побічних явищ (агранулоцітз та ін.)

6) Етимізол або біс- (метиламід) -1-етілімідазол-4,5-дикарбонової кислоти. Це білий кристалічний порошок, мало розчинний у воді. Виявляє стимулюючий вплив на дихальний центр і належить до групи дихальних аналептиків, активізує адренокортикотропну функцію гіпофіза, що призводить до підвищення рівня глюкокортикостероїдів в крові, покращує короткострокову пам'ять, сприяє підвищенню розумової працездатності. Застосовують при отруєнні наркотиками, після хірургічного наркозу, та ін.

7) Міконазол або 1- [2,4-дихлор-?- (2,4, -діхлорбензолоксі) -фенетіл] -імідазол. Інша назва - альбістат, гонофіт, дерманістат. Застосовують при ураженні шкіри і нігтів дерматофітами та грибками, що супроводжуються запаленнями. Ефективний при мікозах з суперінфекцій грампозитивними бактеріями.

8) Мазиндол або 5- (4-хлорфеніл) -2,5, -дігідро-3Н-імідазол- [2,1-а] -ізоіндол-5-ол. Інша назва - теренак, теронак. Володіє анорексигенну і антидепресивну дію, так як є ефективним ?-адреноблокатором. Застосовують у комплексній терапії ожиріння.

До неконденсоване похідним імідазолу відноситься також і алкалоїд пілокарпін.

Пілокарпін - алкалоїд, що виділяється з рослини Pilocarpus Jobarandi, що виростає в Бразилії. Це безбарвні кристали або білий кристалічний порошок без запаху. Він застосовується в офтальмології для зниження внутрішньоочного тиску, при гострій непрохідності артерії сітківки, при атрофії зорового нерва. Пілокарпін збуджує периферичні м-холінорецептори, що викликають посилення секреції травних і бронхіальних залоз.

Конденсованих похідних імідазолу:

До одного з найважливіших конденсованих похідних імідазолу відноситься бензімідазол.

Бензімідазол - гетероцикл, в якому імідазольне кільце конденсованих з бензольні. Бензімідазольном система входить до складу ряду природних речовин, а також лікарських препаратів.

1) Вітамін В12 або ціанокобаламін Со?- [?- (5,6-діметілбензімідазоліл)] - Со?-кобамідціанід або ?- (5,6діметілбензімідазоліл) -кобамідціанід. Це кристалічний порошок темно-червоного кольору без запаху. Гігроскопічний. Важко розчинний у воді. Має високу біологічну активність. Він є фактором росту, необхідний для нормального кровотворення і дозрівання еритроцитів; бере участь у синтезі лабільних метильних груп і в утворенні холіну, метіоніну, креатину нуклеїнових кислот; сприяє накопиченню в еритроцитах сполук, що містять сульфгідрильних групи; сприятливо впливає на печінку та нервову систему, активує згортаючу систему крові. Надає лікувальний ефект при хворобі Аддісона-Бірмера, при анемії, при дистрофії, захворюванні печінки (цирози, гепатит). Міститься в м'ясі, рибі, курячих яйцях, та інших продуктах, що містить тваринний білок.

2) Дибазол або 2-бензілбенімідазола гідрохлорид. Це білий зі злегка сіруватим відтінком кристалічний порошок з гірко-солоним смаком, важко розчинний у воді, легко - в спирті. Гігроскопічний. Має судинорозширювальну, спазмолітичну і гіпотензивну дію. Виявляє стимулюючий вплив на функції спинного мозку. Застосовують при спазмах кровоносних судин і гладкої мускулатури внутрішніх органів, при лікуванні нервових захворювань.

3) Мебендазол або метил-5-бензоїл-2-бензімідазол карбамат. Діє на різні види гельмінтів, найбільш ефективний при ентеробіозі.

Пуринові основи

Пурин - бициклических гетероциклическое з'єднання, утворене конденсованими ядрами пиримидина і імідазолу. Пурин стійкий до дії окислювачів, добре розчинний у воді, амфотерен. Найбільш важливі гідроксіпуріни і амінопурин, які беруть активну участь у процесах життєдіяльності.

1) Аденін або 6-амінопурин. Є обов'язковим компонентом нуклеїнових кислот, входить до складу деяких коферментів, наприклад, коферменту А.

2) Гіпоксантин або 6-гідроксіпурін утворюється в організмі в ході метаболізму нуклеїнових кислот (при дезамінуванні аденина).

3) Ксантин або 2,6-диоксипурин. Як і ксантин, утворюється в ході метаболізму нуклеїнових кислот, зокрема при дезамінуванні гуаніну.

4) Гуанін або 2-аміно-6-гідроксіпурін. Як і аденін є важливим компонентом нуклеїнових кислот.

Пуриновое ядро ??входить до складу деяких алкалоїдів, таких як кофеїн, теофілін і теобромін і біологічно активних речовин, наприклад, сечова кислота

5) Кофеїн або 1,3,7-триметилксантин - алкалоїд, що міститься в листі чаю, бобах кави та інших рослинах. Це білі шовковисті голчасті кристали або білий кристалічний порошок гіркуватого смаку без запаху, погано розчинний у воді. Збуджує ЦНС, дихання, підвищує артеріальний тиск, стимулює серцеву діяльність, підвищує розумову працездатність, зменшує втому і сонливість, знижує агрегацію тромбоцитів, підвищує секрецію шлунка. Великі дози виснажують нервові клітини. Застосовується як стимулятор ЦНС, для підвищення рухової активності при інфекційних захворюваннях, що супроводжуються пригніченням ЦНС, при отруєнні наркотиками та іншими отрутами, при спазмах судин головного мозку.

6) Теобромін або 3,7-диметилксантин - алкалоїд, що видобувається з лушпиння насіння какао. Це білий кристалічний порошок, гіркий на смак, мало розчинний у воді. Виявляє стимулюючий вплив на серцеву діяльність, дещо розширює вінцеві судини серця і мускулатуру бронхів, посилює сечовиділення. Застосовується при спазмах судин мозку, при набряках серцевої та ниркової природи.

7) Теофілін або 1,3-диметилксантин - це алкалоїд, що міститься в чайному листі і кави. Це білий кристалічний порошок, мало розчинний у воді. Він стимулює скорочення міокарда, розширює мускулатуру бронхів, збуджує ЦНС. Це один з найсильніших інгібіторів фосфодіестерази. Застосовується як бронхолитическое засіб, як сечогінний засіб при застійних явищах серцевого і ниркового походження.

8) Сечова кислота або 2,6,8-трігідроксіпурін - основний кінцевий продукт метаболізму азоту у птахів і рептилій. Звичайний проміжний продукт метаболізму у тварин. Сечова кислота піддається подальшому метаболізму в організмі більшості ссавців, але не в людини, присутня в сечі всіх м'ясоїдних тварин.

Пуриновое кільце входить до складу так званих антіпурінових підстав. Вони за своїм складом схожі з пуриновими підставами, але на відміну від них порушують обмін речовин і гальмують біосинтез білків.

Антиподом пурину є 6-меркаптопурин і препарати на його основі.

1) 6-меркаптопурин. Це жовтий кристалічний порошок, не розчинний у воді. Є антиметаболітом пуринів. Він активно втручається в пуриновий обмін викликає порушення синтезу нуклеїнових кислот. Застосовують при лікуванні гострого лейкозу, ретикульоз. Він володіє імунодепресивну активність і іноді застосуються для лікування аутоімунних захворювань - ревматоїдного артриту, гепатиту, вовчака.

2) Азатіоприн або 6- (1-метил-4-нітроімідазолу-5) -меркаптопурін. Інша назва - имуран, імурел. Це світло-жовті з зеленуватим відтінком кристалічний порошок. Практично не розчиняється у воді. Володіє цитостатической активністю і надає імунодепресивний ефект. У великих дозах пригнічує функцію кісткового мозку, викликає лейкопенію. Застосовують для придушення реакцій тканинної несумісності при пересадки органів, при захворюваннях поліартритом, виразковим колітом, червоний вовчак.

3) Фопурін або 6-діетіленімідофосфамідо-2-диметиламіно-7-метілпурін. Це білий зі злегка зеленим відтінком порошок, розчинний у воді. Володіє потівоопухолевой активністю, що виражається у здатності пригнічувати розвиток лейкозу. У малих дозах препарат пригнічує кровотворення. Застосовують при гострому лейкозі, при шкірних ретікулітах і ретинобластоме.

ПОХІДНІ тіазол

Хімія тиазола

ОТРИМАННЯ тіазол

Хімія тиазола добре вивчена і методи синтезу тиазола і його похідних ретельно розроблені. Загальний спосіб їх отримання є взаємодія ?-галогензамещённих альдегідів і кетонів з амидами тіокислот:

БУДОВА тіазол

Тіазол - гетероцикл з добре вираженими ароматичними властивостями. Тіазол стійкіше імідазолу в енергетичному відношенні, про що говорить число резонансних структур:

Молекулярна діаграма тиазола:

На підставі цього можна зробити висновок про розподіл електронної щільності. Позитивний заряд на атомі сірки говорить про наявність екрануючого ефекту в електронної оболонки атома і сильною делокалізації його зовнішніх електронів. Негативний заряд на атомі азоту і позитивний - на атомі сірки узгоджуються з експериментальними фактами: електрофільне атома можлива по атому сірки, по атому азоту не йде; нуклеофільне заміщення найлегше йде по другому атому вуглецю через підвищену електронної щільності.

Хімічні властивості тіазоліл:

Тіазол - слабка основа, але він утворює стійкі солі:

Реакції нітрування, сульфування і галогенування протікають з працею. Але нітрація в положенні 5 йде легше при наявності в положенні 2 аміногрупи. Тіазол може окислюватися пероксидамі з утворенням N-оксидів:

Неконденсоване ПОХІДНІ тіазол:

Серед неконденсованих похідних виділяють як лікарські препарати, так і біологічно активні речовини, такі як вітамін В1.

Норсульфазол або 2- (пара-амінобензолсульфамідо) -тіазол. Інша назва - амідотіазол, асептоціл, азосептал та ін. Це білий або злегка жовтуватий кристалічний порошок без запаху, мало розчинний у воді. Ефективний при інфекціях, викликаних гемолітичним стрептококом, пневмококком, гонококком, кишковою паличкою. Застосовують при пневмонії, церебральному менінгіт, сепсис та ін.

2) Тіамін (вітамін B1) або 4-метил-5-?-оскиэтил-N-(2-метил-4-амино-5-метилпиримидил)-тиазолий хлориду гідрохлорид. Це білий кристалічний порошок, що має слабкий запах дріжджів, легко розчинний у воді. Застосовують як специфічний засіб для попередження і лікування гіпо- та авітамінозу B1. У деяких випадках застосовують для лікування невриту, радикуліту, невралгії, периферичного паралічу, при виразці шлунка і 12-палої кишки, при атонії кишечника, захворюванні печінки, при дистрофії міокарда, дерматозах. Добова доза - близько 2 мг.

3) Фталазол або 2- (пара-фталамінобензосульфамідо) -тіазол. Це білий з жовтуватим відтінком порошок, нерозчинний у воді. Застосовують при дизентерії, колітах, гарстроентерітах, при оперативних втручаннях на кишечнику, для попередження гнійних ускладнень.

Конденсованих ПОХІДНІ тіазол

1) 2-меркаптобензтіазол. Це світло-жовті моноклінні голки, розчинний у воді. Інгібує поліфенолоксідазу шляхом освітою хелатних комплексів з міддю. Використовується з цистеїном або меркаптоетанолом при виділенні мітохондрій.

2) Аміказол або 2-диметиламіно-6-діетідаміноетоксі-бензтіазола дигидрохлорид. Інша назва - астерол, ателор, дімазол. Це білий або злегка жовтуватий кристалічний порошок, легко розчинний у воді, гігроскопічний. Є протигрибковим препаратом, ефективним щодо дерматофітів і дріжджоподібних грибів роду Кандіда. Застосовують при епідермофіте стоп та інших грибкових ураженнях гладкої шкіри.

3) Дітіазанін або 3-этил-2-[5'-(3"-этил-2-бензотиазолинилиден)-1',3'-пентадиенил]-бензотиазолий йоділ. Інша назва - делвес, нетоцід, телмецід. Відноситься до групи барвників (синій ціанінові). Застосовується для лікування тріхоцефаліза, стронгилоидоза.

Пеніцилін

Пеніцилін - антибіотик, що виробляється зеленої цвіллю роду Pennicillium. Цілющі властивості цвілі було давно відомо в народній медицині, яка здавна використовувала цвіль при лікуванні ран. Вперше пеніцилін був отриманий Флемінгом. До групи пеніциліну відносять велике число антибіотиків, що мають єдине пеніцилінову основу.

Всі пеніциліни є кислотами і виходять з цвілевих культур у вигляді натрієвих або кальцієвих солей.

Пеніциліни дуже нестійкі. Вони легко руйнуються при нагріванні, при дії кислот, лугів, окислювачів, ферментів, солей важких металів, етилового спирту, сонячного світла. Найбільш стійкий бензилпенициллин. Він перевершує за своїми бактеріостатичним властивостям інші пеніциліни, тому і найбільш цінний.

R = - бензилпенициллин R = - феноксіпеніціллін

R = - метицилін R = - оксацилін

R = діклоксаціллін R = - ампіцилін

R = - карбенициллин

ВИСНОВОК

У цьому курсової вдалося узагальнити лише невелику частину складного і багатогранного матеріалу, класифікувати цей матеріал, показати на його основі значимість похідних імідазолу і тіазол в житті людини, показати основні способи отримання імідазолу і тіазол, зв'язати будова імідазолу і тіазол з їх хімічними властивостями, описати найважливіші похідні імідазолу і тіазол, привести їх формули і назвати за систематичною і раціональної номенклатурами, привести синоніми деяких лікарських засобів, їх основні фізичні властивості, значення і застосування.

Пройде час, і на основі цих речовин будуть синтезовані нові, більш складні препарати, які, можливо, переможуть рак, СНІД, нервові та серцево-судинні захворювання.

Список літератури

Анічков С. Біленький М. "Підручник фармакології" Медгиз: 1974р

Досон Н. та ін. "Довідник біохіміка" М .: "Мир" 1991р

Іванський А. "Хімія гетероциклічних сполук" М .: 1977р

Машковський М. Д. "Лікарські засоби (в 2-х т.) М .: 1986р

Несмєянов А. Н., Несмєянов Н. А. "Почала органічної хімії" т.2 М .: 1974р

Перекалін А., Зоніс Н. "Органічна хімія" М.: 1982р

Петров А. А., Бальян Х. В, Трощенко А. Т. "Органічна хімія" М .: 1981р

Ресурси Інтернету: www.

www.5ballov.ru

Тюкавкина Н. Бауков Ю. "Біоорганічна хімія" М.: 1985р

Хімічний енциклопедичний словник М .: "Хімія", 1991р

Д. Кім "Введення в хімію гетероциклічних сполук" / "Соросівський освітній журнал" №11 2001р /

Для підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://ref.com.ua

Авіація і космонавтика
Автоматизація та управління
Архітектура
Астрологія
Астрономія
Банківська справа
Безпека життєдіяльності
Біографії
Біологія
Біологія і хімія
Біржова справа
Ботаніка та сільське господарство
Валютні відносини
Ветеринарія
Військова кафедра
Географія
Геодезія
Геологія
Діловодство
Гроші та кредит
Природознавство
Журналістика
Зарубіжна література
Зоологія
Видавнича справа та поліграфія
Інвестиції
Інформатика
Історія
Історія техніки
Комунікації і зв'язок
Косметологія
Короткий зміст творів
Криміналістика
Кримінологія
Криптологія
Кулінарія
Культура і мистецтво
Культурологія
Логіка
Логістика
Маркетинг
Математика
Медицина, здоров'я
Медичні науки
Менеджмент
Металургія
Музика
Наука і техніка
Нарисна геометрія
Фільми онлайн
Педагогіка
Підприємництво
Промисловість, виробництво
Психологія
Психологія, педагогіка
Радіоелектроніка
Реклама
Релігія і міфологія
Риторика
Різне
Сексологія
Соціологія
Статистика
Страхування
Будівельні науки
Будівництво
Схемотехніка
Теорія організації
Теплотехніка
Технологія
Товарознавство
Транспорт
Туризм
Управління
Керуючі науки
Фізика
Фізкультура і спорт
Філософія
Фінансові науки
Фінанси
Фотографія
Хімія
Цифрові пристрої
Екологія
Економіка
Економіко-математичне моделювання
Економічна географія
Економічна теорія
Етика

8ref.com

© 8ref.com - українські реферати


енциклопедія  бефстроганов  рагу  оселедець  солянка