Курс органической химии - Каррер П.
Скачать (прямая ссылка):
В качестве конечного продукта азотистого обмена веществ мочевая кислота имеет особенно большое значение в организме пресмыкающихся и птиц, где она образуется в результате расщепления белка. В экскрементах этих животных она является главным азотсодержащим соединением и поэтому в большом количестве содержится в гуано, из которого и добывается технически. Змеи и другие пресмыкающиеся частично освобождаются от нее при линьке, так как она всегда откладывается в коже.
Мочевая кислота представляет собой 2,6,8-триоксипурин, который можно изобразить в таутомерных формах (а) и (б), причем, как показывает ее спектр поглощения, равновесие сильно смещено в сторону карбонильной формы (б):
К—С—ОН НХ—со
II II
НО-С С—ХН _> ОС с—хн
I Ъс-он *~ I 1
II /У I II / N-0—X НХ—С—ХН
а б
мочевая кислота
О таком строении свидетельствуют, во-первых, данные окислительного распада мочевой кислоты. Будучи устойчива по отношению к кислотам и основаниям, а также восстановителям, она легко разрушается окислителями в кислом и щелочном растворе. Азотная кислота расщепляет ее до аллокеана (мезоксалилмочевины), вероятно, с про_-межуточным образованием гликоля. Таким образом, при помощи этой реакции пирпмидиновую часть молекулы мочевой кислоты удается выделить в виде простого пиримидпнового производного:
НХ—со
І I
ОС С—ХН
Iі 4 со
НХ1—С—ХН
НХ—со
І I
ОС С(ОН)—ХН
| | чсо
_ НХ—С(ОН)—ХН _
НХ—со І I /ОН
ос с(
I Гон
ніч—со
мочевая кислота ал л океан (гидрат)
¦Мочевая кислота
1039
При окислении в нейтральном или щелочном растворе сохраняется, наоборот, имидазольное ядро молекулы мочевой кислоты и образуется аллантоин. Возможно, что и это расщепление также идет через •гликоль (I) и далее через промежуточное соединение (II), которое может быть выделено.
Если в качестве исходного вещества взять мочевую кислоту, меченную М15 в положении 1 и 3, то во всех Ы-атомах получившегося аллан-тоина обнаруживается 1М15, что объясняется образованием симметричного промежуточного продукта (II):
СООН
НМ-СО
І I ОС с-
нх—с-
-кн
\со -кн
кн, I
со кн-
мочевая кислота
НОС—кн
I /со —с-кн
I
он I
соон
соон I
кн-с-хн
ос
\ХН-
-С—кн
I
он II
-КНСОКН, _> о
нк-
і
-сн-кн
со I
н2к со-кн
аллантоин
~> Н2ХСОКН—С-
I
соон
уроксановая кислота
Расщепление мочевой кислоты до аллантоина происходит и под влиянием фермента у р и к а з ы. Этим путем в природных условиях могут образовываться значительные количества аллантоина, который часто встречается в моче животных, особенно плотоядных, но главным образом распространен в растительном мире. Аллантоин реагирует нейтрально, оптически неактивен и плавится при 238—240°. Оптически активный аллантоин ([аг$ —92°24') удалось получить сбраживанием рацемического соединения ферментом аллантоиназой, находящимся в некоторых семенах (Фоссе).
Мочевая кислота синтезирована различными путями.
1. Наиболее ясным по своему механизму является синтез Беренда и Роозена (1888 г.), при котором изодиалуровая кислота конденсируется с мочевиной:
НХ-СО НХ-СО
ОС СОН
НК-СОН
изодиалуровая кислота
н,к
+ \со —
НоК
ос с-
-ХН
\
СО + 2Н20
их-с-кн
2. Больший препаративный интерес представляет синтез мочевой кислоты по Э. Фишеру и Ашу. По этому способу псевдомочевая кислота (ср. стр. 342), полученная впервые Байером из урамила (стр. 342), ангидризуется в мочевую кислоту при сплавлении со щавелевой кислотой или при нагревании с соляной кислотой: НК-СО нк-со
II но 1 1
ос сн-кнсохн, -=%9+ ос С-ХН II II ^со
нк—со
нссвдомочсвая кислота
і-ш-с-кн
мочевая кислота
1СИ0 Гл. 63. Шестичленные гетероциклы с двумя и ббльшим числом гетероатомов
3. Общеприменимым, а потому и очень плодотворным для синтетического изучения пурпновон группы является метод, предложенный Траубе. Мочевину конденсируют с цнануксусным эфиром, образующуюся цнанацетнлмочевину при помощи щелочей изомеризуют в 4-амнно-2,б-днокснпиримпдин (4-амнноурацил) и через нитрозосоеди-ненне превращают в 4,5-диаминоурацил. При сплавлении последнего с мочевиной с хорошим выходом получается мочевая кислота:
Н„Х СООк Н.\—-СО НХ—СО со
"II II II II
ос + сн., --> ос сн3 —> ос сн —> ос с-хо
I I II I II I II
НА СХ Н2Х СХ НХ-С-ХН„ нх-с-хн3
цианацетил- 4-аминоурацил |
мочевина ^
НХ—СО НХ—со
II II
ОС с-хн ОС с-хн» н„х
I I /со II! ' + ")со
НХ-С-ХН НХ-С-ХН., Н2Х
4,5-диаминоурацил
Мочевая кислота представляет собой белое кристаллическое вещество, трудно растворимое в воде и обладающее кислыми свойствами. Она образует два ряда солей (ураты)—первичные состава Ме С5НзОзЫ4 и вторичные Ме'>С5Н20зЫ4. Первичные щелочные ураты очень трудно растворимы в воде, но обладают способностью образовывать слабо пересыщенные коллоидные растворы. Первичная натриевая соль является составной частью мочевых камней, первичный урат аммония содержится в змеиных экскрементах, в почечных и мочевых камнях. Вторичные щелочные ураты более растворимы в воде.
