Основы органической химии для студентов нехимических специальностей - Тейлор Г.
ISBN 5-03-000281-2
Скачать (прямая ссылка):
пиридин
н
нс^ ^сн
II I
НС' ^N: N
пирибазин
не
н
^C\N;
Н(*^ АН
N
пиримидин
НС ^сн
II I
НС^ ^сн. N
пиразин*
Небензоидные гетероциклические ароматические системы
не—сн
// W не' .. хн
ЧУ
фуран
НС—сн
// \\ НС... ХН
тиофен
НС—СН
// \\ на. .. хн
N
н
пиррол
НС—N:
// ^ НСХ-/СН
тиазол
HC-I-N:
// W
не' ..^сн: N H
им
и|}азо/1
В структурных формулах свободные электронные пары, включенные в? ароматический секстет электронов, показаны внутри цикла, а свободные пары, не участвующие в образовании ароматического секстета, изображены вне цикла.
Так же как из бензоидных (бензолоподобных) ароматических систем, так и из небензоидных систем могут образовываться конденсированные ароматические соединения. Хинолин, и изохинолин являются производными бензольного и пиридинового циклов, конденсированных друг с другом. Индол — родоначальное соединение аминокислоты триптофана (табл. 18.1) — можно представить как результат конденсации бензольного и: пиррольного колец. Аналогичным путем образуется птеридин,. пурин и аллоксазин — более сложные примеры гетероциклических систем. Аллоксазин может рассматриваться как гетероциклический аналог антрацена.
20*
308
Глава 19
Конденсированные гетероциклические ароматические системы
Схз
н
ЛЦН0Л11Н
птериЙЫ
изохинолин
СО
инйол
н
лурин
Хотя родоначальные гетероциклические соединения не встречаются в природе, их производные широко распространены и имеют немаловажное значение. Никотинамид (амид никотиновой кислоты) и пиридоксаль (витамин В6) являются производными пиридина и относятся к витаминам группы В. Никотинамид— важная составная часть коферментов NAD и NADP (разд. 19.3), в то время как пиридоксальфосфат — кофактор, необходимый для декарбоксил ирования и транса минирования аминокислот. Пиримидиновые основания имеют большое зна-
CONH,
никотинамиЭ
чение как составная часть структуры нуклеиновых кислот (разд. 19.2); кроме того, они входят в состав некоторых коферментов. Витамин Bi (тиамин) —производное пиримидина и тиа-зола. Используется так же, как его пирофосфат, в качестве кофактора в ферментативном декарбоксилировании 2-оксо-кислот.
пириЗоксаяьсросфат
тиаминпирофосфат
Производные простых пиразинов и пиридазинов не имеют никакого биологического значения, однако птеридиновая си-
Ароматические соединения, нуклеиновые кислоты
309
стема встречается в фолиевой кислоте (витамин Вю):
фолиевая кислота (л=2-6 в зависимости от источника выЗеления)
Тетрагидропроизводное фолиевой кислоты (см. ниже) используется в качестве кофактора в биологическом синтезе, во время которого отдельные углеродные атомы подвергаются окислению или восстановлению и переносятся на молекулы субстрата в форме группы —СНз, —СН2ОН или —СНО. Рибофлавин (витамин Вг)—производное аллоксазина — входит в простетические группы* ряда дегидрогеназ (ферментов, участвующих в реакциях окисления за счет переноса водорода).
шетрагийрофолиевая кислота (фрагмент структуры)
Пуриновые производные имеют большое значение для нуклеиновых кислот, пурин является скелетом мочевой кислоты — основного конечного продукта метаболизма азота у наземных беспозвоночных и пресмыкающихся. Кофеин — воз-
кофеин (R=R'=CH3.) теофиллын ( R=CH3,R'=h ) теобромин ( R=H,R'=CH3)
н
рибофлавин
мочевая
кислота
* Простетическая группа — небелковая часть фермента, которая часто активно включается в фермент-катализируемую реакцию.
310
Глава 19
буждающее и мочегонное средство, содержащееся в кофе,— простое пуриновое производное. Теофиллин и теобромин имеют очень сходное строение, находятся в чае и какао соответственно.
Многие лекарственные препараты являются производными этих и других гетероароматических систем.
19.1. Механизм действия коферментов
Установлено, что для осуществления клеточных реакций кроме фермента и субстрата необходимо присутствие третьего вещества. Эти вещества, называемые коферментами, действительно принимают участие в ферментативных реакциях. Многие ко-ферменты имеют очень сложную структуру, в которой гетероциклическая часть играет определяющую роль в химическом поведении.
