Блог

Дэлхийн хамгийн нөлөө бүхий гетероскопууд

Дэлхийн хамгийн нөлөө бүхий гетероскопууд

Heterocyclic нэгдлүүд

Геосоциклик нэгдэл нь цагираган бүтэц гэж нэрлэгддэг хоёр өөр элементийн атом агуулдаг нийлмэл нэгдэл юм. Heterocyclic нэгдлүүд нь органик нэгдлүүдийн гэр бүлийн хамгийн их, хамгийн олон тооны тоонд багтдаг.

Функциональ ба бүтэцээс үл хамааран карбоциксийн нэг бүрийг янз бүрийн гетероцицилын аналог болгон хувиргаж болно. Үүний үр дүнд гетероскопууд гетероциклины нэгдлүүдийн эмийн, эмийн, аналитик, органик хими гэх мэт янз бүрийн салбарт судалгаа солилцох тавцан гаргаж өгсөн.

Гетероцицины нэгдлүүдийн гол жишээнүүд бол ихэнх мансууруулах бодис, никель хүчил, ихэнхдээ нийлэг, байгалийн будаг, целлюлоз, холбогдох материал зэрэг ихэнх биомасс юм.

ангилал

Гетероцикл нэгдлүүд органик эсвэл органик бус нэгдлүүд байж болох ч ихэнх нь нэг нүүрстөрөгчтэй байдаг. Эдгээр нэгдлүүдийг цахим бүтцээр ангилж болно. Ханасан гетероциклины нэгдлүүд нь ацяцийн уламжлалуудтай ижилхэн байдаг. Үүний үр дүнд тетрахидроффуран, пиперидин нь өөрчлөгдсөн стерогийн горим бүхий ердийн эфир, амин дэм юм.

Тиймээс гетероциклимийн химийн судалгаагаар ихэвчлэн ханаагүй деривативууд дээр төвлөрдөг бөгөөд хэрэглэдэггүй таван болон зургаан гишүүнтэй цагиргуудыг хамруулдаг. Үүнд furan, пироли, тиофен, пиридин орно. Дараагийн том гетероциксийн нэгдэл нь бензолын цагирагт, furan, pyrrole, thiophene, пиридин зэрэг нь бензофуран, indole, benzothiophene, quinoline зэрэгт хамаарна. Хэрвээ хоёр бензолын цагираг үүсвэл энэ нь дибензофуран, carbazole, dibenzothiophene, aridine гэсэн өөр нэг төрлийн нэгдэл юм. Чанаргүй цагиргууд нь pi системийн систем дэх гетероатомын оролцоонд үндэслэн ангилагдана.

Бэлтгэл ба урвал

3-ийн гишүүн цагирагууд

Гурван цагираг бүхий гетероциклик нэгдлүүд нь цагираган омогоор илүү идэвхтэй байдаг. Нэг гетероатом бүхий өсгөвөрлөлт ерөнхийдөө тогтвортой байдаг. Хоёр янзын гетерокол агуулж байдаг бөгөөд ерөнхийдөө реактив завсрын үйлчлэлтэй байдаг.

Оксидезууд нь мөн эпоксидууд гэж нэрлэгддэг бөгөөд хамгийн түгээмэл 3-гетеропликаторууд юм. Оксиренчүүдийг сайн стереозичесценцтэй, алкедийн урвалд оруулснаар бэлтгэнэ. Оксидууд нь 3-ийн гишгүүрийн цагирагийн өндөр өнцгийн омогоор хангайн бус анализаас илүү идэвхтэй байдаг. Нейтрофилик ба электрофизикийн нээлтийн үйл явцын нөлөөгөөр хамгийн их урвалын анги байдаг.

Ийм терлийн урвал нь азотын уушгины фармакологийн уйл ажиллагаанд оролцож байсан ба энэ нь анхны эсрэг эмийн бэлдмэлийн нэг байсан юм. Карбонклотик бөгжийг anticancer агент мехлоретамин шиг завсрын азиридийн ион үүсгэдэг. Биологийн идэвхит бодис үүсгэгч нь ДНХ-ийн хуулбарыг дарангуйлах замаар хорт хавдрын эсүүдийг үүсгэдэг. Азотын гичүүдийг мөн anticancer-аар хэрэглэдэг.

Худалдааны aziridine болон oxirane нь маш их хэмжээний аж үйлдвэрийн химийн бодисууд юм. Оксираны үлэмж хэмжээний үйлдвэрлэлд этилен нь хүчилтөрөгчтэй шууд урвалд ордог. Эдгээр 3-ийн цагираган цагирагийн хамгийн онцлог шинж нь химийн урвал бөгөөд тэд доорх байдлаар нээхэд нуклеофилийн урвалжаар дайрагдахад хялбар байдаг:

Хамгийн нийтлэг гурван гишүүнтэй гетероциклины нэгдлүүд Нэг гетерооми нь:

Би ханасан Unsaturated
Тииран (эписулфид) Thiirene
Phosphirane Phosphirene
Эпоксид (оксирани, этилений исэл) Оксирен
Азиридин Азирин
Борирани Борирен

Хоёр гетероскат агуулсан гурван гишүүн гетероцицилын хамгийн түгээмэл нэгдэл нь Диазиридинийг ханасан дериватив гэж үздэг ба Диезирин нь ханаагүй, Диоксиран ба Оксазиридин гэж тодорхойлогддог.

Дөрвөн гишүүний цагираг

4-ийн цагираган гетероскопийг бэлтгэх янз бүрийн аргыг доорх диаграммд харуулав. Амин, титэм эсвэл 3-галого урвалд ордог процесс нь үр дүнтэй боловч дунд зэргийн ургацтай байдаг. Димеризаци ба устгах нь ердийн гаж нөлөө юм. Бусад үйлдлүүд нь урвалын үед өрсөлдөж болно.

Эхний жишээнд oxirane-ийн циклизаци нь thietane үүсэхтэй өрсөлдөх чадвартай байдаг ч ялангуяа сул бөөмийг ашигладаг бол илүү нарийн nucleophilicity давамгайлдаг.

Хоёр дахь жишээнд azetidine, aziridine аль аль нь үүсч болох боловч зөвхөн сүүлийнх нь харагддаг. Дөрвөн жишээний жишээнд өрсөлдөөн байхгүй бол азетидин үүсэх хандлагатай байгааг харуулж байна.

Гурав дахь жишээн дээр субстратын хатуу тохируулга нь үхэр үүсэхийг дэмжиж, үхэржилт үүсэхээс сэргийлдэг. 5 болон 6 жишээнд Paterno-Buchi фотосистем нь oxetane үүсэхээс илүү тохиромжтой байдаг.

4-ийн цагираган герпетик бэлтгэх арга

Урвал

4-ийн гишүүнчлэлийн үйлдэл гетероциклины нэгдлүүд Мөн цагираган нөлөөний нөлөө үзүүлдэг. Дараах диаграммыг харуулав. Хүчил-катализатор нь 1,2 болон 3a жишээнүүдэд харуулсан төрөл бүрийн цагираган нээлтийн урвалуудын нийтлэг шинж чанар юм. Тиетанийн 2 урвалаар хлоросульфоний завсрын үүсэх ба цагирган нээх хлоридын ионыг орлож улмаар электрофизик хлоржуулалт хийнэ. 3b урвалаар хүчирхэг натри эфирийг нээж чаддаг. Бета-лактоны хагарал урвал нь 4a-д харуулсны дагуу хүчил-катализаторын acyl солилцоогоор үүсдэг. Үүнийг мөн 4b шиг nucleophiles-аар сольж болно.

Жишээ 6 дугаар нь ortho-ester-ийн интрамолкулины шинэчилсэн сонирхолтой үзэгдлийг харуулж байна. 6 нь пенициллин G-ийн Бета-лактам хагаралыг харуулсан бөгөөд энэ нь хавсарсан цагирагийн системийн акилацын хариу урвалыг тайлбарладаг.

4-гетероцирлийн нэгдлүүдийн урвалын жишээ

Хамгийн ашигтай гетероциклины нэгдлүүд 4-ийн цагираг бүхий цагираг нь антибиотик, цефалоспорин, пенициллин гэсэн 2 цуврал байдаг. Энэ хоёр цуврал нь бас азетидиноны цагиргийг агуулдаг ба энэ нь бас Бета-лактам бөгж юм.
Олон оксетууд нь вирусын эсрэг, anticancer, үрэвслийн эсрэг, мөн antifungal бодисууд байдаг. Нөгөө талаас, Oxetanones нь гербицид, фунгицид, гербицид, полимер үйлдвэрлэлд голчлон хөдөө аж ахуйд ашиглагддаг.
Эцэгийн тнеан нь занарын тосоор олддог бол түүний анхилуун үнэртэй деривативууд нь Европын поликат, феррари, усны булга зэрэг үнэрийг агуулдаг. Титрей нь төмрөн зэврэлтийг удаашруулагч, полимер үйлдвэрлэхэд будагд байгаа фунгицид, бактерицид юм.

Дөрвөн гишүүнтэй цагираг нь нэг гетероскомтой

Heteroatom хэмхдэсгүй байна

Heteroatom Би ханасан Unsaturated
Хүхрийн Thietane Azete
Хүчилтөрөгч Осетан Окетет
Азотын Azetidine Azete

Дөрвөн гишүүнтэй цагираг нь хоёр гетероскаттой

Heteroatom Би ханасан Unsaturated
Хүхрийн Диетани Dithiete
Хүчилтөрөгч Диоксетан Диоксет
Азотын Диазетидин Диезет

5-тэй нэг гетероатом бүхий цагиргууд

Тиофен, фуран, пироли нь 5-ийн цагираган гидрийн цистернүүдийн анхилуун нэгдлүүд юм. Тэдний бүтэц нь:

Тиофен, фуран, пиролины ханаагүй жороор үүссэн уламжлал нь thiophane, tetrahydrofuran, болон pyrrolidine тус тус эзэлдэг. Бензикин, фуран, эсвэл пиролийн цагирагт хийсэн биициксийн холимог нь бензолопид, бензофуран, изохлен (эсвэл indole) гэж нэрлэдэг.
Азотын гетеросексик пирол нь ихэвчлэн хүчтэй халалтаас үүсэх уураг задралаар үүсдэг ясны тосд ихэвчлэн тохиолддог. Пиролийн цагираг нь амин хүчил, гидроксирролин, пролит зэрэг амин хүчлүүдээс тогтдог. Эдгээр нь шөрмөс, шөрмөс, арьс, яс, коллаген зэрэг бүтцийн уургийн өндөр концентраци бүхий уургийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн бүрэлдэхүүн хэсэг юм.
Пиролийн уламжлалууд нь алкалоидуудад илэрдэг. Никотин нь алкалоид агуулдаг хамгийн түгээмэл пирой байдаг. Гемоглобин, миозлог, Витамин B12 болон хлорофиллууд бүгд порфирин хэмээх том цагираган системд 4 пирол бүхий нэгжийг нийлүүлснээр үүсдэг.

Цөсний пигментүүд нь порфирины цагирагийн задралаар үүсгэгддэг бөгөөд 4 пиролийн гинжтэй байдаг.
5-ийн цагираган гетероскоп бэлтгэх
Үүнд: Альдегид, cornfobs зэрэг түүхий эд агуулсан пентозоос гаралтай элфидын аргаар доор дурдсанаар фураны орлогыг үйлдвэрлэх бэлтгэл аж. Тиофен болон пиролигийн адил бэлдмэлүүдийг тэгшитгэлийн хоёр дахь эгнээнд харуулав.
Гурав дахь эгнээний эгнээ нь 1,4-dicarbonyl нэгдлүүдээс орлуулагддаг thiophenes, pyrroles, furans ерөнхий бэлтгэлийг харуулж байна. Энэ төрлийн орлуулалттай гетероскопыг үүсгэхэд хүргэх бусад олон урвал эхэлсэн байна. Эдгээр хоёр журмыг хоёр ба гурав дахь урвалаар харуулсан болно. Фуран нь палладин-катализатораар терроризацид тетрахидрофферээр багасдаг. Энэхүү циклоны эфир нь 4-алоуалилсулфонатад хөрвүүлээд зогсохгүй мөн хүчлийн болон пирролидиныг бэлтгэхэд хэрэглэж болох 1,4-dihүлбутэн юм.

Таван гишүүнтэй цагираг нь нэг гетероскомтой

Heteroatom Unsaturated Би ханасан
Сурталчилгааны тухай Stibole Stibolane
хүнцэл Arsole Arsolane
Бисман Bismole Bismolane
борын Бороле Borolane
Азотын Пирrole Пирролидин
Хүчилтөрөгч Фуран Тетрахидроффуран

5-ийн 2-ийн гетеростертай цагирагууд

2-ийн гетероатом агуулагдах таван гишүүнтэй цагирагийн нэгдэл ба наад зах нь нэг гетератат нь азотыг azole гэж нэрлэдэг. Изотиазол ба тьязолууд нь цагираган дахь азот, хүхрийн атомтай байдаг. Хоёр хүхрийн атомтай нэгдлүүдийг Dithiolanes гэж нэрлэдэг.

Heteroatom Unsaturated (болон хагас дутуу) Би ханасан
Азотын

/азотын

Pyrazole (Pyrazoline)

Imidazole (Imidazoline)

Пиразолизин

Imidazolidine

Азот / хүчилтөрөгч Исоксазол

Oxazoline (oxazole)

Isoxazolidine

oxazolidine

Азот / хүхэр Изотиазол

Thiazoline (Thiazole)

Isothiazolidine

Тиазолинин

Хүчилтөрөгч / хүчилтөрөгч Диоксолей
Хүхрийн / хүхэр Dithiolane

Зарим пирразолууд нь аяндаа гардаг. Энэ ангийн нэгдлүүдийг 1,3-катетоныг hydrazines ашиглан урвалд оруулна. Ихэнх синтетик пиразолын нэгдлүүд нь анагаах ухаан болон будаг байдлаар ашиглагддаг. Үүнд халууралт багасгах өвдөлт намдаах амин дэмийрин, артрит эмчилгээний үед хэрэглэдэг физибутазон, шилэн будаг, шар өнгийн гурилан тариа, ихэнх тохиолдолд өнгөт гэрэл зургийг мэдрэх чадвартай бодис гэж нэрлэнэ.

5-ийн 3-ийн гетеростертай цагирагууд

Мөн 5 гишүүнтэй цагирагийн нэгдэл нь хамгийн багадаа 3 гетероатомтай байдаг. Ийм нэгдлүүдийн нэг жишээ бол азотын атом, хоёр хүхэр агуулсан dithiazoles юм.

6-ийн 1 гетероатом бүхий цагиргууд

6-гишүүн цагираган нэгдлүүд агуулсан моноциклин азотод ашигласан нэр томъёо энд доор байна. Пиридиний цагираган дээр байршсан зургийг харуулсан бөгөөд араб тоогоор Грекийн үсгээр илүүд үздэг. Пиридонууд нь 4-pyridone-д харуулсан шиг цэнэглэгдсэн резонансын хэлбэрээс эрлийзжихэд хувь нэмрээ оруулсан үнэрт үнэртүүлэгч бодис юм.

Нанад (коэнзимэНNXX) болон NADP (коэзим II гэгддэг) бодисууд нь никотинамидаас гаралтай янз бүрийн чухал бодисын солилцооны урвалуудад оролцдог хоёр гол коензим юм.
Эдгээрээс алкалоидын ихэнх нь переридидин буюу пиридиний цагирагийн бүтэцтэй байдаг ба эдгээрийн дотор piperine (хар ба цагаан чинжүү хурц амттай агууламж), никотин агуулдаг. Тэдний бүтэц доор харагдаж байна.

Пиридиныг нэг удаа олборлож байсан боловч одоо аммиак болон тетрахидрофферриллийн спиртээс каталитик байдлаар бэлтгэсэн нь бусад нэгдлүүдийг үйлдвэрлэхэд ашигладаг хамгийн чухал завсрын ба уусгагч юм. Винилпиридинууд нь пластмастерийн маш чухал мономерууд бөгөөд бүрэн ханасан пиперидин, пиридин нь химийн түүхий эд болон резин боловсруулахад ашиглагддаг.

Фармакологийн хувьд ашигтай пиридинүүд

Фармакологийн хувьд пиридинүүд нь изониотиний хүчил гидразид (сүрьеэгийн изониазид), вирусын эсрэг эм, nevirapine, nicorandil-avasodilator, angina, phenazopyridine-шээс бэлгийн өвчин намдаах эм, түүнчлэн үрэвслийн эсрэг сульфидын эмийг хэрэглэдэг. Diflufenican, clopyralid, paraquat, and diquat нь гербицид болгон ашигладаг алдартай пиридин уламжлал юм.

6-2 эсвэл илүү олон гетероколиудтай цагирагууд

3 monocyclic 6-р цагирагийн гетероскоп нь 2 азотын гетероскат (диабет) -аар дугаарлагдсан байна.

Maleic hydrazide нь гербицид болгон ашигладаг pyridazine derivative юм. Aspergillic хүчил зэрэг зарим пиразинууд байгалийн аясаараа тохиолддог. Дээр дурдсан нэгдлүүдийн бүтэц үүнд:

Пиразрий цагираг нь аж үйлдвэр, биологийн ач холбогдол бүхий олон төрлийн полисициклины нэгдэл юм. Пиразины гэр бүлийн гишүүд нь phenazines, alloxazines, pteridines юм. Эмийн болон биологийн хувьд хамгийн чухал шүүмжлэгч нь пиримидин юм. Cytosine, thymine, uracil нь 3-ийн нуклеотидын суурийн 5 юм. Энэ нь РНХ ба ДНХ доторх генетик код юм. Доорхи бүтэц нь:

Витамин тиамин нь пиримидин цагирагтай байдаг бөгөөд синтетик барбитуратуудаас гадна амбарбитал нь түгээмэл хэрэглэгддэг эм юм. Morfoline (parent tetrahydro-1,4-oxazine) нь фунгицид, зэврэлтийг удаашруулагч, уусгагч байдлаар ашигладаг. Морфензины бөгжийг тайвшруулах эм -татром-триметонезин болон фпагримимф, гурирриметрийн мөөгөнцрийн зарим бодисоор илрүүлдэг. Морфолины хувьд бүтцийн томъёо энд байна:

7-ийн гишүүн цагирагууд

Цагиргааны хэмжээ нэмэгдэхийн хэрээр байршил, төрөл, геоморфологийн тооноос хамаарч янз бүрийн нэгдлүүд нь асар ихээр нэмэгддэг. Гэсэн хэдий ч, 7-тэй цутгалтын гялтангийн химийн эд анги нь 6 болон 5-ийн героциклик нэгдлүүдийнхээс бага хөгжсөн байдаг.
Оксфорд ба Azepine цагираг нь далайн организм, алкалоидын байгалийн бодисын солилцооны төрөл бүрийн бодисууд юм. Капролактам гэж нэрлэгддэг азпиний деривативыг ихэвчлэн нилоноор үйлдвэрлэдэг бөгөөд Nylon-6-ийн завсрын болон синтетик арьс, бүрээс, хальс үйлдвэрлэхэд ашигладаг.
7-г хоёр буюу нэг азотын атомтай гетероциклины нэгдлүүд нь цагираган доторхи пропофлеинс (трициклик антидепрессант) болон гялалзсан диазепамын глюкозамицины бүтцийн нэгжүүд юм.

8-ийн гишүүн цагирагууд

Энэ ангид гетероцицын нэгдлүүд жишээ нь azocane, oxocane, thiocane, азот, хүчилтөрөгч, хүхэр зэрэг холбогдох гетероатомууд багтана. Тэдгээрээс хамааралгүй деривативууд нь azocine, oxocine, thiocine тус тус байна.

9-ийн гишүүн цагирагууд

Энэ ангид гетероциклины нэгдлүүдийн жишээ нь аззайнууд, оксидан, азот, хүчилтөрөгч, хүхэр зэргийг тус тусад нь харгалзан үздэг. Тэдгээрээс хамааралгүй деривативууд нь azonine, oxonine, thionine тус тус байна.

Гетероцицилийн нэгдлүүдийн хэрэглээ

Гетероскоп нь амьдралын шинжлэх ухаан, технологийн хэд хэдэн салбарт ашигтай байдаг. Манай хэлэлцүүлэгт аль хэдийн харсан олон эм нь гетероциклины нэгдлүүд юм.

Ашигласан материал

IUPAC Gold Book, гетероциклины нэгдлүүд. Холбоос:

WH Powell: Өргөтгөсөн Hantzsch-Widman нэр томъёоны системийг Heteromonocycles-ийн шинэчилсэн хувилбар,: Цэвэр Applet. Хим.1983, 55, 409-416;

A. Hantzsch, JH Weber: Ueber Verbindungen des Thiazols (Pyridins der Thiophenreihe),: Бер. Дцч. Хим. Гай. 1887, 20, 3118-3132

O. Widman: Эрхэмсэг ноён В.В.,: Ж. Прак. Хим. 1888, 38, 185-201;