№ 8. Нуклеофильное замещение у карбоновых кислот и их функциональных производных, S N у C sp 2
ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ и РЕАКЦИОННОЙ СПОСОБНОСТИ КАРБОНОВЫХ КИСЛОТ И их моно ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ПРОИЗВОДНЫХ
Классификация 1. Карбонильная группа -С(=О)Н 2. Карбоксильная группа -С(=О)ОН 3. Ацильная группа R ( C = O )-
Строение карбоксильной группы
ангидрид кислоты сложный эфир хлорангидрид кислоты амид кислоты
Монокарбоновые кислоты Функциональные производные карбоновых кислот хлорангидрид сложный эфир амид ангидрид R - CN
Монокарбоновые кислоты Номенклатура и изомерия 2-метилпропановая кислота
Монокарбоновые кислоты Номенклатура и изомерия 2-метилбензойная кислота
Номенклатура и изомерия Систематические и тривиальные названия монокарбоновых кислот С 1 -С 6
Монокарбоновые кислоты Физические свойства
Рис. 2. Температуры кипения в гомологическом ряду карбоновых кислот, альдегидов и спиртов. 12.03.2013 14
Монокарбоновые кислоты Химические свойства
Монокарбоновые кислоты Химические свойства 1. Кислотные свойства
pK a 4,7 – 4,9
2. Реакции нуклеофильного замещения +I
Реакции нуклеофильного замещения 1.Сильный нуклеофил 2.Хорошая уходящая группа 3.Величина + заряда на > С=О
кислотный катализ
щелочной катализ
Монокарбоновые кислоты Ацилирующая способность функциональных производных карбоновых кислот хлорангидрид ангидрид карбоновая кислота сложный эфир амид хлорид-ион карбоксилат-ион гидроксид-ион алкоксид-ион амид-ион
Сложные эфиры
Реакции нуклеофильного замещения Получение сложных эфиров. 1. 2. Ацилирование спиртов
Реакции нуклеофильного замещения 3. Реакция этерификации по Фишеру Н +
Реакция этерификации по Фишеру МЕХАНИЗМ:
Реакция этерификации
Реакция этерификации
Гидролиз сложных эфиров
Механизм щелочного гидролиза необратимость гидролиза
Кофермент А, КоА, кофермент ацетилирования (или ацилирования),, принимает участие в реакциях переноса ацильных групп.
состоит из остатка адениловой кислоты (1), связанной пирофосфатной группой (2) с остатком пантотеновой кислоты(3), которая соединена пептидной связью с остатком β - меркаптоэтаноламина (4) Молекула СоА
Образование галогенангидридов
Образование ангидридов кислот 1.
Образование ангидридов кислот 2.
Амиды
Амиды Образование амидов. 1. Аммонолиз галогенангидридов.
Образование амидов. 2.Аммонолиз карбоновых кислот t
Образование амидов. 3. Аминолиз ангидридов кислот.
4. Аминолиз сложных эфиров N -метилбутанамид пропанамид
Амиды. Гидролиз
Альтернативным вариантом превращения амидов в карбоновые кислоты является их обработка азотистой кислотой : R C(=O)NH 2 + HNO 2 RCOOH + N 2 + H 2 O.
Конденсация хлорангидрида терефталевой кислоты с п-фенилендиамином приводит к кевлару : Прочность кевлара в пять раз выше, чем у стали и в 10 раз выше, чем у алюминия. Из кевлара изготавливают пуленепробиваемые жилеты, паруса для гоночных яхт, арматуру для пневматических шин и каски для гонщиков 12.03.2013 54
Механизм : Взаимодействие с карбанионами. Сложноэфирная конденсация Клайзена
Людвиг Кляйзен (1851-1930)
Монокарбоновые кислоты Ацилирующая способность функциональных производных карбоновых кислот
Галогенирование насыщенных алифатических кислот (реакция Гелля — Фольгарда —Зелинского)
Ацилфосфаты
Она обладает антиревматическим, жаропонижающим и антигрибковым действием, но поскольку является сильной кислотой, применяется только наружно ( салипод ).
Салицилат натрия обладает противовоспалительным, жаропонижающим и анальгезирующим действием.
Метилсалицилат из-за раздражающего и токсического действия используется только наружно; входит в состав мазей и натирок.
Фенилсалицилат в кислой среде желудка не гидролизуется, а распадается только в кишечнике. Применяется как дезинфицирующее средство при кишечных заболеваниях, используется также в качестве материала для защитных оболочек некоторых лекарственных средств, которые нестабильны в кислой среде желудка.
Ацетилсалициловая кислота (аспирин) обладает противовоспалительным, жаропонижающим и анальгезирующим действием, а также используется как антиагрегант (препятствует агрегации тромбоцитов и тромбообразованию). 1835 1853
п-Аминофенол менее токсичен, чем анилин, но действует разрушающе на эритроциты и не обладает жаропонижающим действием. Его производные — фенацетин и парацетамол обладают жаропонижающим и болеутоляющим действием: фенацетин 1-этокси-4-ацетаминобензол парацетамол п- ацетаминофенол
Фактор роста микроорганизмов - участвует в синтезе фолиевой кислоты (витамина Вс ). При недостатке или отсутствии последней микроорганизмы теряют способность к росту и размножению. (ПАБК)
Эфиры ПАБК вызывают местную анестезию. Анестезин
Новокаин
1 3. 2. 1. липофильный центр (ароматическая группа или тиофеновое кольцо), координирующий пассивную диффузию соединения через мембрану нервного волокна; 2. гидрофильный центр (ионизированный, содержащий вторичный или третичный атом азота), который взаимодействует с белком-рецептором, расположенным на внутренней поверхности мембраны нервного волокна; 3. промежуточная группа - алифатическая цепочка, соединяющая липофильную и гидрофильную части молекулы. Химическая структура местных анестетиков.
ряд : Ряд новых местных анестетиков
Бупивакаин и артикаин ( ультракаин
СУЛЬФАНИЛОВАЯ КИСЛОТА. СУЛЬФАНИЛОВАЯ КИСЛОТА
СУЛЬФАНИЛАМИДЫ КАК АНТИМЕТАБОЛИТЫ п-АМИНОБЕНЗОЙНОЙ КИСЛОТЫ. 1908 1935 Антибактериальное действие
Антибактериальное действие сульфаниламидов основано на том, что они являются антиметаболитами по отношению к п- аминобензойной кислоте, участвующей в биосинтезе фолиевой кислоты в микроорганизмах.
Амид сульфаниловой кислоты имеет строение сходное с ПАБК.
Никотиновая кислота и ее амид известны как две формы витамина РР и применяются при лечении пеллагры. Кордиамин — является эффективным стимулятором центральной нервной системы (дыхательного и сосудодвигательного центров).
Пеллагра - авитаминоз ( недостаток витамина РР и Trp )
Никотинамид входит в состав никотинамидных коферментов НАД+, НАДН 2, НАДФ+ и НАДФН 2.
В организме человека с участием НАД + происходит окисление гидроксилсодержащих соединений:
ИЗОНИКОТИНОВАЯ КИСЛОТА И ЕЕ ПРОИЗВОДНЫЕ применяются для лечения туберкулеза
Спасибо за внимание!
