- •6. ОСНОВНЫЕ КЛАССЫ КАРБОНИЛЬНЫХ СОЕДИНЕНИЙ 89
- •ПРЕДИСЛОВИЕ
- •ВВЕДЕНИЕ
- •1. КЛАССИФИКАЦИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
- •1.2.1 Радикало-функциональная номенклатура
- •1.2.2 Систематическая (заместительная) номенклатура
- •1.3 Вопросы и упражнения для самопроверки:
- •2. ИЗОМЕРИЯ. ПРОСТРАНСТВЕННОЕ СТРОЕНИЕ ОРГАНИЧЕСКИХ МОЛЕКУЛ
- •2.1 Структурная изомерия
- •2.2 Стереоизомерия
- •2.2.1.1 Геометрическая изомерия или цис-транс-изомерия один из видов стереоизомерии, возникающий при разном расположении одинаковых заместителей по одну или по разные стороны плоскости π связи или неароматического цикла (Рис.2.1).
- •2.2.1.2 Хиральность.
- •2.2.1.3 Оптическая изомерия. Энантиомеры и диастереомеры
- •2.2.1.4 Относительная и абсолютная конфигурации
- •2.2.2.2 Конформации циклических алифатических соединений. Теория напряжения Байера
- •2.3 Вопросы и упражнения для самопроверки
- •3.1. Образование ковалентных связей
- •3.2.3 Ароматичность
- •3.3 Взаимное влияние атомов в молекуле
- •3.3.1 Индуктивный эффект
- •3.3.2 Мезомерный эффект
- •3.4. Вопросы и упражнения для самопроверки
- •4. КИСЛОТНОСТЬ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
- •4.1 Теория Бренстеда-Лоури, протолитическая
- •4.2. Вопросы и упражнения для самопроверки
- •5. КЛАССИФИКАЦИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ
- •5.1 Механизмы органических реакций
- •5.2.1 Гидратация алкенов. Роль кислотного катализатора
- •5.2.2 Реакции присоединения к асимметричным алкенам (правило Марковникова)
- •5.2.3 Реакция присоединения к α, β-ненасыщенным карбонильным соединениям
- •5.3.1 Галогенирование бензола
- •5.3.2 Ориентирующее действие заместителей в бензольном ядре. Ориентанты первого и второго рода
- •5.4 Нуклеофильное замещение у насыщенного атома углерода
- •5.5 Механизм и стереохимия реакций элиминирования (Е)
- •5.6 Окисление и восстановление органических соединений
- •5.6.1 Окисление гидроксильных и оксо-групп
- •5.6.2 Окисление непредельных и ароматических соединений
- •5.6.3 Реакции восстановления
- •5.6.4 Обратимые окислительно-восстановительныесистемы
- •5.7. Вопросы и упражнения для самопроверки
- •6. ОСНОВНЫЕ КЛАССЫ КАРБОНИЛЬНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
- •6.1 Способы получения альдегидов и кетонов
- •6.2 Химические свойства альдегидов и кетонов (карбонильных соединений)
- •6.2.1 Реакция альдегидов с нуклеофилами
- •6.2.1.1 Особенности реакций присоединения к альдегидам и асимметричным кетонам
- •6.2.1.2. Реакции присоединения спиртов. Образование полуацеталей и ацеталей
- •6.2.2 Реакции конденсации
- •6.2.2.1 Кето-енольная таутомерия альдегидов и кетонов. Альдольное присоединение
- •6.2.2.2 Кротоновая конденсация или альдольно - кротоновая конденсация
- •6.3 Окисление и восстановление альдегидов и кетонов
- •6.4 Вопросы и упражнения для самопроверки
- •7. КАРБОНОВЫЕ КИСЛОТЫ И ИХ ПРОИЗВОДНЫЕ
- •7.1. Основные пути получения карбоновых кислот:
- •7.2. Малоновый синтез карбоновых кислот
- •7.3. Классификация карбоновых кислот
- •7.4 Химические свойства карбоновых кислот
- •7.4.2. Восстановление карбоновых кислот
- •7.4.3. Декарбоксилирование карбоновых кислот
- •7.5. Дикарбоновые кислоты
- •7.6. Угольная кислота и ее производные
- •7.7. Вопросы и упражнения для самопроверки
- •8. ПОЛИ- И ГЕТЕРОФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
- •8.1. Аминоспирты
- •8.2 Классификация одноосновных гидроксикислот
- •8.2.1 Получение гидроксикислот
- •8.2.2 Специфические реакции гидроксикислот
- •8.3. Многоосновные гидроксикислоты
- •8.4. Оксокислоты
- •8.5 Вопросы и упражнения для самопроверки
- •9. АМИНОКИСЛОТЫ
- •9.1. Изомерия аминокислот
- •9.2. Классификации аминокислот
- •9.2.1. Классификации аминокислот по биологической ценности
- •9.2.2. Классификации аминокислот на основе химического строения аминокислот
- •9.2.2.3. Современная классификация α-аминокислот
- •9.4. Кислотно-основные свойства аминокислот
- •9.5. Способы получения аминокислот
- •9.6. Химические свойства
- •9.7. Специфические реакции α, β, γ, δ-аминокислот
- •9.8. Качественные реакции на аминокислоты, пептиды, белки.
- •9.9. Методы количественного определения аминокислот
- •9.10. Редко встречающиеся аминокислоты
- •9.11.2 Вторичная структура полипептидной цепи
- •9.11.3 Третичная структура белков
- •9.12. Вопросы и упражнения для самопроверки
- •Классификация углеводов
- •10.1. Моносахариды, классификация
- •10.2. Циклическое строение моносахаридов
- •10.3. Химические свойства моносахаридов
- •10.3.1. Реакции полуацетального гидроксила
- •10.3.3. Окисление и восстановление моносахаридов
- •10.3.4. Изомеризация в щелочной среде
- •10.4. Качественные реакции моносахаридов. Отличительные реакции пентоз и гексоз
- •10.5. Производные моносахаридов
- •10.6. Олигосахариды
- •10.6.1. Химические свойства олигосахаридов
- •10.7. Полисахариды
- •10.7.1. Гомополисахариды
- •10.7.2. Гетерополисахариды
- •10.8. Гликопротеины
- •10.9. Вопросы и упражнения для самопроверки
- •11. БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ ГЕТЕРОЦИКЛИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ
- •11.1. Пятичленные ароматические гетероциклы
- •11.2. Шестичленный ароматический гетероцикл
- •11. 3. Нуклеиновые кислоты (НК)
- •11.3.1 Нуклеозиды
- •11.3.2. Нуклеотиды
- •11.3.3. Нуклеозидциклофосфаты
- •11.3.4. Рибо- и дезокси-рибонуклеиновые кислоты
- •11.4. Вопросы и упражнения для самопроверки
- •12. ЛИПИДЫ
- •12.1. Высшие жирные кислоты
- •12.2. Классификация омыляемых липидов
- •12.2.1. Простые липиды
- •12.2.1.1.Химические свойства простых липидов
- •12.2.2 Сложные липиды
- •12.2.2.2. Гликолипиды
- •12.3. Неомыляемые липиды
- •12.3.1 Терпены (изопреноиды)
- •12.3.3. Стероиды
- •12.4. Вопросы и упражнения для самопроверки
- •13. Методы, используемые для изучения соединений в органической химии
- •Литература
12.2.2 Сложные липиды
К сложным относят липиды, имеющие в молекуле фосфор- и азотсодержащие фрагменты или углеводные остатки – глицеро-фосфо- липиды и некоторые сфинголипиды. Будучи одним из основных компонентов биологических мембран, они влияют на проницаемость клетокиактивностьмногих ферментов,участвуютвпередаче нервного импульса, в мышечном сокращении, создании межклеточных контактов, в иммунохимических процессах.
12.2.2.1Фосфолипиды Фосфолипиды – это сложные эфиры многоатомных спиртов,
высших жирных кислот и фосфорной кислоты и соединённые с ними вещества различной химической природы (серин, этаноламин, холин,
инозитол). В зависимости от природы многоатомного спирта различают: глицерофосфолипиды и сфингофосфолипиды.
Глицерофосфолипиды – сложноэфирные производные L-фосфа- тидной кислоты. Фосфатидная кислота представляет собой эстерифицированный жирными кислотами по спиртовым гидроксильным группам – L-глицеро-3-фосфат:
L- фосфатидная кислота
Cерин,этаноламин(коламин)ихолин– производныефосфатидной кислоты – являются основными структурными компонентами биомембран:
226
фосфатидилсерин, кефалин
фосфатидилэтаноамин кефалин
Фосфатидилхолин
Бифильные молекулы фосфатидов составляют липидный бислой– основу клеточной мембраны (Рис. 12.6.)
фосфо-
липиды
холестерин
Рис. 12.6
гидрофильная головка
Остаток фосфорной
кислоты
Остаток глицерина
гидрофобный хвост
Липидный бислой – основа клеточной мембраны
гидрофобный гидрофильная хвост головка
ЛизофосфолипидыГруппа ферментов классагидролаз катализируют процесс гидролиза фосфолипидов. В зависимости от
227
положения гидролизуемой связи в фосфолипиде различают 4 основных класса фосфолипаз:A, B, C иD:
Лизофосфолипиды содержат свободную гидроксильную группу при 2-м атоме глицерина и образуются при действии фосфолипазы А2. Мембраны, в которых образуются лизофосфолипиды, становятся проницаемы для воды, поэтому клетки набухают и разрушаются. Примером является гемолиз эритроцитов при укусе змей, яд которых содержит фосфолипазу А2:
Лизофосфатидилхолин (лизолецитин)
Сфинголипиды
Сфингофосфолипиды и гликолипиды являются производными ненасыщенного двухатомного аминоспирта сфингозина:
Церамиды – это подкласслипидных молекул – сфинголипидов – состоящих из сфингозина и жирной кислоты. Церамиды являются важнымлипиднымкомпонентомклеточноймембраны, атакжеучаствуютв
228
качестве молекулы-предшественника в синтезе сфингомиелина и гликолипидов.
церамид
Сфингомиелин представляет собой единственный фосфолипид человека, основа которого не вклчает глицериновый остаток. Сфингом иелин состоит из церамида, соединённого с фосфохолином или фосфоэтаноламином. Жирная кислота присоединена амидной (пептидной связью) ко второму углероду сфингозина за счёт амидной связи:
12.2.2.2. Гликолипиды
Если в состав гликолипидов входят сфингозин (С18 ненасыщенный двухатомный аминоспирт), связанный пептидной связью с жирной кислотой и β-гликозидной
связью смоносахаридом(спервичнойспиртовойгруппой), соединения называются цереброзидами:
229
Если в состав гликолипидов вместо моносахарида входит олигосахарид, соединения называютсяганглиозидами:
N-ацетил- |
церамид |
D-галактозамин |
D-галактоза |
D-глюкоза
D-галактоза
Неполярные
хвосты
N-ацетилнейраминовая
кислота
Полярная головка
В настоящее время получены доказательства того, что действие гормонов на внутриклеточный обмен осуществляется через так называемые гормональные рецепторы тканей-мишеней, содержащие высокоспецифические участки, углеводные фрагменты гликопротеинов и ганглиозидов для связывания гормонов (Рис.12.7). Результатом подобного связывания является инициация специфических биохимических реакций, обеспечивающих реализацию конечного эффекта соответствующего гормона.
230