- •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
Пиримидиновое (ароматическое) ядро лежит в основе входящих в состав нуклеиновых кислот гетероциклических азотистых оснований (урацил, тимин, цитозин), а также является структурной единицей пурина – основы пуриновых азотистых оснований(аденина игуанина).
Другие природные производные пурина – гипоксантин, ксантин и мочевая кислота. Конечным продуктом метаболизма пуринов является мочевая кислота, соли которой называются уратами и в виде кристаллов могут откладываться в почках и мочевом пузыре образуя камни, а также в виде подагрических отложений.
гипоксантин |
ксантин |
мочевая кислота |
11. 3. Нуклеиновые кислоты (НК)
Нуклеиновые кислоты играют важную роль в сохранении и переносе генетической информации в живых существах.
Различают два вида нуклеиновых кислот(НК):дезоксирибонуклеи-
новые (ДНК) и рибонуклеиновые (РНК).
Нуклеиновые кислоты – высокополимерные соединения и построены из мономерных блоков, которые называют мононуклеотидами. Состав нуклеиновых кислот устанавливается при изучении продуктов гидролиза. Конечными продуктами полного гидролиза НК являются:
1) Гетероциклические основания (азотистые основания,
нуклеиновые основания): пиримидиновые и пуриновые представлены в виде лактим-лактамных таутомерных форм.
203
а) Пиримидиновые основания
(а) |
(б) |
(в) |
(а) 2,4 – диоксопиримидин; урацил (У)
(б) 5 - метил, 2,4 - диоксопиримидин; тимин (Т) (в) 4- амино-2-оксопиримидин; цитозин (Ц )
Лактим-лактамные таутомерные формы урацила.
б) Пуриновые основания
6-аминопурин, аденин (А) 2-амино-6-оксопурин, гуанин (Г) лактим-лактамная таутомерия
ДНК и РНК характеризуются следующим набором оснований:
ДНК - А, Г, Ц, Т; РНК - А, Г, Ц, У
204
2) моносахариды (пентозы): 2-дезокси-D-рибофураноза и D-ри- бофураноза:
D-рибофураноза 2'-дезокси-D-рибофураноза
НК, содержащие дезоксирибозу, называют дезоксирибонуклеиновыми кислотами (ДНК), содержащие рибозу – рибонуклеиновыми кислотами (РНК).
11.3.1 Нуклеозиды
Это N-гликозиды, образованные нуклеиновыми основаниями и рибозой или дезоксирибозой. Различают пуриновые и пиримидиновые, рибо- и дезоксирибо-нуклеозиды.
У пиримидиновых нуклеозидов N-гликозидная связь осуществляется между С-1 (С`1) D-рибозы или дезоксирибозы и N-1 пиримидинового основания; у пуриновых связь осуществляется между С`1 D-рибо- зы или дезоксирибозы и N-9 пуринового основания. N-гликозидная связь имеет β-конфигурацию.
Уридин (урацил-1- β- |
Цитидин (цитозин-1-β- |
D-рибофуранозид) |
D-рибофуранозид) |
|
205 |
Аденозин (аденин -9-β- Гуанозин (гуанин -9-β-
D-рибофуранозид) D-рибофуранозид)
Названия нуклеозидов формируются с учетом тривиального названия азотистого основания, фуранозных форм рибозы и дезоксирибозы и характера гликозидной связи, например, тимин-1-β- D-дезоксирибофуранозид:
Тимидин (тимин-1- β- D-
дезоксирибофуранозид)
Более употребительны названия, производимые от тривиального названия соответствующего нуклеинового основания с окончанием – идин у пиримидиновых и –озин – у пуриновых нуклеозидов:
идин (пиримидиновые основания) цитозин + рибоза = цитидин цитозин + дезоксирибоза = дезоксицитидин урацил + рибоза = уридин
206