Таксономические единицы (категории) растений: Каждая система классификации состоит из определённых соподчиненных друг другу...
Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьшения длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...
Топ:
Оценка эффективности инструментов коммуникационной политики: Внешние коммуникации - обмен информацией между организацией и её внешней средой...
Характеристика АТП и сварочно-жестяницкого участка: Транспорт в настоящее время является одной из важнейших отраслей народного...
Интересное:
Как мы говорим и как мы слушаем: общение можно сравнить с огромным зонтиком, под которым скрыто все...
Лечение прогрессирующих форм рака: Одним из наиболее важных достижений экспериментальной химиотерапии опухолей, начатой в 60-х и реализованной в 70-х годах, является...
Мероприятия для защиты от морозного пучения грунтов: Инженерная защита от морозного (криогенного) пучения грунтов необходима для легких малоэтажных зданий и других сооружений...
Дисциплины:
2018-01-14 | 1431 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Цель: сформировать знания о строении и реакционной способности моноциклических ароматических углеводородов.
Вопросы для обсуждения:
1. Арены, их реакционные центры и свойства
2. Реакции электрофильного замещения.
3. Реакции моноядерных аренов с нарушением ароматической системы.
4. Реакции боковых цепей в алкилбензолах.
5. Правила ориентации электрофильного заместителя в моно- и дизамещенное бензольное кольцо.
6. Правила ориентации электрофильного заместителя в дизамещенном бензольном кольце.
Материалы и примеры для самостоятельного изучения
Пример 1. На одной из стадий биосинтеза хлортетрациклина в грибах осуществляется хлорирование фенольного фрагмента молекулы. Смоделируйте эту реакцию in vitro на примере хлорирования фенола и объясните механизм реакции.
Решение. Заместители в ароматическом ядре существенно влияют на реакционную способность соединений в реакциях электрофильного замещения. Гидроксильная группа в молекуле фенола проявляет отрицательный индуктивный (-I) и положительный мезомерный (+M) эффекты. Преобладающим является + М- эффект.
Гидроксильная группа, во-первых, оказывает активирующее влияние (электронная плотность в ароматическом кольце увеличивается). Так, если для хлорирования бензола необходим катализатор (кислота Льюиса), то хлорирование фенола проходит в мягких условиях без катализатора. Во-вторых, ОН-группа оказывает ориентируюшее влияние, т. е. направляет вновь входящие заместители в орто- и пара- положения (ориентант I рода). Поэтому в результате реакции образуются продукты орто- и пара -замещения.
Хлорирование фенола протекает по общему для ароматических соединений механизму электрофильного замещения с образованием о- и n-хлорфенолов.
|
В процессе биосинтеза антибиотика хлортетрациклина галогенирование ароматического кольца осуществляется ферментативным путем. Особенностью такой реакции является ее избирательность: хлорирование происходит только в пара-положение к гидроксильной группе.
Пример 2. Окисление ароматических соединений является одной из часто встречающихся реакций в биотрансформации ксенобиотиков в живых организмах. Какие продукты образуются при биологическом окислении толуола и фенамина (1-фенилпропанамина-2)?
Решение. Незамещенное ароматическое кольцо устойчиво к окислению. Так, бензол окисляется только в жестких условиях с использованием сильных окислителей и катализаторов при высокой температуре. Для замещенных аренов характерно либо окисление боковых цепей, либо гидроксилирование ароматических колец. В первом случае окислению подвергается а-углеродный атом (соседний с ароматическим кольцом), и независимо от длины и разветвленности боковой цепи в процессе окисления образуются кислоты, в которых карбоксильные группы непосредственно связаны с ароматическим кольцом.
Окисление толуола in vivo и in vitro приводит к образованию бензойной кислоты. При синтезе ароматических кислот из гомологов бензола в качестве окислителя используют раствор перманганата калия в щелочной среде, либо раствор дихромата калия в кислой среде при нагревании.
Фенамин — сильный стимулятор ЦНС. Одной из основных реакций его метаболических превращений является гидроксилирование ароматического кольца в пара-положение к имеющемуся заместителю. Например, с мочой крыс выделяется свыше 50%от введенной дозы фенамина в виде пара-гидроксилированного метаболита.
Ферментативное гидроксилирование ароматического кольца происходит под действием молекулярного кислорода с участием восстановителя — кофермента НАДФН. Промежуточным этапом реакции является образование ареноксидов, которые преобразуются в σ-комплекс с последующим восстановлением ароматичности кольца и получением гидроксилированного продукта.
|
Окисление боковых цепей дренов и гидроксилирование ароматического кольца приводит к образованию более полярных соединений (кислот, фенолов), которые легче выводятся из организма. Таким образом, процесс окисления способствует снижению токсичности исходных ксенобиотиков. Так, толуол сравнительно быстро по сравнению с бензолом (ПДК бензола 5 мг/м3, толуола - 50 мг/м3
Задачи для самостоятельного решения
Номенклатура и изомерия
Задача 17.1. Дайте название следующим соединениям:
Задача 17.2. Напишите структурные формулы всех изомерных ароматических углеводородов состава C8H10 и назовите их по систематической номенклатуре
|
|
Двойное оплодотворение у цветковых растений: Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской половых клеток с образованием зиготы...
История создания датчика движения: Первый прибор для обнаружения движения был изобретен немецким физиком Генрихом Герцем...
Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой...
Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьшения длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!