БЕС МҮШЕЛІ ГЕТЕРОЦИКЛДЕР
Тақырыбы: ГЕТЕРОЦИКЛДІ ҚОСЫЛЫСТАР. БЕС МҮШЕЛІ ГЕТЕРОЦИКЛДЕР
Мазмұны
І. Кіріспе...........................................................................................................1-2
ІІ. Негізгі бөлім.
2.1. Бес мүшелі гетероциклдерге сипаттама........................................ 3-5
2.2. Бес мүшелі гетероциклдердің алыну жолдары............................. 6-13
2.3. Бес мүшелі гетероциклдердің химиялық қасиеттері................ 14-19
ІІ. Қорытынды............................................................................................ 20-21
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі............................................................... 22
Кіріспе
Оргаинкалық химия тарихының әрбір кезеңінде ғалымдар әр түрлі
Органикалық қосылыстар көміртектік тізбектің құрылысына қарай ациклді және
Мұндағы цикл деген сөз гректің хухlоs (киклос) —
Циклді қосылыстар оны құрайтын тізбек құрамына енетін атомдарының
Гетероциклді қосылыстардың тізбегінде көміртек және өзге элемент атомдары
Гетеро деген сөз грек сөзі және ол eteros
Гетероциклді қосылыстар дегеніміз — ол молекуласы сақина тәрізді
Гетероциклді қосылыстар биология саласында, медицинада, ауылшаруашылығында және т.б.
және хлорофилл), нуклеин қышқыл, көптеген дәрумендер, антибиотиктер мен
Ал, күллі дәрі-дәрмек химиясын гетероциклді қосылыстың химиясы десе
Көптеген гетероциклді қосылыстар тас көмір айшырында және көмірді
Бес мүшелі гетероциклдердің өкілдері: тиофен, фуран, пиррол, пиразол,
Алты мүшелі гетероциклдердің өкілдері: пиридин, пиразин, пиримидин, пиридазин
Жеті мүшелі гетероциклдердің өкілдері: оксепин, тцепин, азерин т.б.
Еселенген гетероциклдердің өкілі: пурин, индол, ксантин, тиантрен, хролин,
Гетероциклдердің сақина өлшемін — ир - 3; ет
Құрамында бір гетероатомы бар болатын гетероциклдегі атомдарды нөмірлеуді,
2.1. Бес мүшелі гетероциклдерге сипаттама.
Бес мүшелі гетероциклдер дегеніміз тұйықталған тізбектердегі бір жай,
Х=0, S атомдары және NН тобы болып есептелінеді.
Диендердің күшті қышқылдардың әсерінен полимерленетіндігі белгілі. Сондықтан бес
Гетероатомдарға сақинадағы көміртек атомдарының біреуін ғана емес, екеуін
Екінші гетероатомның бөлінбегек жұп электрондары жалпы
Жоғарыда келтірілген сақиналарда СН тобының орнына ендірілген үш
Бұл гетероциклдегі электрон тығыздылығының таралуы, ондағы азот атомының
Бес мүшелі гетероциклдегі электрон тығыздылығы гетероатомнан тебіліп, сақинаға
Пирролдағы азот атомында сутек атомы бар да, бос
2.2. Бес мүшелі гетероциклдердің алыну жолдары.
Бір гетероатомды бес мүшелі гетероциклдердің туындыларын алудың жалпы
1,4 — дикетондардың қарапайым түрлерінің бірі — ацетонил
Реакцияның барысын дикетоненоль түрінде кіріседі деп қарағанда оңай
Фурон сақинасындағы жалғасушылардың орналасу тәртібін белгілеу үшін ондағы
Реакция өнімінің аты 2,5 — диметилфуран. Ацетонилацетонды тиофеннің
2,5 – диметилпиррол алу үшін аммиак қолданылады.
Егер аммиактың орнына біріншілік аминдер алынса, онда пирролдың
Кері реакцияны пирролды немесе тиофенді су буымен қыздыру
Бес мүшелі гетероциклдің әрқайсысының өздеріне тән басқа да
Фуран өзінің туындысы — молекула құрамында бес мүшелі
Фурфуралды фуранға айналдырудың басқа әдісі — оны алдымен
Тиофен ацетиленді 300°С-қа дейін қыздырылған күкірт алынатын заттардан
Тиофенді алудың қызықты жолы аландарды немесе алкендерді күкірт
Пентаннан 2-метилтиофен алынады:
Изопентан - метилтиофенге айналады. Тиофендерді
1,3 – Диктондар немесе - қышқылдардың
Бес мүшелі гетероциклдері бар біріккен жүйелердің ішіндегі индол
Индолды Чичибабин ашқан және осы қосылыстың құрылысын жақсы
Индолды және оның туындыларын алудың жалпы әдісі Фишер
Бұл ерекше реакцияның мәні табиғаты жағынан бензиндиннің қайта
Карбазолды дифениламинді қатты қыздырылған түтіктен өткізу арқылы оңай
Сақинада бір-бірімен байланысқан екі азот атомы болатын пиразолды
Диазометанмен олефиндер де реакцияға кіріседі, бірақ оның бірінші
Пиразомен азот молекуласына және циклопропанға оңай ыдырайды:
Пиразолдың іс жүзінде маңызды туындыларының бірі есебінде диатонмен
Бес мүшелі сақинада көміртек атомы арқылы бөлінген екі
Имидазол сақинасы кей-бір маңызды табиғи қо-сылыстарда кездеседі.
Оксазол және тиазол-дың жалпы алу жолы
Мысалы, оксазол-карбон қышқылын бром-пирожүзім қышқылы мен формамидтен алуға
Бұл қышқылдан СО2 –ні шығарып тастағанда оксазолдың өзі
Осы жолға сәйкес хлорлы ацетальдегидтің тиаформамидтен конденсациялануынан тиазол
2.3. Бес мүшелі гетероциклдердің химиялық қасиеттері
Гетероциклдердің қаьысу энергиясының мөлшері гетероатомның табиғатына байланысты болады.
Бензол сақинасының энергиясы тиофенге қарағанда 36 ккаль/моль артық
Бұл зат таза күйінде бөлініп алынбаған, бірақ оны
Фуран диенофенилдермен өте оңай қосылу реакциясына кіреді. Оның
мамин ангидриді
Қабысу энергиясы едәуір жоғары пиррол, мамин ангидридімен басқаша
пиррол
Пиррол және тиофен үшін бензолға қарағанда жеңіл жағдайда
Гетероатомдарға - жағдайда орналасқан көміртек атомдарының
Галогендеу. Абайлап әсер еткенде тиофен хлормен алмасу өнімін
Пирролдан осыған ұқсас заттарды хлорға қарағанда жеңіл хлорлаушы
Фуран да хлормен алмасу өнімдерін түзеді. Оларды алу
++
тетрахлорфуран
Моногалогенді фурандарды алуға бағытталған синтездердің бірі, құра-мында электрондарды
Хлорлау нәтижесінде алынған 5-хлорлы пиро-кілегей қышқылы пиридинде карбоксилсізден-діргенде,
Сульфирлеу. Тиофенді төмендегі температурада күкірт қышқылы
Бензол бұл жағдайда күкірт қышқылымен әрекеттеспегендіктен, көмірді кокстеу
Пиррол және фуран күкірт қышқылымен бірден шайырға айналады.
- фуран сульфоқышқылының пирдин тұзы
Нитрлеу. Азот қышқылының әсерінен фуран мен пиррол сияқты
X=O1S1 NH
Электрондарды өзіне таратушы орынбасушылары бар гетероциклдердің туындылары азот
Фридель-Крафтс реакциялары. Бес мүшелі гетероциклдер реакцияға кірісетін және
Бес мүшелі гетероциклдер электрофилді алмасумен қатар сутектену, яғни
Пиррол платина қатысуында сутек қосып пирролиденге айналады.
Тиофен күкірттің басқа қосылыстары сияқты кәдімгі катализаторларды уландырады.
Көрсетілген реакция үшін алынған қосылыстың аты тиофеннің молекуласынан
- тиенил
Гетероциклдер тотыққанда да іс жүзінде бағалы өнімдер алынады.
Пиррол хром қышқылының әсерінен мамин қышқылының имидіне айналады:
Қорытынды.
Қорытындылай келе айтар болсақ органикалық қосылыстар екі топқа
Біз жалпы гетероциклді қосылыстарға және бесмүшелі гетероциклдерге сипаттама
Бес мүшелі гетероциклдер бір және екі өзге атомды
Бір өзге атомды бес мүшелі гетероциклдердің өкілдері: фуран,
Фуран — бейтарапты сипаттағы зат. Ароматты қасиеті бар.
Пиррол — бес мүшелі гетероциклді фурандағы оттегінің орнына
Екі өзге атомды бес мүшелі гетероциклдерді басқаша азолдар
Пиразол — 700С-та балқитын кристалды қосылыс. Пиразол тотығуға
Антипирин — пирозолон туындысы. Антипирин — ащы дәмді,
Анальгин — пиразолонды қатардағы бірден-бір күшті анальгетик. Ол
Бутадион — ол да дәрі-дәрмекте қолданылады. 104-1070С балқитын
Гистамин — (имидазол этиленамин) гистадинге шіріткіш бактериясы әсер
Тиазол — өзінің құрамында азоттан басқа күкірт атомы
Тиазолдың ядросы В1 дәруменінде, ал тиазолидиннің ядросы пеницил-лиінде
Микроорганизмдер тез үйренуге бейім, сондықтан да болар, олар
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі
1. А.Патсаев, С.Жайлауов. «Органикалық химия негіздері». Алматы 1996.
2. А.Өтелбаева, А.Өтелбаева, Б.Өтелбаев. «Химия» 7 том. Шымкент
3. М.Е.Асқайыров, Н.Е.Әзірбаев. «Органикалық химия». Алматы. /310-328 беттер/.
4. А.Петров, Х.Бальян, А.Трощенко. «Органикалық химия». Алмаы 1975.
5. М.И.Ибраев, К.А.Сырманова. «Органикалық химия негіздері» көмекші құрал.
6. Ә.Е.Битемиров. «Циклді қосылыстардың органикалық химиясы» лабораториялық жұмыстарға
7. А.Ф.Сейтжанов. «Органикалық химия» Алматы 1993.
8. А.Қ.Қайырғалиева, Қ.С. «Органикалық химия» Шымкент 2004.
9. Х.Рудутиз. «Органикалық химия» Алматы 1992.
10. Пірімжанов. «Жалпы химия» Алматы 1998.
11. А.И.Артоменка. «Органическая химия» М: 1987. /460 стр./
12. И.Стетфильд. «Практический курс гетерогеннего катализа» Пер. с
13. Оудиан Дж. «Основы органической химии». Москва. 1974.
14. Ф.Л.Вайзман. «Основы органическрй химии». 1995. /464 стр./
15. В.Ш.Фельдблюм. «Синтез и примечание непредельных циклических углеводородов».
1
НС
СН
НС
СН
Х
СН
НС
СН
НС
Х
Х
+
Х
Н
+Н+
S
N
Х
фуран
пиррол
1310С-та қайнайды 320С-та қайнайды
O
N
N
H
N
N:
N
H
O
N
O
пиразол
оксазол
1,2,3 – тиазол
N
N
H
N
N
H
N
N
N
H
Х
N
N
H
S
N
N
S
тиазол
N
SӨ
SӨ
ЭӨ
CН2 — СН2
СН3 — С С — СН3
О О
СН 2 — 3 СН
CH3 — С 5
1
О
CН — СН
СН3 — С С — СН3
ОН ОН
ацетонилацетонның 2,5 - диметилтиофен
CН2 — СН2
СН3 — С С — СН3
О О
2,5 диметилпиррол
H — С —
HC С — C СН + H2S
S
тиофен
H — С —
HC С — C СН + NH3
диацетилен
N
H
пиррол
S
фуран пиррол
тиофен
+ H2 S
O
О
+ NH3
О
NH
фурфурал фуран
— C— H
O
О
O
фурфурал
— C— H
O
О
O
хинолин
НС СН
НС
S
тиофен
СН2 — СН2
СН3
бутан
СН2 — СН2
СН3 — СН2
S
СН3 — С = О
C = N — OH
CH3 CH3
изонитрозолитил метил-1-амин- еноль
этилкетон
СН3 — С — О
C — NH2
CH3 HO
H
ацетол енолі 2,3,5 - триметиллпиррол
+ СН
CH
NH2 CH
H
анимин
CH2 — CH3
CH — CH3
C — H
Н СН
— NH — N
— NH — NH
пропион альдегидінің
фенилгидразоны
СН
С Н — NH3
C — CH3
C
CH
NH2 NH2
H
- метилиндол
СН
С Н — NH3
C — CH3
C
CH
NH2 NH2
H
- метилиндол
Н — СН НС — СН
НС N HC
+
HC N —
H
диазолитан пиразол
Н Н
NH
дифениламин
Н2С Н — СН Н2С —
+
Н2С —N —N+ Н2С N
этилен
H
пиразолин
Н2С — СН H2C
N2 + CH2
Н2С N
H2C
N
циклопропан
H
СН2
СН3 — С С = О
N OC2 H5
CH2
CH3 — C
O O
CH3 — C —
N C O + C2H2OH
N
фенилметилпиразолон
HC O H2
HC O N
H HC — N
H — N — H HC
H
N
H O
H
имидазол
BrCH2 — C — COOH BrCH
O
бромпирожүзім еноль
NH2 — CH NH
O OH
формалид формалидтің имид түрі
NH HO COOH
C N — C
CH +
OH Br
оксазолкарбон қышқылы
N — H HO
CH N — CH
H — C
CH HC
S — H Cl
Н
Н—
S
NH
фуран
Br
О
О
O
Br
Фуран
OCH3
O
OCH3
Br
Н
+ 2СН3ОН
O
Br
H
O
C
O
C
O
O
C
O+ O
C
O
+Cl2
тиофен
+Cl2
тиофен
S
S
S
N
— Н + НС СН
О С С
О
N
О
О
О
О
О
О
+Cl2
тиофен
Cl Cl
—СООН + Cl2 Cl —
О
Cl — +CO2
О
О
пиридин
+H2SO4
O
S
S
+
O
N
SO3
+
N
H
СН3 — С — О — NO2
O
aцетилнитрат
+(СН3 СО)2O
X=O1S
- ацетилфуран
+СН3 СООNO2
Х
Х
Х
Х
O
Н2С — СН2
+ 2Н2 Н2С — СН2
О
фуран тетрагидрофуран
HC — CH Н2С — СН2
+2H2
HC CH Н2С — СН2
N
H
пиррол
+СH—COOH+4H2 CH3 — CH2 — CH2 —
- аминокапрон қышқылы
NH2
- тионилглицин
S
S
S
О
О
О= =О
фуран мамин агидриді
О=
пиррол
N
H
N
H
+
Гетероциклді қосылыстар. бес мүшелі гетероциклдер
Органикалық химия пәнінен дәрістер кешені
Ароматты жүйелердің диамагнитті қасиеттері
Гетероциклды қосылыстардың құрылымы
Гетероциклды қосылыстардың номенклатурасы
Қанықпаған көмірсутектердің реакцияға түсу қабілеттілігі
Қарапайым гетероциклді қосылыстар
Химияның теориялық негіздері
Органикалық химияның теориялық негіздері
Қазіргі заманға сай жаңа технологияларды игеру арқылы жеке оқу құралдарының жиынтығымен қамтамасыз етуге мүмкіндік беретін электрондық оқулықтың маңызын ашып көрсету