eterocyklické sloučeniny ETERCYKLICKÉ LUČEIY cyklické sloučeniny obsahují v cyklu ještě jiný atom než uhlík heteroatom např.,, (vzácněji i, e, P, As, B) deriváty těchto látek: alkaloidy, barviva, léčiva (antibiotika), nukleové kyseliny, vitamíny, sacharidy, aminokyseliny ázvosloví značení jiných heteroatomů heteroatom název oxa thia aza triviální, polotriviální poloha substituentů se udáváčísly, číslování začíná od heteroatomu při větším počtu heteroatomů má nižšíčíslo atom, který je v PP ve vyšší skupině (nejnižší, pak, ) např. F Cl Br I e Te B g P b As fluora chlora broma joda selena telura bora merkura fosfa stiba arsa Bi i bisma sila pyrrol 1,3 - thiazol Ge n germa stanna Pb plumba Tabulka systematického názvosloví heterocyklů Velikost kruhu 3 6 7 8 9 10 - iren - et - ol - in - epin - ocin -onin - ecin cykly s dusíkem nenasycený nasycený - iridin - etidin - olidin - epan - okan - onan - ekan - iren - et - ol - inin - epin - ocin -onin - ecin cykly bez dusíku nenasycené nasycený - iran - etan - olan - an - epan - okan - onan - ekan názvy těchto sloučenin se tvoří pomocí předpony perhydro- oxiran azaridin 1-aziren azetidin thietan oxetan azolidin azol thiol oxol 1,3-oxathiolan 1,3-dithiolan perhydroazin azin 2-oxan 1
Rozdělení heterocyklů a) Pětičlenné cykly s jedním heteroatomem e Typické reakce E - souvisí s aromatickým charakterem (vysoká el. hustota v poloze 2,) furan thiofen pyrrol selenofen tyto cykly mají aromatická charakter, protože heteroatomy zapojují do cyklu volný elektronový pár na heteroatomu (π - elektronový sextet) rozložení hustoty je nepravidelné málo zapojuje do konfigurace el. pár furan ( χ) furan je nejméně aromatický, více aromatický pyrrol, nejvíce podobný benzenu je thiofen itrace 2 + 3 + 2 2-nitropyrrol A R - katalytická hydrogenace Chlorace Cl + Cl2 + Cl 2-chlorfuran + 22 pyrrolidin ulfonace + 22 3 + 2 + 2 tetrahydrofuran thiofen-2-sulfonová kyselina + 22 tetrahydrothiofen Pyrrol bezbarvá, krystalická látka, zapáchající jako chloroform výskyt včernouhelném dehtu a některých přírodních látkách např. chlorofyl + Mg hemoglobin porfin + Fe myoglobin + Fe bilirubin vitamín B 12 (kobalamin) v těchto látkách se vyskytujíčtyři pyrrolová jádra uspořádaná v cyklu (porfin) nebo lineárně Porfin 2
Vitamín B 12 (kobalamin) 2 3C 2 C 3 2 b) Pětičlenné cykly se dvěma heteroatomy 2 3C 3C Co + C 3 3C 2 C 3 3 C C 3 2 C 3 P - C 3 pyrazol imidazol 1,3-thiazol oxazol (léčiva) součást amk histidinu (léčiva) vitamín B1 (thiamin) anorin lék proti rýmě správná činnost nerv. systému c) Šestičlenné cykly s jedním heteroatomem pyridin 2-pyran -pyran (α-pyran) (γ-pyran) Pyridin páchnoucí kapalina zdroj černouhelný dehet použití jako rozpouštědlo nejstabilnější heterocyklická sloučenina podobná struktura jako benzen oproti benzenu má navíc volné elektrony na (tyto se nezapojují do aromatického jádra) zásadité vlastnosti + kyselina pyridiniová sůl + Cl AR katalytická hydrogenace + 2 i Cl pyridiniumchlorid + piperidin (hexahydropyridin) alkaloidy Deriváty pyridinu nikotinová kyselina pyridin-3-karboxylová kyselina niacin lék proti pelagře (nemoc kůže) nikotinamid deriváty této látky se využívají jako léčiva C C 2 nikotin pikolin C 3 C 3 3
chinolin odvozeny alkaloidy např. chinin, morfin isochinolin d) Šestičlenné cykly se dvěma heteroatomy pyrimidin (1,3-diazin) odvozeny pyrimidinové báze nukleových kyselin DA (A,G,C,T) a RA (A,G,C,U) báze se vyskytují ve dvou formách (= vazba a skupiny ) a (=) Uracil U (pyrimidin-2,-diol) Thymin T (-methylpyrimidin-2,-diol) C 3 3 C Cytosin C (-aminopyrimidin-2-ol) Barbiturová kyselina (pyrimidin-2,,6-triol) 2 2 jsou od ní odvozeny barbituráty léčiva patřící mezi hypnotika a sedativa derivát pyrimidinu
e) Dva kondenzované heterocykly Guanin G (2-aminopurin-6-ol) purin Adenin A (purin-6-amin) 1 2 6 3 7 9 8 2 2 2 Močová kyselina (purin-2,6,8-triol) produkt látkové přeměny dusíkatých látek u plazů a ptáků je konečný produkt v nízké koncentraci je v moči savců v lidském těle se její tvorba zvyšuje při onemocnění ledvin, je součástí ledvinových kamenů při revmatizmu se usazuje v kloubech