Vybrané heterocykly Aromaticita heterocyklů S pyrrol pyridin C/C2_16_eterocykly 1
FUA 1. Pětičlenné heterocykly s jedním heteroatomem Syntéza: P 4 10-2 0 eakce: bromace Br nitrace 2 sulfonace S 3 C/C2_16_eterocykly 2
FUA eakce: 1. Pětičlenné heterocykly s jedním heteroatomem C C + C C Deriváty furanu: - FUFUAL (Fural)- surovina pro přípravu furanu ovesné otruby -C()-C()-C()-C()-C aldosa = pentosa = C 2 hexosa 3 0 + furfural C KMn 4 dekarboxylace C k. pyroslizová C/C2_16_eterocykly 3
TIFE 1. Pětičlenné heterocykly s jedním heteroatomem Syntéza: S P 4 S 7-2 2 0 S -C C - T P 4 S 7 S C/C2_16_eterocykly 4
TIFE 1. Pětičlenné heterocykly s jedním heteroatomem eakce: - S E - obdobně jako furan - Problémem je jeho přítomnost v benzenu při výrobě průmyslových barviv + + S S S -dstranění z benzenu 2 S 4 2 S S S 3 zahřívání S - snadnější sulfonace než benzen - thiofensulfonová kyselina je rozpustná ve vodě, benzen nikolv C/C2_16_eterocykly 5
PYL Syntéza: 1. Pětičlenné heterocykly s jedním heteroatomem pyrros = ohnivě červený - 2-2 2 0 Knorrova syntéza: nitrosace Zn 2 (nitrosace a tautomerie nitrososloučenin - viz nitrososloučeniny) aldolová kondenzace - viz alkeny, karbonylové slouèeniny 2 + (tautomerie) tvorba iminů - kondenzace C/C2_16_eterocykly 6
PYL 1. Pětičlenné heterocykly s jedním heteroatomem eakce: Kyselý vodík MgX + MgX K 2 + 3 K Substituce elektrofilní nitrace 2 C/C2_16_eterocykly 7
PYL 1. Pětičlenné heterocykly s jedním heteroatomem eakce: Substituce elektrofilní C/C2_16_eterocykly 8
PYL 1. Pětičlenné heterocykly s jedním heteroatomem Deriváty pyrrolu: 3 C C 2 3 C C 2 3 C C 3 3 C Fe Mg porfin C C EM C 3 2 C F C C C 3 3 C = C 3 - chlorofyl a = C - chlorofyl b F - fytyl 3 C C 3 C 3 C3 2 9 C/C2_16_eterocykly
2. Pětičlenné heterocykly s více heteroatomy PYAZL Syntéza: β-diketon + hydrazin Biologicky aktivní deriváty pyrazolu: C 3 C 3 3 C + 2 C T C 3 I C 3 antipyrin Antipyrin antipyretikum a analgetikum Aminofenazon - analgetikum, antipyretikum s četnými vedlejšími účinky proto je nahrazován modernějšími látkami 3 C C 3 1. + 2. redukce 3. C 3 I C 3 C 3 C/C2_16_eterocykly aminofenazon 10
IMIDAZL 2. Pětičlenné heterocykly s více heteroatomy Syntéza: 3 + + 3 C/C2_16_eterocykly 11
IMIDAZL 2. Pětičlenné heterocykly s více heteroatomy Biologicky aktivní deriváty imidazolu: istidin esenciální aminokyselina istamin - působí na hladké svalstvo, způsobuje intensivní kontrakce dělohy, rozšiřuje cévy a tím snižuje krevní tlak afazolin - alfasympatomimetikum C 2 2 istidin istamin ydantoin - imidazolidin Sanorin (afazolin) 2 2 + ClC 2 C 12 C/C2_16_eterocykly
2. Pětičlenné heterocykly s více heteroatomy TIAZL S Biologicky aktivní deriváty: 3 C 2 Thiamin (vitamin B1) S C 3 Peniciliny C 3 S C 3 - benzyl - Penicilin G C C/C2_16_eterocykly 13
TETAZL 2. Pětičlenné heterocykly s více heteroatomy Syntéza: 1) nitril kyseliny + azoimid 2) aminoguanidin + + C + 3 Deriváty: 5-aminotetrazol (diazoniová sůl je explozivní v roztoku) 2 + - 2 2 2 2 3 + C/C2_16_eterocykly 14
2. Pětičlenné heterocykly s více heteroatomy PETAZL Syntéza: Ph Li 3 chlazení Ph C/C2_16_eterocykly 15
3. Pětičlenné heterocykly s přkondenzovaným benzenovým jádrem BEZ-b-PYL (IDL) Vlastnosti: C/C2_16_eterocykly 16
3. Pětičlenné heterocykly s přkondenzovaným benzenovým jádrem BEZ-b-PYL (IDL) Přírodní látky indolu: - Indigo (mořena barvířská) v přírodě heteroglykosid C 2 3 0 + oxidace - redukce oxidace - redukovaná forma bílá oxidovaná forma modrá C/C2_16_eterocykly 17
3. Pětičlenné heterocykly s přkondenzovaným benzenovým jádrem BEZ-b-PYL (IDL) Přírodní látky indolu: - Antický purpur - Tryptofan, Serotonin, Tryptamin - Skatol, Psylocin, Psylocibin - Kyselina lysergová Br Br Y C 3 antický purpur 3 C C 3 C 3 skatol = psylocin = fosfát psylocibin C/C2_16_eterocykly Y = kyselina lysergová C 2 5 Y = C 2 5 LSD 18
4. Šestičlenné heterocykly PYIDI Syntéza: 1. nenasycený 1,5-diketon + 3 2. antzschova syntéza 3 3 3 Q Q Q Q oxidace Q Q 1 3 2 1 2 1 2 Vlastnosti: - delokalizační energie srovnatelná s benzenem - terc. amin - bazicita pk B = 9, přesto vytváří soli C/C2_16_eterocykly 19
4. Šestičlenné heterocykly PYIDI Vlastnosti a reakce: + Slabá zásada se silnými kyselinami vytváří soli -X pyridiniové soli 2 2 eakcí s peroxidem vodíku v roztoku kys. octové nebo acetanhydridu vytváří pyridin--oxid C/C2_16_eterocykly 20
4. Šestičlenné heterocykly PYIDI Vlastnosti a reakce: 1) Substituce elektrofilní: - halogenace, nitrace, sulfonace v silně kyselém prostředí obsadí se první místo elektronového ataku dusík S E do β-polohy - velmi neochotně za velmi drastických podmínek do β-polohy 2) Substituce nukleofilní Čičibabinova reakce 2 - + 2 2-2 3 + C/C2_16_eterocykly 2 21
PYIDI Vlastnosti a reakce: 4. Šestičlenné heterocykly pseudobazicita dusíkový atom pyridinu může adovat alkylhalogenidy a diallkylsulfáty za vzniku kvarterních solí, které účinkem alkalického hydroxidu přechází na tzv. pseudozásady Ag 2 + 2 ox redukce X X 2 pyridon 2 /Pd X piperidin 2 2 2 redukce 4-aminopyridin 22
PYIDI 4. Šestičlenné heterocykly Přírodní deriváty pyridinu: - ikotinamid součástí AD + a ADP + 2 2 P P AD + C C + 2 2 + C 3 C 3 AD + AD 23 C/C2_16_eterocykly
PYIDI 4. Šestičlenné heterocykly Přírodní deriváty pyridinu: - Vitamin B6 tři formy Pyridoxal, Pyridoxamin, Pyridoxol - transaminázy C 2 C 2 2 C 2 C 2 C 2 C C 3 C 3 C 3 Pyridoxal Pyridoxamin Pyridoxol 1 C 1 C 1 C + P 2 C 2 C 3 P 2 C P 2 C C 3 C 3 2 0 2 2 2 2 C + P 2 C C 3 C P 2 C C 3 + 1 C 24
4. Šestičlenné heterocykly PYIDI Přírodní deriváty pyridinu: - ikotin, Kyselina nikotinová, Anabazin, Konin, Isopeletierin - Isoniazid - tuberkulostatikum ox C ikotin C 3 Kyselina nikotinová 2 Anabazin Konin C 3 (insekticid) (alkaloid bolehlavu) (antiparazitální přípravek) (antituberkulotikum) Isopeletierin C 3 Isoniazid C/C2_16_eterocykly 25
4. Šestičlenné heterocykly PYIMIDI Syntéza: 2 2 + 3 1 2 1 3 Deriváty pyrimidinu: Se 2 + Alloxan Kyselina barbiturová Kyselina vialurová C/C2_16_eterocykly 26
PYIMIDI 4. Šestičlenné heterocykly Deriváty pyrimidinu: - deriváty kyseliny barbiturové sedativa, hypnotika Et Ph Et Et Barbital Fenobarbital Alobarbital C/C2_16_eterocykly 27
PYAZI 4. Šestičlenné heterocykly Syntéza: + 2 Mn 4 - C - -2C 2 2 C - PIPEAZI Syntéza: C 2 + 2 C 28 C/C2_16_eterocykly
4. Šestičlenné heterocykly MFLI 1,3,5-TIAZI 1,2,4-TIAZI UACIL 6-AZAUACIL C/C2_16_eterocykly 29
CILI 5. Šestičlenné heterocykly s přikondenzovaným benzenovým jádrem Přírodní deriváty chinolinu: - Chinin, Cincholin antinarkotika, antipyretika - Cinchokain lokální anestetikum C 2 Et Et = Cincholin = C 3 Chinin Perkain (Cinchokain) C/C2_16_eterocykly 30
ISCILI 5. Šestičlenné heterocykly s přikondenzovaným benzenovým jádrem Deriváty isochinolinu: - Papaverin - spasmolitikum Cl 3 C 3 C + PCl 3 3 C 3 C 2 C 3 C 3 3 C C 3 PCl 3 3 C 3 C 3 C 3 C Papaverin C 3 C 3 31 C 3 C 3
ISCILI 5. Šestičlenné heterocykly s přikondenzovaným benzenovým jádrem Deriváty isochinolinu: - morfinové alkaloidy Morfin, eroin, Kodein 2 1 = 2 = 1 = C 3, 2 = 1 = 2 = CC 3 Morfin Kodein eroin C 3 1 C/C2_16_eterocykly 32
5. Šestičlenné heterocykly s přikondenzovaným benzenovým jádrem AKIDI Deriváty akridinu: - Akriflavin antiseptikum (žlutá barva) 2 + C 2 2 2 C 3 Akriflavin 33 C/C2_16_eterocykly
5. Šestičlenné heterocykly s přikondenzovaným benzenovým jádrem 2-CME 4-CME Deriváty chromenu: - Kumarin + deriváty kumarinu Kumarin = CEt = Pelentan Dikumarol C/C2_16_eterocykly 34
5. Šestičlenné heterocykly s přikondenzovaným benzenovým jádrem CME Deriváty chromenu: - Flavony + flaviliové soli základem anthocyaninových barviv - kyselé prostředí červené - basické prostředí - modré flavony - flaviliové soli Flavon - 2 2 1 1 = 2 = 1 =, 2 = 1 = 2 = Pelargonidin Cyanidin Delfinidin 1 35 C/C2_16_eterocykly
5. Šestičlenné heterocykly s přikondenzovaným benzenovým jádrem CILI CIAZLI CIXALI FTALAZI C/C2_16_eterocykly 36
6. Vzájemně kondenzované heterocykly PUI 1 6 5 7 Syntéza: 2 3 4 9 2 8 C 2 Deriváty purinu: - Adenin, Guanin, ypoxantin, Kyselina močová, Xantin - alkaloidy Theobromin, Theofilin, Kofein 1 3 Kyselina mocová Xantin 2 1 =, 2 = 3 = C 3 1 = 2 = C 3, 3 = 1 = 2 = 3 = C 3 Theobromin Theofilin Kofein 37 C/C2_16_eterocykly
6. Vzájemně kondenzované heterocykly PTEIDI 3 4 5 6 2 1 8 7 Deriváty pteridinu: Y 2 Y = Kyselina pteroová Y = C Kyselina listová C C/C2_16_eterocykly 38
6. Vzájemně kondenzované heterocykly ALLXAZI ISALLXAZI Deriváty alloxazinu: - vitamin B 2 - iboflavin C 2 C 2 3 C 3 C vitamin B 2 - iboflavin C/C2_16_eterocykly 39
ALLXAZI 6. Vzájemně kondenzované heterocykly Deriváty alloxazinu: - dehydrogenázy FM, FAD - FM 2, FAD 2 Flavin mononukleotid Flavin adenin dinukleotid 3 C 3 C 3 C 3 C + + C C C/C2_16_eterocykly C C 40