Представителем шестичленных гетероциклических соединений с двумя различными гетероатомами (азота и серы) служит фенотиазин.



Важное значение имеют 2,10-дизамещенные производные фенотиазина, составляющие большую группу лекарственных средств психотропного действия. Один из них - аминазин - широко применяется как антипсихотическое средство.

13.5. Конденсированные гетероциклы

Из систем с двумя конденсированными гетероциклами важное значение имеют соединения пуринового ряда, в частности гидроксипурины и аминопурины, принимающие активное участие в процессах жизнедеятельности.

13.5.1. Гидроксипурины

Гипоксантин (6-гидроксипурин), ксантин (2,6-дигидроксипурин) и мочевая кислота (2,6,8-тригидроксипурин) образуются в организме при метаболизме нуклеиновых кислот. Ниже они изображены в лактамной форме, в которой находятся в кристаллическом состоянии.



У гидроксипуринов возможна как лактим-лактамная таутомерия, так и таутомерия азолов, связанная с миграцией атома водорода от атома N-7 к N-9, как показано на примере гипоксантина.



Мочевая кислота - конечный продукт метаболизма пуриновых соединений в организме. Она выделяется с мочой в количестве 0,5-1 г/сут. Мочевая кислота двухосновна, плохо растворима в воде, но легко растворяется в щелочах, образуя соли с одним или двумя эквивалентами щелочи (приведено вероятное строение солей).

2. 
   Строение пиримидиновых нуклеотидов: ЦМФ, УМФ, дЦМФ, ТМФ.
   

Распад пиримидиновых нуклеотидов происходит параллельно, с использованием одинаковых реакций и ферментов. Можно отметить несколько специфичных ферментов:

1. Фермент 5'-нуклеотидаза отщепляет 5'-фосфатную группу от ЦМФ, УМФ и ТМФ .

2. Аденозин-дезаминаза проводит окислительное дезаминирование цитидина.

3. Нуклеозид-фосфорилаза удаляет рибозу от уридина и тимидина.

4. Дигидроурацил-дегидрогеназа – восстановление урацила и тимина.

---

5. Дигидропиримидиназа осуществляет гидролитическое расщепление пиримидинового кольца.

6. Далее происходит гидролитическое отщепление аммиака и углекислого газа.

7. После окончательного разрушения пиримидинового кольца появившиеся β-аминокислоты направляются в реакции трансаминирования, после чего соответствующие кетокислоты изомеризуются и далее сгорают в ЦТК.



Реакции катаболизма пиримидиновых нуклеотидов
Решите задачи:

1. Напишите уравнения реакции:

неполного гидролиза ТМФ;

Задача №2

В контрольно-аналитическую лабораторию на анализ поступили три препарата: никотинамид, никодин (N-оксиметиламид никотиновой кислоты)и кордиамин (N,N-диэтиламид никотиновой кислоты). В лаборатории имеются водные растворы NaOH и HCl, аммиачный раствор гидроксида серебра и магнитная мешалка с подогревом. Требуется идентифицировать эти препараты.

Вопросы:

1. Какое название по международной номенклатуре имеет соединение, производными которого являются указанные препараты?

2. Как выглядят структурные формулы указанных соединений?

3. Обладает ли атом азота в пиридиновом кольце кислотно-основными свойствами?

4. Какое применение находят в медицине никотиновая кислота и никотинамид?

5. Как при помощи имеющихся реактивов можно распознать эти препараты?

Ответьте на тесты:

1. Первичная структура ДНК формируется за счет

1. 
   ионных связей между комплементарными основаниями
   
2. 
   ковалентных связей между аминокислотами
   
3. 
   ковалентных связей между дезоксирибозой одного нуклеотида и остатком фосфорной кислоты другого
   
4. 
   водородных связей между комплементарными основаниями
   
5. 
   водородных связей между аминокислотами
   

2. Вторичная структура ДНК формируется с помощью

1. 
   комплементарных азотистых оснований
   
2. 
   остатков фосфорной кислоты
   
3. 
   аминокислот
   
4. 
   углеводов
   
5. 
   все варианты верны
   

3. Между аденином и тимином в молекуле ДНК образуются водородные связи

1. 
   одна
   
2. 
   две
   
3. 
   три
   
4. 
   четыре
   
5. 
   более четырех
   

4. Понятие «двойная спираль» относится к молекуле

1. 
   белка
   
2. 
   полисахарида
   
3. 
   РНК
   
4. 
   ДНК
   
5. 
   липида
   

Занятие №11

---

---

Тема 11:Растворы ВМС. Свойства биополимеров

Дайте краткий ответ на теоретические вопросы:

1. 
   Механизм набухания и растворения ВМС. Факторы, влияющие на набухание: температура, рН, электролиты.
   

Процесс растворе­ния ВМС протекает самопроизвольно, но в течение длитель­ного времени, и ему часто предшествует набухание полимера в растворителе.

Полимеры, макромолекулы которых имеют симметричную форму, могут переходить в раствор, предвари­тельно не набухая. Например, гемоглобин, печеночный гликоген при растворении почти не набухают, а растворы этих веществ не обладают высокой вязкостью даже при срав­нительно больших концентрациях, в то время каквещества с более асимметрическими вытянутыми молекулами при рас­творении очень сильно набухают (желатин, целлюлоза, нату­ральный и синтетические каучуки).

Набухание- увеличение массы и объема полимера за счет проникновения молекул растворителя в пространственную структуру ВМС.

Причина набухания - большая раз­ница в размерах молекул растворяемого вещества и раствори­теля и, как следствие, большое различие в скоростях их диф­фузии. При набухании вначале происходит практиче­ски односторонняя диффузия молекул растворителя в про­странственную сетку полимера, имеющая ту же природу, что и осмос растворителя в осмотическую ячейку через поры полупроницаемой мембраны.

Механизм набухания сводится к проникновению молекул растворителя в ближайшие слои полимера и сольватации со­ответствующих участков полимерной цепи. В результате мак­ромолекулы «разрыхляются», что облегчает дальнейшее про­никновение молекул растворителя и увеличение массы и объ­ема полимера.

Различают два вида набухания: неограниченное, заканчи­вающееся полным растворением ВМС (например, набухание желатины в воде, каучука в бензоле, нитроцеллюлозы в ацето­не) и ограниченное, приводящее к образованию набухшего полимера - студня (например, набухание целлюлозы в воде, желатины в холодной воде, вулканизованного каучука в бен­золе). Студень представляет собой пространственную сетку, состоящую из связанных между собой макромолекул полиме­ра и заполненную молекулами растворителя.

Степень ограниченности процесса набухания и возмож­ность самопроизвольного растворения определяются соотно­шением энергии связи в решетке полимера и энергии сольва­тации полимерной цепи с учетом энтропийного фактора.

---

Весь процесс набухания и растворения ВМС можно услов­но разделить на ряд стадий: (рис. 1).

1. На начальной стадии (рис. 1, а) система состоит из двух компонентов:полимера и низкомолекулярной жидкости.

2. Пе­реход а —> б характеризуется интенсивным проникновением молекул низкомолекулярной жидкости в структуру полимера и сольватацией полимерной цепи, сопровождающимся выде­лением теплоты (ΔН < 0). Изменение энтропии по сравнению с энтальпийным фактором незначительно. При этом объем полимера возрастает, но общий объем системы «полимер-растворитель» уменьшается. Это явление называется кон­тракцией,а выделение теплоты говорит о физико-химической природе процесса.

3. Переход б -> в представляет собой начальный этап распре­деления макромолекул полимера по всему объему растворите­ля и характеризуется возрастанием энтропии системы вследствие роста числа возможных конформаций. Энтальпия сис­темы если и изменяется, то незначительно.

На данном этапе обычно происходит основное увеличение объема и массы по­лимера, что является результатом дальнейшего проникнове­ния молекул растворителя в полимерную сетку, ее разрыхле­ние и связанное с этим частичное освобождение макромоле­кул. Отдельные макромолекулы начинают отрываться друг от друга и переходить в слой низкомолекулярной жидкости. Ограниченное набухание заканчивается на стадии б или в образованием студня. Дальнейшее развитие процесса - не­ограниченное набухание - приводит к растворению полимера, т.е. к образованию раствора ВМС.

4. Переход в -> г происходит в результате сил диффузии и характеризуется зна­чительным увеличением энтропии системы. При этом макро­молекулы ВМС равномерно распределяются по всему объему низкомолекулярного растворителя, образуя истинный раствор.

Так как растворение полимеров главным образом обусловлено ростом энтропии, то и устойчивость растворов ВМС объясня­ется в основном энтропийным фактором.

Набухание и растворение ВМС зависят от:

1. природы растворителя и полимера,

2. строения макромолекул полимера,

3. температуры,

4. присутствия электролитов,

от рН среды (для полиэлектролитов).

Процессы набухания и растворения, ВМС являются избира­тельными процессами. Для образования раствора ВМС необходимо его сродство с растворителем (

---

Смотрите также файлы

• Медь один из семи металлов, известных с глубокой древности. Переходный период от каменного к бронзовому веку (4 3е тысячелетие до н э.) назывался медным веком.docx

• Тема Виды налогов. Сущность прямых и косвенных налогов. Выполнена работу студентка сувр2231з Еремина Виктория.pptx

• Письменное деление на двузначное число. Закрепление.docx

• Практической работы 47 Проектирование процесса закачки воды.docx

• Археология.docx