![]() |
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
![]() |
Биологическое и медицинское значение производных имидазола и тиазола |
Курсовая работа по органической химии Кафедра химии и методики преподавания химии Оренбург, 2004 Введение Имидазол и тиазол – пятичленные гетероциклы с двумя гетероатомами. У имидазола два атома азота, а у тиазола – один атом азота и один атом серы. Значение производных имидазола и тиазола очень велико. На их основе изготовлены препараты, применяющиеся для лечения многих заболеваний, в том числе и онкологических. Имидазольное ядро входит в состав таких важных для человека веществ, как азотистые основания, витамины, ферменты, аминокислоты. Цель данной курсовой работы – показать важность этих двух соединений, обобщив материал из разных отраслей науки (химия, фармакология, медицина), применение производных этих веществ в лечебной практике и повседневной жизни. В данной курсовой были решены следующие задачи: 1) Рассмотрены основные способы получения имидазола и тиазола, а также их производных; 2) Проанализировано строение имидазола и тиазола, и на основе строения были сделаны выводы о возможных химических свойствах этих соединений; 3) Проведена классификация производных имидазола и тиазола; 4) Приведены основные производные имидазола и тиазола и описаны их значение и применение. Данная тема может быть применена на факультативных занятиях по гетероциклическим соединениям, для расширения знаний по гетероциклическим соединениям и как научно-познавательный материал. Производные имидазола Химия имидазола Получение имидазола Имидазол получают конденсацией глиоксаля с аммиаком в присутствии формальдегида: Производные имидазола получают аналогично, действую аммиаком и формальдегидов на производные глиоксаля: СТРОЕНИЕ ИМИДАЗОЛА: В молекуле имидазола имеются 2 сопряжённые двойные связи. Эти связи с 4 π-электронами дополняются несзязывающими электронными парами атомов азота, и возникает единая 6π-электронная ароматическая система. В π-электронном сопряжении атомы азота принимают неодинаковое участие: один атом азота (под номером 3) обладает свободной электронной парой и является нуклеофильным центром. Он называется имидазольным атомом азота. Другой атом азота (под номером 1) отдаёт 2 электрона и характеризуется дефицитом электронов. Он называется пиррольным атомом азота. Двойные связи неравномерно распределяются по кольцу. Ниже приведены резонансные структуры имидазола: Молекулярная диаграмма имидазола наглядно показывает всё вышеперечисленное: Молекулы имидазола образуют между собой водородные связи: Химические свойства имидазола: Имидазол – более сильное основание, чем пиррол. Амфотерность приводит к тому, что его участие в той или иной реакции зависит от среды: в кислой среде кольцо заряжается положительно, в щелочной – отрицательно. Реакции электрофильного замещения протекают либо по атомам азота, либо по атомам углерода, но наиболее предпочтителен первый вариант. Такой механизм реакции требует наименьшие энергетические затраты. Производные имидазола могут вступать в реакцию с галоидным алкилом с образованием солей: Однако помимо реакций электрофильного замещения молекула имидазола может вступать и в реакции нуклеофильного замещения: Для имидазола возможны и специфические реакции: металлирование и карбоксилирование: Имидазол также может вступать в конденсацию с альдегидами: ФЕНИЛМИМДАЗОЛИЛЭТИЛЕН НЕКОНДЕНСИРОВАННЫЕ ПРОИЗВОДНЫЕ ИМИДАЗОЛА: Природным производным имидазола является аминокислота гистидин, которая при декарбоксилировании превращается в гистамин.
гистидин гистамин Гистамин токсичен. Он вызывает спазм гладкой мускулатуры и расширение капилляров с увеличением проницаемости их стенок, вызывает падение кровного давления. Аминокислота гистидин входит в состав некоторых препаратов: один из них – рифотироин. Рифатироин или пироглутамил-гистидил-пролинамид (трипептид). Другое название – тиролиберин. Это белый или слегка желтоватый аморфный порошок, хорошо растворимый в воде. Является гипоталамическим фактором, высвобождающий тиреотропный гормон гипофиза, мощный стимулятор секреции пролактин. Применяют при диагностике гипотиреоза, для оценки состояния гипоталамо-гипофизарно-тиреоидной системы при разных эндокринных заболеваниях. К простейшим производным имидазола относят: 1) 2-нитороимидазол. Это белое кристаллическое вещество, растворяющееся в воде и органических растворителях. Является очень сильным антибиотиком, однако из-за своей токсичности в настоящее время в медицине не применяется. 2) Мерказолил или 1-метил-2-меркаптоимидазол. Другое название этого вещества – тиамазол. Это белый или желтоватый кристаллический порошок со слабым специфическим запахом и горьким вкусом. Является синтетическим антитиреоидным средством, то есть вызывает уменьшение синтеза тироксина в щитовидной железе, благодаря чему оказывает специфическое лечебное действие при её гиперфункции. Применяют при диффузном токсическом зобе. К более сложным производным имидазола относятся: 1) Нафтизин или 2-(α-нафтилметил)-имидазолина нитрат. Другое название вещества - санорин. Это белый с желтоватым оттенком кристаллический порошок, трудно растворим в воде. Нафтизин – прекрасное сосудосуживающее средство, поэтому его в основном применяют при острых ринитах, при воспалении гайморовых пазух, для остановки носовых кровотечениях, при аллергических конъюнктивитах. 2) Галазолин или 2-(4'-третбутил-2',6'-диметилбензил)-имидазолина хлорид. Другое название - отривин или ксилометазолин. По своему действию близок к нафтизину. Применяется при ринитах, ларингитах, синуситах, воспалениях гайморовой пазухи, сенном насморке и других заболеваниях полости носа и горла. 3) Клофелин или 2-(2,6-дихлорфениламино)-имидазолина гидрохлорид. Другие названия: Гемитон, Катапресан. Это белый кристаллический порошок, растворимый в воде. Клофелин является хорошим α-адреноблокирующим средством, поэтому его назначают в качестве антигипертензивного средства при различных формах гипертонии, а в глазной практике – для лечения глаукомы. 4) Фентоламин или 2--имидзолина гидрохлорид. Это белый или кремовый порошок, мало растворимый в воде. Фентоламин как и клофелин относится к группе α-адреноблокаторов, то есть блокирует адренорецепторы., поэтому его применяют при расстройствах периферического кровообращения (болезнь Рейно, акроцианоз и др.), при лечении трофических язв конечностей, пролежней, отморожений и т.д. Фентоламин усиливает секрецию инсулина, вследствие чего может быть полезен больным сахарным диабетом. 5) Метиамид или 1-метил-2-мочевина. Является первым из известных Н2-блокатор, предложенный в качестве лекарственного препарата.
Однако он не нашёл применения в связи с большим числом побочных явлений (агранулоцитз и др.) 6) Этимизол или бис-(метиламид)-1-этилимидазол-4,5-дикарбоновой кислоты. Это белый кристаллический порошок, мало растворимый в воде. Оказывает стимулирующее влияние на дыхательный центр и относится к группе дыхательных аналептиков, активизирует адренокортикотропную функцию гипофиза, что приводит к повышению уровня глюкокортикостероидов в крови, улучшает краткосрочную память, способствует повышению умственной работоспособности. Применяют при отравлении наркотиками, после хирургического наркоза, и др. 7) Миконазол или 1--имидазол. Другое название – альбистат, гонофит, дерманистат. Применяют при поражении кожи и ногтей дерматофитами и грибками, сопровождающихся воспалениями. Эффективен при микозах с суперинфекцией грамположительными бактериями. 8) Мазиндол или Другое название – теренак, теронак. Обладает анорексигенным и антидепрессивным действием, так как является эффективным α-адреноблокатором. Применяют в комплексной терапии ожирения. К неконденсированным производным имидазола относится также и алкалоид пилокарпин. Пилокарпин – алкалоид, выделяемый из растения Pilocarpus Jobara di, произрастающего в Бразилии. Это бесцветные кристаллы или белый кристаллический порошок без запаха. Он применяется в офтальмологии для снижения внутриглазного давления, при острой непроходимости артерии сетчатки, при атрофии зрительного нерва. Пилокарпин возбуждает периферические м-холинорецепторы, вызывающие усиление секреции пищеварительных и бронхиальных желёз. КОНДЕНСИРОВАННЫЕ ПРОИЗВОДНЫЕ ИМИДАЗОЛА: К одному из важнейших конденсированных производных имидазола относится бензимидазол. Бензимидазол – гетероцикл, в котором имидазольное кольцо конденсировано с бензольным. Бензимидазольная система входит в состав ряда природных веществ, а также лекарственных препаратов. 1) Витамин В12 или цианокобаламин Соα--Соβ-кобамидцианид или α-(5,6диметилбензимидазолил)-кобамидцианид. Это кристаллический порошок тёмно-красного цвета без запаха. Гигроскопичен. Трудно растворим в воде. Обладает высокой биологической активностью. Он является фактором роста, необходим для нормального кроветворения и созревания эритроцитов; участвует в синтезе лабильных метильных групп и в образовании холина, метионина, креатина нуклеиновых кислот; способствует накоплению в эритроцитах соединений, содержащих сульфгидрильных группы; оказывает благоприятное влияние на печень и нервную систему, активирует свёртывающую систему крови. Оказывает лечебный эффект при болезни Аддисона-Бирмера, при анемии, при дистрофии, заболевании печени (циррозы, гепатит). Содержится в мясе, рыбе, куриных яйцах, и других продуктах, содержащий животный белок. 2) Дибазол или 2-бензилбенимидазола гидрохлорид. Это белый со слегка сероватым оттенком кристаллический порошок с горько-солёным вкусом, трудно растворим в воде, легко – в спирте. Гигроскопичен. Обладает сосудорасширяющим, спазмолитическим и гипотензивным действием. Оказывает стимулирующее влияние на функции спинного мозга. Применяют при спазмах кровеносных сосудов и гладкой мускулатуры внутренних органов, при лечении нервных заболеваний.
Вещество очень близко стоящее к ЛСД, моноэтиламд лизергиновой кислоты (LAE-23), в котором этиловая группа заменена атомом водорода, оказался в десять раз слабее по психоактивности, чем ЛСД. Галлюциногенный эффект этого вещества также качественно отличаются: он характеризуется снотворным компонентом. Подобный снотворный эффект еще больше проявляется у амида лизергиновой кислоты (LA-111), в котором обе этильные группы замещены атомами водорода. Эффекты, которые я установил, экспериментирую над собой с LA-111 и LAE-23, были подтверждены последующими клиническими исследованиями. Пятнадцать лет спустя мы встретились с амидом лизергиновой кислоты, который был получен синтетически для этих исследований, как со встречающимся в природе активным веществом мексиканского волшебного снадобья "ололиуки". В следующих главах я более подробно расскажу об этом неожиданном открытии. Определенные результаты химических модификаций ЛСД оказались ценными для медицинских исследований; производные ЛСД были признаны слабо или вообще не галлюциногенными, но вместо этого проявляли другие эффекты ЛСД в большей степени
1. Практическое применение производной
2. Кабельная магистраль связи между городами Тамбов и Владимир
3. Кулисный механизм. Практическое применение
4. Применение лазеров в связи и локации
9. История развития ЭВМ и практическое применение в обучении
10. Договор страхования: правовое регулирование и практическое применение
11. История открытия и практическое применение электромагнетизма
12. Объект и предмет социологии труда. Практическое применение этой науки
13. Практическое применение Гамавита для повышения работоспособности лошадей
14. Кабельная магистраль связи между городами Тамбов и Владимир
15. Опыт практического применения нового гестагенного контрацептива "Чарозетта"
16. Практическое применение программы "1С: Торговля и склад 7.7"
17. Презумпция невиновности: содержание, история, практическое применение
21. Связь между фотографиями человека и степенью его экстравертированности
25. Семантические отношения между производящим и производным словами
26. Применение производной и интеграла для решения уравнений и неравенств
27. Абсолютно все, что нас окружает, связано с вращением галактики и вселенной или основы строения мира
29. Применение метода множественной регрессии для оценки значений энергии водородных связей
30. Строение и применение древесины
33. Производная и ее применение в экономической теории
35. Строение и эволюция Вселенной
36. Солнечно-Земные Связи и их влияние на человека
37. Строение и эволюция звезд и планет
41. Разнообразие строения цветков и плодов у семейства Розоцветные
42. Влияние циано- и тетразольных производных цитозина и тимина на резистентность эритроцитов
43. Грибы. Строение. Питание. Размножение. Происхождение. Развитие
45. Алкалоиды - производные индола
47. Философские основы кибернетики и методология ее применения в военном деле
48. Применение ЭВМ для повышения эффективности работы штаба ГО РАТАП
49. Внешнеэкономические связи России на примере Северо-Западного и Дальневосточного регионов
50. Внешнеэкономические связи России с зарубежными странами
51. Внешнеэкономические связи Владимирской области
52. Механизм применения антимонопольных законов
53. Викинги : жизнь, быт, культура, связь с русской нацией
57. Применение права
58. Теоретические аспекты между бюджетами всех уровней с помощью деятельности Федерального Казначейства
59. Латинский язык: Практические задания для студентов заочного отделения исторического факультета
60. Экономические отношения между Россией и Казахстаном
61. Ужесточение конфронтации между СССР и США в первой половине 80-х годов
62. Политические отношения между Испанией и Латинской Америкой в конце 70-х - начале 80-х годов
64. Каналы связи: Спутниковая Связь
66. Электронная почта и факсимильная связь. Структура и прицип работы
67. Волоконно-оптические линии связи
68. Модемная связь
73. Факсимильная связь - пути развития
75. Применение методов линейного программирования в военном деле. Симплекс-метод
78. Применение компьютера в туристической деятельности
79. Применение программного комплекса Electronics Workbench для разработки радиоэлектронных устройств
81. Применение тройных и кратных интегралов
82. Аксиоматический метод. Логическое строение геометрии
83. Использование дифференциальных уравнений в частных производных для моделирования реальных процессов
84. Применение алгоритма RSA для шифрования потоков данных
89. Иммунная система. Строение, состав, функции и др.
90. Методическая разработка по практическому занятию для студентов лечебного факультета
91. Общий план строения стенки сосуда
92. Гепатит С. Строение вируса, профилактика, лечение, этиология, etc.
93. Применение компьютеров в медицине
94. Практическое гомеопатическое лекарствоведение
95. Криминологическая классификация (типология) преступников, ее основания и практическое значение.
96. Практика применения законодательства при удостоверении нотариусами сделок
97. Правовое положение Федерального агентства правительственной связи и информации при Президенте РФ
98. Обратная сила закона. Теория и практика применения на примере преступлений против собственности
99. Формирование понятия "фермент" в курсе биологии и связь с школьным курсом химии