317. Некоторые другие вещества группы пурина |
551 |
Строение аллоксана доказывается тем, что при обработке ще лочами он расщепляется на мочевину и мезоксалевую кислоту*:
NH, |
СООН |
|
I |
“ |
I |
0 |
= 0 |
-г С = 0 |
I |
|
I |
n h 2 |
СООН |
|
Образование аллоксана при окислении мочевой кислоты указы вает на то, что .в молекуле мочевой кислоты находится кольцо пиримидина.
При окислении мочевой кислоты марганцовокислым калием образуется аллантоин (темп, плавл. 238°):
|
С = 0 |
|
|
/ |
\ |
NII2 О |
|
ITN |
С—NH |
I |
II |
|
^>С=0 + Н20 + О |
||
|
0 = С С— NH |
||
0 = С |
С- -NH |
| |
| ^ С = 0 + С02 |
\ / |
NH—СН—NH |
||
|
NH |
|
|
аллантоин
Строение аллантоина доказывается его получением из глиоксиловой кислоты и мочевины:
\Н , |
|
о |
|
NH2 О |
|
|
I; .................. |
|
I |
II |
|
|
|
•NH |
|||
о = с |
+ |
с — юн + н| |
0 = С |
С — Nil |
|
|
)с о |
I I >С0 ЗН20 |
|||
I |
НО —с —нюн - - н; |
||||
NH- |
Н |
NH |
NH—CM—NH |
||
|
|
1 |
|||
гидрат глиоксиловой кислоты
Образование аллантоина при окислении мочевой кислоты указы вает на то, что в молекуле мочевой кислоты находится кольцо
имидазола.
317. Некоторые другие вещества группы пурина. Гипоксан тин C5H4N4O и ксантин C5H4N4O2, подобно мочевой кислоте, мож
но рассматривать как оксипроизводные пурина. Гипоксантин
* Мезоксалевую кислоту можно получить, обрабатывая диброммалоновую кислоту НООС—СВго—СООН щелочью.
552 Гл. XXV. Шестичленные гетероциклы
является 6-оксип.урином; ксантин |
представляет |
собой 2,6-ди- |
|||||
О'Кеи,пурин; для обоих соединений |
возможны |
и |
таутомерные |
||||
формы: |
|
|
|
|
|
|
|
|
С—ОН |
|
С = 0 |
|
|
|
|
N |
С—NH |
/ |
\ |
|
|
|
|
HN |
С—NH |
|
|
||||
| |
II |
>сн - » |
| |
I |
> |
|
|
НС |
С—W |
НС |
С—Nr |
|
|
||
' Ч |
/ |
|
|
N |
|
|
|
|
N |
|
|
|
|
|
|
|
|
гипоксантин |
|
|
|
|
|
|
С—ОН |
|
|
с = о |
|
|
|
N |
|
С—NH |
|
/ |
\ |
|
|
|
|
HN |
С—NH |
|
|||
н о —С |
|
сн ^ |
|
I |
II |
\сн |
|
Ч |
С—N |
0 = С |
C—W |
|
|||
' |
/ |
|
\ |
/ |
|
|
|
|
N |
|
|
|
NH |
|
|
Ксантин содержится во-многих животных тканях, в крови, мо че, печени, мочевых камнях. Ксантин—кристаллическое вещество, плохо растворимое в воде; образует соли с кислотами и основа ниями. Гипоксантин обладает амфотерными свойствами; обычно совместно с гипоксантином в животном организме содержится ксантин.
Кофеин C8H10N4O2 (или теин) и теобромин C7H8N4O2 явля
ются метальными производными ксантина:
С = 0 |
С = 0 |
|
/ |
\ |
/С Н , |
HN |
С—N< |
|
I |
II |
> с н |
0 = С |
С—W |
|
\ |
/ |
|
|
N—СН, |
|
кофеин(теин) |
теобромин |
|
Кофеин (1,3,7-триметилксантин). находится в листьях и бо бах кофейного кустарника, в листьях чая. Он кристаллизуется с одной молекулой воды, образуя тонкие иглы (темп, плавл. 237°). Кофеин обладает горьковатым вкусом, легко растворяется в го рячей воде; действует возбуждающе на нервную систему.
Теобромин (3,7-диметилксантин) содержится в бобах какао (:Theobroma cacao). Это кристаллическое вещество (темп, плавл.
351°), плохо растворимое в воде; применяется как мочегонное средство.
317. Некоторые другие вещества группы пурина |
553 |
Адеин C5H5N5, и л и 6-аминопурин, и гуанин C5H5ON5, т. е.
2-амино-6-оксипурин, принадлежат к числу наиболее распрост
раненных веществ ряда пурина:
С—n h 2 C=NH
^ |
\ |
С— NH |
/ |
\ |
|
N |
|
HN |
С—NH |
||
НС |
|
|
НС |
с- |
•сн |
|
|
|
|||
'Ч / |
|
W |
N |
|
|
|
N |
|
|
|
|
|
|
|
аденин |
|
|
|
с—он |
|
с = о |
||
Н |
NC— NH |
|
HN7 " 'V - N H |
||
|
|
|
|
|
•СН |
|
|
|
H.N- -С |
С- -№ |
|
|
|
|
|
' Ч |
/ |
|
|
|
|
N |
|
гуанин
Аденин вместе с ксантином, гипоксантином и гуанином обра зуется при гидролизе нуклеиновых кислот. Эти вещества имеют большое биологическое значение, так как входят в состав кле точных ядер. Они содержатся во многих растениях— чае, свекло вице, хмеле и т. д., в большом количестве находятся в дрожжах, встречаются в тканях животных организмов, а также в моче и гуано. Значительные количества гуанина находятся в рыбьей чешуе и коже рыб, пресмыкающихся и амфибий, своеобразный металлический блеск чешуи которых вызывается этим вещест вом. Аденин—кристаллическое вещество; темп, плавл. около 360°; обладает довольно сильными основными свойствами. Гу анин нерастворим в воде, с кислотами .образует соли, которые сильно гидролизуются.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Заканчивая изложение курса, следует еще раз остановиться на значении теории химического строения для изучения органи ческой химии.
Возникшая, как и всякая другая наука, из практических по требностей производства, органическая химия свыше 150 лет назад выделилась в самостоятельную отрасль химии — отрасль, изучавшую вначале процессы превращения и свойства веществ, вырабатываемых в живых организмах.
Первые удачные попытки научно подойти к химии природных соединений углерода были сделаны на примере наиболее простых по составу и легко доступных соединений. Объектами исследова ния являлись жирные кислоты, спирты, углеводороды. Изучение характерных особенностей этих веществ привело к,синтезу со единений, не встречающихся в природе. Среди них надо назвать хлорангидриды кислот, галоидпроизводные углеводородов, ди азосоединения и многие другие вещества. Развитие промышлен ности в первой половине XIX столетия и расширение области применения всевозможных органических веществ природного происхождения (красители, дубильные вещества и т. п.) зна чительно способствовало усилению интереса к органической химии и стимулировало проведение специальных исследований. Накопление экспериментального материала в свою очередь вызывало настоятельную необходимость в теоретических обоб щениях, позволяющих объяснить многообразие органических веществ и различные явления, наблюдаемые при их превраще ниях.
Возникновение во второй половине XIX столетия глубоко материалистической и диалектической по своему существу тео рии химического строения А. М. Бутлерова подняло органиче скую химию на новую, высшую ступень. Эта теория не только объяснила весь накопленный до ее возникновения опытный мате риал, но и дала возможность предсказывать новые факты, новые соединения, а также сознательно выбирать пути синтеза этих соединений. Основные положения теории химического строения надолго определили направление развития органической химии и являются ее незыблемым фундаментом.
Обогащенная в своем развитии новыми фактами и понятиями, почерпнутыми из стереохимии, химической кинетики и других разделов химической науки, теория химического строения яв ляется основным методом познания структуры и свойств слож ных органических молекул и позволяет строго научно подхо дить к сложнейшим проблемам органической химии.