hợp chất dị vòng
TRANSCRIPT
HOA HOC DAI CUONG
Y – DUOC – RHM Dr. DANG Van Hoai
DAI HOC Y DUOC TP. HO CHI MINH
HỢP CHẤT DỊ VÒNG (Heterocyclic compound)
.
Hợp chất dị vòng trong cấu tạo hoá học, vòng có chứa nguyên tố khác carbon, còn gọi là dị tố, ví dụ N, O, S, ....
N N
N
N
NH
N
NH
N
N
NH
S O
pyridine pyrimidine quinoline
pyrrole imidazole triazole
thiophene furan
HOA HOC DAI CUONG
Y – DUOC – RHM Dr. DANG Van Hoai
DAI HOC Y DUOC TP. HO CHI MINH
HỢP CHẤT DỊ VÒNG (Heterocyclic compound)
.
I. Pyrrole, Thiophene, Furan
NH
S O
pyrrole thiophene furan
Do tính chất không định chỗ của cặp điện tử không tạo liên kết trên dị tố, không thể proton hoá do đó những dị vòng này không có tính base. Độ âm điện của các dị tố ảnh hưởng đến sự không định chỗ của điện tử, kết quả tính thơm của các dị vòng theo thứ tự thiophene > pyrrole > furan.
HOA HOC DAI CUONG
Y – DUOC – RHM Dr. DANG Van Hoai
DAI HOC Y DUOC TP. HO CHI MINH
HỢP CHẤT DỊ VÒNG (Heterocyclic compound)
.
Chlorophyll
N
N
N
N
O
O
MeO
O
O
C20H34Mg
HOA HOC DAI CUONG
Y – DUOC – RHM Dr. DANG Van Hoai
DAI HOC Y DUOC TP. HO CHI MINH
HỢP CHẤT DỊ VÒNG (Heterocyclic compound)
.
Haem thành phần mang oxy của Haemoglobin
N
N
N
NFe
COOH
COOH
HOA HOC DAI CUONG
Y – DUOC – RHM Dr. DANG Van Hoai
DAI HOC Y DUOC TP. HO CHI MINH
HỢP CHẤT DỊ VÒNG (Heterocyclic compound)
.
Acetylenic thiophene được tìm thấy trong các thực vật bậc cao.Kháng sinh penicillin
S N
S
OS
NH
O
COOH
COOH
HOA HOC DAI CUONG
Y – DUOC – RHM Dr. DANG Van Hoai
DAI HOC Y DUOC TP. HO CHI MINH
HỢP CHẤT DỊ VÒNG (Heterocyclic compound)
.
Knorr pyrrole synthesis
R2
R1
O
NH2
R3
R4O
R3
R4
R2
R1
O
N
R3
R4
R2
R1
O
NH
R3
R4
R2
R1 N
OH
N
R3
R4R1
R2
+H+
- H2O
- H2O
HOA HOC DAI CUONG
Y – DUOC – RHM Dr. DANG Van Hoai
DAI HOC Y DUOC TP. HO CHI MINH
HỢP CHẤT DỊ VÒNG (Heterocyclic compound)
.
Paal Knorr Reaction
O O
R1
R2R3
R4 NH3
NH2 O
R1
R2R3
R4
N
R2 R3
R4R1N
H
R2 R3
R4R1
NH O
R1
R2R3
R4+- H2O
- H2O
HOA HOC DAI CUONG
Y – DUOC – RHM Dr. DANG Van Hoai
DAI HOC Y DUOC TP. HO CHI MINH
HỢP CHẤT DỊ VÒNG (Heterocyclic compound)
.
Paal Knorr Reaction
O O
Ph
SOHPhSPh
SH2OH O
PhSH
S O
PhSH O
Ph
+- H2O
- H2O
HOA HOC DAI CUONG
Y – DUOC – RHM Dr. DANG Van Hoai
DAI HOC Y DUOC TP. HO CHI MINH
HỢP CHẤT DỊ VÒNG (Heterocyclic compound)
.
II. Oxazole, Imidazole, Thiazole
N
NH
N
S
N
O
imidazole thiazoleoxazole
N
NH
NH2
S
N
OH N
N
NH2
+
Histamine Vitamin thiamine
HOA HOC DAI CUONG
Y – DUOC – RHM Dr. DANG Van Hoai
DAI HOC Y DUOC TP. HO CHI MINH
HỢP CHẤT DỊ VÒNG (Heterocyclic compound)
.
II. Oxazole, Imidazole, Thiazole
N
NH
NH2
S
N
OH N
N
NH2
+
Histamine Vitamin thiamine
Cl
ONH
COOEt
MeONH2
NH2
SS
N
NH2
NH
COOEt
MeO
.HCl+
HOA HOC DAI CUONG
Y – DUOC – RHM Dr. DANG Van Hoai
DAI HOC Y DUOC TP. HO CHI MINH
HỢP CHẤT DỊ VÒNG (Heterocyclic compound)
.
III. Isoxazole, Pyrazole, Isothiazole
NNH
NS
NO
Pyrazole IsothiazoleIsoxazole
ON
Br
OHNH-t-Bu
Bronchial asthma
HOA HOC DAI CUONG
Y – DUOC – RHM Dr. DANG Van Hoai
DAI HOC Y DUOC TP. HO CHI MINH
HỢP CHẤT DỊ VÒNG (Heterocyclic compound)
.
IV. Pyridine
N
O
O
HO
O
O
EtO
O
O
O
O
EtO
O
O
O
EtO
NH
O
OMe
H
NH2
COOMe
- H2OHeat
Dihydropyridine làm giảm áp suất máu
HOA HOC DAI CUONG
Y – DUOC – RHM Dr. DANG Van Hoai
DAI HOC Y DUOC TP. HO CHI MINH
HỢP CHẤT DỊ VÒNG (Heterocyclic compound)
.
V. Quinoline, Isoquinoline
NN
Quinoline Isoquinoline
HOA HOC DAI CUONG
Y – DUOC – RHM Dr. DANG Van Hoai
DAI HOC Y DUOC TP. HO CHI MINH
HỢP CHẤT DỊ VÒNG (Heterocyclic compound)
.
VI. Benzopyrrole, Benzofuran, benzothiophene
NH O S
NH
N
XO
HCH3
NH
OH NH2
X = OH lysergic acid
X = NEt2 lysergic acid diethylamide
5-hydroxytryptamine
Chất dẫn truyền thần kinh, tác động trên hệ thần kinh trung ương.
HOA HOC DAI CUONG
Y – DUOC – RHM Dr. DANG Van Hoai
DAI HOC Y DUOC TP. HO CHI MINH
HỢP CHẤT DỊ VÒNG (Heterocyclic compound)
.
VII. Dị vòng 5 cạnh với 3 hoặc 4 dị tố
ON
N
O
NN
S
NN
SN
N
ON
N
NH
N
N
SN
N
NH
N
NN
ON
NN
SN
NN
NH
N
N
oxadiazoles
thiadiazoles
triazoles
tetrazole oxatriazole thiatriazole
HOA HOC DAI CUONG
Y – DUOC – RHM Dr. DANG Van Hoai
DAI HOC Y DUOC TP. HO CHI MINH
HỢP CHẤT DỊ VÒNG (Heterocyclic compound)
.
VII. Dị vòng 6 cạnh với dị tố oxy
O O O O
O
O O O O
O
OOH
OH
OH
OH
OH
OH
O
OOMe
OMe
O
+
+
+
pyrilium cation 2-pyrone 4-pyrone
benzopyrilium cation
coumarine
chromone
delphinidin chloride khellin bronchial asthma
Màu đỏ, violet, blue của cánh hoa gọi là anthocyanins
HOA HOC DAI CUONG
Y – DUOC – RHM Dr. DANG Van Hoai
DAI HOC Y DUOC TP. HO CHI MINH
HỢP CHẤT DỊ VÒNG (Heterocyclic compound)
.
VIII. PyrimidineN
NN
N
N
N
NH
NH
O
O
NH
NH
O
O
NH
N
O
NH2
N
N
NH
N
NH2
N
NH
NH
N
O
NH2
ON
NH
O
O
OH
N3
pyridazine pyrimidine pyrazine
uracil thymidine cytosine adenine
guanine
AZT (Zidovudine) ức chế enzyme reverse transcriptase, thuốc kháng virus dùng trị AIDS (acquired immune deficiency syndrome)
HOA HOC DAI CUONG
Y – DUOC – RHM Dr. DANG Van Hoai
DAI HOC Y DUOC TP. HO CHI MINH
HỢP CHẤT DỊ VÒNG (Heterocyclic compound)
.
Nucleic acids được tìm thấy lần đầu tiên cách đây trên 100 năm, là acids có mặt trong nhân tế bào gồm RNA và DNA. Uracil có trong RNA, Thymine trong DNA và Cytosine có trong RNA và DNA.5-Flourouracil (5-FU) là thuốc trị liệu ung thư.Adenine và Guanine là hai purines có trong DNA và RNA.Tác nhân kháng nấm Flucytosine (5-F Cytosine), caffeine trong coffee, trà và nước uống cola đều có nhân pyrimidine.
Nucleic acids
Một trong những thành tựu khoa học nổi bật trong thế kỷ 20 là sự xác định ở mức độ phân tử của tương tác hoá học liên quan đến chuyển đổi thông tin di truyền và kiểm soát sinh tổng hợp protein. Những phân tử hoạt động sinh học liên quan là nucleic acids.
HOA HOC DAI CUONG
Y – DUOC – RHM Dr. DANG Van Hoai
DAI HOC Y DUOC TP. HO CHI MINH
HỢP CHẤT DỊ VÒNG (Heterocyclic compound)
.
N
Nucleotides
N N
N
NH2
O
H
OH
HH
OHH
CH2
OP
OH
OH
O
N
N N
N
NH2
O
H
OH
HH
OHH
CH2
OP
OH
O
O
POH
O
OH
Adenosine 5'-monophosphate (AMP) Adenosine diphosphate (ADP)
HOA HOC DAI CUONG
Y – DUOC – RHM Dr. DANG Van Hoai
DAI HOC Y DUOC TP. HO CHI MINH
HỢP CHẤT DỊ VÒNG (Heterocyclic compound)
.
Nucleotides
N
N N
N
NH2
O
H
OH
HH
OH
CH2
O
P
O
OH
Adenosine 3',5'-cyclic monophosphate (cyclic AMP)
HOA HOC DAI CUONG
Y – DUOC – RHM Dr. DANG Van Hoai
DAI HOC Y DUOC TP. HO CHI MINH
.
O N
O
CH2
O
P
PO
O
NH
O
O N
O
CH2
O
O
O
N
O
NH
H
O
O N
O
CH2
O
PO
O
NH
O
O
N
NHN
O
NH
H
N
OCH2
O
ON
NHN
O
NH
H
N
O
CH2
O
PO
OO
O CH2
O
PO
OO
N
N
NH
N
N
H
O CH2
O
PO
OO
N
N
NH
N
N
H
ONN
O
NH
H
CH2 O
CH2
C G
T A
T A
CG
5'
3'
HOA HOC DAI CUONG
Y – DUOC – RHM Dr. DANG Van Hoai
DAI HOC Y DUOC TP. HO CHI MINH
HỢP CHẤT DỊ VÒNG (Heterocyclic compound)
.
Thuốc trị ung thư
Ung thư (cancer) bệnh do tế bào tăng sinh không được kiểm soát. Thuốc dùng để kiểm soát bệnh ung thư có tác dụng ngăn sự phát triển không được kiểm soát của tế bào bằng cách ngăn chặn quá trình sao chép DNA.Thuốc 5-FU, thuốc kháng chuyển hoá trị ung thư dạ dày và ung thư vú. Flourine có tác dụng ngăn chuyển Uracil thành Thymine, một chất cần cho sinh tổng hợp DNA.
NH
NH
O
O
F
HOA HOC DAI CUONG
Y – DUOC – RHM Dr. DANG Van Hoai
DAI HOC Y DUOC TP. HO CHI MINH
HỢP CHẤT DỊ VÒNG (Heterocyclic compound)
.
N
Thuốc trị ung thư
Ung thư bạch cầu (leukemia) được điều trị bằng Methotrexate. Thuốc kháng chuyển hoá acid folic làm chậm sự tăng sinh tế bào.
N
N
NNH2
NH2
CH2
N
CH3NH
O
COOH
COOH
Methotrexate
HOA HOC DAI CUONG
Y – DUOC – RHM Dr. DANG Van Hoai
DAI HOC Y DUOC TP. HO CHI MINH
HỢP CHẤT DỊ VÒNG (Heterocyclic compound)
.
Thuốc trị ung thư
Thuốc Cyclophosphamide dùng điều trị lymphomas (Hodgkin’s disease) cũng như ung thư buồng trứng, ung thư phổi và ung thư vú. Tác dụng của tác nhân alkyl hoá Cyclophosphamide ngăn sự sao chép DNA, gắn với hai chuỗi của DNA bằng cầu hoá trị, làm DNA không thể tách để sao chép.
NH
PO
NO
Cl
Cl
HOA HOC DAI CUONG
Y – DUOC – RHM Dr. DANG Van Hoai
DAI HOC Y DUOC TP. HO CHI MINH
HỢP CHẤT DỊ VÒNG (Heterocyclic compound)
.
Thuốc trị ung thư
N
N
N
NHNH2
OMe
O-Methylguanine
HOA HOC DAI CUONG
Y – DUOC – RHM Dr. DANG Van Hoai
DAI HOC Y DUOC TP. HO CHI MINH
.
O
OCH
NH
R
boc CH2
Resin
Cl
CH
NH
R
bocO
O
CH2
Resin
CH
NH2
R O
O
CH2
Resin
O
OHCH
NH
R
boc
CH
NH
R
boc NH
CH
R O
O
CH2
Resin
O
CH
NH2
R
NH
CH
R O
O
CH2
Resin
O
CH
NH2
R
NH
CH
R OH
OO
-
HCl
DCCI
HCl
HBr, CF3COOH
boc = tert-butoxycarbonyl DCCI = N, N’ –dicyclohexyl carbodiimide
HOA HOC DAI CUONG
Y – DUOC – RHM Dr. DANG Van Hoai
DAI HOC Y DUOC TP. HO CHI MINH
.
1- Fischer Indole synthesis (cơ chế phản ứng)
2- Phản ứng Mannich (cơ chế phản ứng)
3- Phản ứng Vilsmeier (cơ chế phản ứng)
4- Phản ứng Skraup
5- Phản ứng Chichibabin