Гипоксантин, 6-гидроксипурин 5 страница

     Салицил қышқылы (о-гидроксибензой) – антисептикалық қасиеті 

болғандықтан көкөністерді және жеміс жидектерді консервілегенде қолданылады. Салицил қышқылының туындылары дәрі ретінде кеңінен пайдаланылады. Мысалы, ацетилсалицил қышқылы (аспирин) медицинада қызу және ауруды басатын дәрі ретінде қолданылады. Оны салицил қышқылын сірке ангидридімен немесе хлориді ацетилмен реакциялау арқылы алады:

 Салицил қышқылынан фенолды пайдаланып ішек-қарын ауруларына қолданатын салол деген дәріні алуға болады. Салицил қышқылын метнолмен реакцияға түсіріп әртүрлі медициналық майлар дайындағанда қолданылатын метилсалицилат деген қосылысты алуға болады.

Полигидроксибензой қышқылы - 3,4,5,-үшгидроксибензой қышқылы немесе галла қышқылы.

Бұл қышқыл сия жаңғақтың, емен қабығының құрамында кездеседі. Қыздырғанда декарбоксилдеу реакциясына түсіп пирогаллол береді:

Пирогаллол дәрілік заттар, бояулар, полимерлер алуға пайдаланылады.

Оксоқышқылдар.

Оксоқышқылдар деп құрамында карбоксил тобынан басқа карбонил (альдегид немесе кетон) тобы бар қышқылдарды айтады.

Альде- немесе кетоқышқылдарды атағанда карбон қышқылдарының аттарының алдына карбонил тобының орналасу орнын көрсетеді, мысалы:

Оксоқышқылдар аралас функциялық қосылыс болғандықтан олар бір жағынан карбон қышқылдарының қасиеттерін көрсетіп тұздар, күрделі эфирлер береді, екінші жағынан альдегидтер мен кетондарға тән ракцияларға түседі. Атап айтқанда, олар тотықсызданғанда спирт түзетін альдегид пен кетондар сияқты тотықсызданып гидроксиқышқылдарға айналады.

Альдегидқышқылдардың гомологтық қатары глиоксил қышқылы-нан Н–СО–СООН басталады. Бұл бірден бір ғана мүмкін болатын a-альдегид қышқылы. Глиоксил қышқылы табиғатта толық піспеген өсімдік жемістерінде кездеседі.

Глиоксил қышқылының молекуласындағы альдегид тобы карбоксил тобының әсерінен күшті полюстенген, сондықтан бұл қышқыл гидрат түрінде ғана бола алады.

Глиоксил қышқылы альдегид тобына тән әдеттегі реакцияларға да (күміс тотығының аммиактағы ерітіндісімен, көгерткіш қышқылмен, бисульфитпен, гидроксиламинмен және т.с.с.) және карбоксил тобына да тән әдеттегі реакцияларға да (тұздар, эфирлер және т.с.с. түзу) кіріседі.

Кетонқышқылдарының гомологтық қатарындағы бірінші- пирожүзім қышқылы – СН₃С(О)СООН. Бұл қышқыл көмірсулар сүтқышқылдық немесе спирттік ашу процесіне ұшырағанда пайда болатын аралық зат.

Алғашқы рет пирожүзім қышқылы жүзім (шарап) қышқылын қыздыру (грек сөзі пирос – от) арқылы алынған, аты осыдан шыққан.

Осы қышқылдың тұздары пируваттар деп аталады.                              

       Пирожүзім қышқылын сұйытылған күкірт қышқылымен қыздырып декарбоксилдеу, ал қойылтылған күкірт қышқылымен қыздырып декарбонилдеу реакцияларын жүргізуге болады.

Декарбоксилдеу реакциясы басқа α-кетонқышқылдарға да тән.

Пирожүзім қышқылын тотықтыру арқылы сірке қышқылын және көміртектің диоксидін алуға болады.

Биосистемада пирожүзім қышқылының декарбоксилдеу процесі декарбоксилаза ферментінің және тиісті коферменттің қатысуымен жүреді. Осыдан шыққан ацетальдегид α-кетонқышқылдарға қосылып α-ацето- α-гидроксиқышқыл береді, бұл қосылыс кейін кейбір α-аминқышқылдарды түзуге қатысады. Немесе ацетальдегид кофермент А-ның қатысуымен тотығып ацетилкофермент А-ны түзеді.

     β-қышқылдарының гомологты қатары ацетосірке қышқылынан- СН₃С(О)СН₂СООН басталады. Ацетосірке қышқылы қант ауруы бар адамдардың организмінде жиналады.Бұл қышқыл басқа β-қышқылдары сияқты декарбоксилдеу реакциясына оңай түседі, реакцияның нәтижесінде шығатын ацетон алғашқыда енолдық түрде түзіледі.

Органикалық синтезде осы қышқылдың этил эфирінің маңызы зор. Ол әр түрлі кетондар мен қышқылдарды алу үшін қолданылады.

Ацетосірке эфирі (ацетосірке қышқылының этил эфирі) – жағымды иісті сұйық зат. Қайнау темп. 181^оС. Суда ерімейді.

Ацетосірке эфирі – кето-енольдық таутомерияға қабілетті қосылыстардың классикалық мысалы:

     Бұл формалардың екеуі де бос күйінде алынады: кетондық формасын – қатырып алады (мұның балқу температурасы жоғарырақ), енолдікін – кварц ыдыста қыздырып айдап шығарады (бұл, кетондық формасына қарағанда, төменірек температурада қайнайды).

     Дегенмен мұның екеуі де тұрақты емес, тепе-теңдік қоспаға оңай айналады, қоспада енольдық форма 10 %-дан кем болады. Әр түрлі еріткіштердегі енольдық форманың мөлшері де әр түрлі болады: еріткіштің полюстіліг неғұрлым күшті боса, кетондық форма да соғұрлым көп болады.

7. Бақылау сұрақтары

1. Сүт (2-гидроксипропан) қышқылын алу үшін қажет:

            1) 1,4-дихлорэтан, HCN, Н₂О

             2) 1,2-дихлорэтан, HCN, Н'₂О

             3) 1,1,1-трихлорбутан, Н₂О

                4) этаналь, HCN, Н₂О

            5) этандиаль, HCN, Н₂О

2. 3-Оксобутан қышқылы декарбоксилденгенде түзіледі:

             1) пропан

             2) пропан қышқылы

             3) пропаналь

             4) пропанон

             5) пропен

3. Реакция өнімі: 2-Оксопропан қышқылы + [Н]/Рt→

                1) пропен қышқылы

             2) пропан қышқылы

             3) 2-гидроксипропан қышқылы

             4) пропанол-2

             5) пропанон

4. Ацетосірке эфирінің таутомериясы:

             1) цикло-оксо

             2) кето-енолды

             3) лактим-лактамды

             4) сақиналы-тізбекті

             5) диастереомерия

5. 2-Гидроксипропан қышқылының стереоизомерлерінің саны:

             1) 3

             2) 2

             3) 6

                4) 4

             5) 8

6. 2-Оксопентанди ( α -кетоглутар) қышқылында декарбоксилденгенде мына өнімді түзеді:

             1) пропан

             2) бутан қышқылы

             3) бутаналь

             4) пропанон

             5) пропен

7. Ацетосірке қышқылы декарбоксилденгенде түзеді:

             1) енолды

             2) кетонды

             3) ацетонды және СО2

             4) СО2     

            5) таутомерлерді

8. Салицил қышқылы мен сірке ангидриді әрекеттескенде түзілетін, және дәрілік зат ретінде қолданылатын ацетилсалицил қышқылы:

              1) жай эфир

              2) күрделі эфир

              3) карбонилді қосылыс

              4) салицил қышқылының ангидриді

              5) витамин болып табылады

9. Ацетилсалицил қышқылы мына заттардың булары әрекеттескенде түзеді:

                 1) салицил қышқылы және этанол

               2) салицил қышқылы және сірке ангидриді

               3) салицил қышқылы және фенол

               4) сірке ангидриді және n-гидроксибензой қышқылы

               5) бензол және хлорлы ацетил

10. a-Гидроксиқышқылдарды қыздырғанда түзілетін зат:

1) лактам                3) кетон                   5) оксоқышқыл

2) лактид                 4) циклды дикетопиперазид

11. Молекуласында бір мезгілде гидроксил және карбоксил топтары болатын қосылыстардың аталуы:

             1) аминоспирттер                                  

             2) спирттер

             3) гидроксиқышқылдар

             4) карбон қышқылдары

             5) оксоқышқылдар

12. Кето-енольды таутомерия мына жағдайлардың бірі болып табылады:

               1) альдоль-кротонды конденсация

               2) прототропия

               3) оптикалық изомерия

               4) кос байланыстың орны бойынша изомерия

               5) геометриялық изомерия

13. Пирожүзім қышқылы қандай реагентпен карбоксильді топ бойынша әрекеттеседі?

     1) С₆Н₅NH-NH₂

2) NaHCO₃ (H₂O)

3)NaHSO₃

4) HCN

5)C₆Н₅COCl

14. a-Кетоқышқылдардың қасиеттері қандай қосылыстардың химиялық қасиеттеріне ұқсайды?

  1) гликоль қышқылы

2) кымыздық сірке қышқылы

      3) янтарь қышқылы

      4) бензой қышқылы

      5) сульфанил қышқылы

15. Келесі реакцияның дұрыс аталуын таңдаңыз:

   1) күрделі эфир топтарының гидролизі

   2) апетосірке эфирінің қышқылдық ыдырауы

   3) ацетосірке эфирінің спирттік ыдырауы

   4) ацетосірке эфирінің кетонды ыдырауы

5) тұздардың түзілу реакциясы.

16. Ацетосірке эфирі натрий этилатымен әрекеттескенде, қандай қосылыс түзіледі?

   1) ацетосірке қышқылының натрий тұзы

   2) ацетосірке қышқылы

   3) натрий ацетаты

   4) натрий ацетосірке эфирі

     5) ацетилацетон

17. Ацетосірке эфирінің қышқылдық ыдырауының негізгі өнімін көрсетіңіз:

   1) сірке қышқылы

   2) ацетилацетон

          3) фенилацетилен

   4)натрий формиаты

   5)натрий ацетаты

18. β-гидроксиқышқылдарды қыздырғанда түзілетін зат:

    1)лактам                     

    2) лактон                   

    3) оксоқышқыл

    4)лактид                    

    5) қанықпаған қышқылдарды

19. Глиоксаль қышқылында бір мезгілде қандай топтар бар:

               1) карбоксил, гидроксил;  

               2) карбоксил, карбонил (оксо)

               3) карбоксил, альдегид

               4) карбонил және гидроксил

              5) екі альдегид тобы

20. Гидроксиқышқылдар қандай қосылыстардың қасиеттерін көрсетеді:

               1) карбон қышқылдардың және спирттердің;

               2) аминдер мен спирттердің                                     

               3) аминқышқылдардың және спирттердің;

               4) альдегидтер мен кетондардың;                                                      

               5) лактондар мен пиперазидтердің. 

Тәжірибелік сабақ № 11

1. Тақырыбы:α-Аминқышқылдар. Жіктелуі, құрылысы, химиялық қасиеттері. Пептидтер. Белоктар. α-аминқышқылдарға сипаттама.  

2. Сабақтың мақсаты: маңызды α-аминқышқылдарының құрылысы мен қасиеттері және белокты молекулалардың құрылымдық ұйымдасуының химиялық негізі жайлы білімді қалыптастырып, белоктардың биологиялық қызметін одан әрі молекулярлы деңгейде зерттеу.

3. Оқыту мақсаты:

Студент білуі қажет:

- аминқышқылдардың құрылысын, жіктелуін және номенклатурасын;

- аминқышқылдардың химиялық қасиеттерін және амин тобы мен карбоксил тобы

бойынша жүретін реакцияларын;

- пептидтік байланыстың электрондық құрылысын;

- a-аминқышқылдардың сапалық ашатын реакцияларын.

4. Тақырыптың негізгі сұрақтары:

1. Белоктардың құрам бөліктері a-амин қышқылдарының жалпы формуласы.

2. a-аминқышқылдарының радикалдың химиялық табиғатына және –СООН, -NH₂ топтарының санына қарай жіктелуі.

3. Алмастырылатын және алмастырылмайтын a-аминқышқылдарының анықтамасы, құрылысы, номенклатурасы.

4. Алифаттық a-амин қышқылдары: а) радикалдың құрамында –ОН тобы бар; б) радикалында қосымша –СООН тобы бар; в) радикалында қосымша -NH₂ тобы бар; г) күкіртті амин қышқылдары.

5. Ароматты (гомоциклды) және гетероциклды a-амин қышқылдары.

6. a-амин қышқылдарының стереоизомериясы.

7. Пептидтік байланыс, оның электрондық құрылысы.

8. Ди-, три-, тетрапептидтердің түзілуі.

9. a-амин қышқылдарына сапалық реакция-нингидрин реакциясы.

10. Неліктен a-амин қышқылдары гетерофункционалды қосылыстарға жатады?

11. Лизиннің, глаутамин қышқылының, аланиннің тұздарының, амидтерінің, күрделі эфирлерінің түзілу реакцияларын жазу.

12. Треониннің, сериннің, тирозиннің фосфор қышқылымен эфирлеу реакцияларын жазу.

13. Глутамин қышқылының, лизиннің биполярлық ионының түзілу реакциясын жазу.

14. Фенилаланин, сериннің НСI-мен әрекеттесу реакциясын жазу.

15. Аргининнің гидролиздену реакциясын жазу.

16. Цистеиннің қатты тотығу реакциясын және декарбоксилдеу арқылы тауриннің түзілуін жазу.

17. Глутамин қышқылының тотыға, тотықпай дезаминдеуін жазу.

18. Три-, тетрапептидтерді жазу, номенклатурасы.

19. Глутатион құрылысы, маңызы.

20. Белоктар, түсінік.

5. Білім берудің және оқытудың әдістері: шағын топтар, жаттығуларды орындау, жұптасып жұмыс істеу.

6. Информациялық-дидактикалық блок (аннотация)

Молекуласында амин және карбоксил топтары бар қосылыстарды аминқышқылдар деп атайды. Екі функциялық топтың орналасуына байланысты a-, β- және γ-аминқышқылдары болады. Бір амин және карбоксил топтары бар қышқылдарды моноаминмонокарбон қышқылдары деп, ал молекуласында екі амин және бір карбоксил топтары бар қышқылдарды диаминкарбон, бір амин және екі карбоксил топтары барларды аминдикарбон қышқылдары деп атайды. Аминқышқылдардың маңызы өте зор, өйткені солардың солардың қалдықтарынан белок заттары құрылған.

Аминқышқылдары, амин топтарының орындарын грек алфавитінің әріптерімен белгілеп, әдетте өздеріне сәйкес келетін карбон қышқылдардың алмасқандары ретінде аталады. Систематикалық номенклатура да қолданылады, ал қарапайым амин қышқылдарының эмпирикалық аттары да бар. Мысалы:

Аминқышқылдардың изомериясы оксиқышқылдардың изомериясы тәрізді. Бұлардың изомериясы функционалдық топтар күйінде көміртек-тік қаңқа құрылысымен де байланысты бола алады.

     Аминқышқылының молекуласында бір және бірнеше де карбоксил топтары бола алады, соған орай амин қышқылы әр түрлі негізді бола алады. Аминқышқылының молекуласында бірнеше амин топтары да бола алады.

     Бір негізді аминқышқылдардың гомологтік қатары аминоқұмырсқа қышқылынан H₂N–С(O)–ОН бастау керек еді. Дегенмен бұл қышқыл қышқылдығымен қоса көмір қышқылының шала амиді де болып табылады.

Сірке қышқылынан бір аминқышқылын H₂N–СН₂–СООН тудыруға болады. Пропион қышқылынан – екеу:

Май қышқылынан – үшеу, изомай қышқылынан – екеу:

     a-Аминқышқылдарды алу әдістері.a-аминқышқылдарының маңызы үлкен, сондықтан оларды алу әдістері көп жасалған. Олардың ең маңыздылары мына үшеуі:

1. Хлорға алмасқан қышқылдың тұздарын аммиакпен әрекеттестіру:

2. Альдегидтерді немесе кетондарды аммоний цианидімен әрекеттес-тіріп алады:

3. Белоктар гидролизденгенде 25 шамасында әр түрлі аминқышқылдар түзіледі. Ол қоспаны ыдырату біраз күрделі қиындықтардан тұрады. Дегенмен әдетте басқаларына қарағанда, бір немесе екі қышқыл әжептеуір көп мөлшерде алынады және ол қышқылдарды оп-оңай жеке бөліп шығаруға болады.

     β-Аминқышқылдарды алу әдістері. β-аминқышқылдарын алу әдістерінің ең маңыздылары мыналар:

1. Қанықпаған қышқылдарға аммиакты қосу.

2. Микробиологиялық синтез жүргізу арқылы алынады. Кейбір микроорганизмдер тіршілік ету әрекетінің нәтижесінде a-аминқышқылдарын түзеді. Оларды өсіру үшін құрамында қанты көп ауылшаруашылық өндірістерінің қалдықтары, фосфор қышқылынан және микроэлементтерден құралған қоспа пайдаланылады.

Химиялық қасиеттері.Молекулаларында бірден карбоксил және амин топтары болғандықтан аминқышқылдары қышқылдар мен аминдерге тән реакцияларға қатыса алады. Қышқылды топпен амин тобы бір-бірімен әрекеттесуі де мүмкін. Аминдер амфотерлік қосылыстарға жатады. Төменде кейбір маңызды реакциялар келтірілген:

Жеке өкілдері.Аминсірке қышқылы (гликоколь, глицин) жібек фиброинін гидролиздендіру арқылы алады. Хлорсірке қышқылынан синтезделеді.

     Қажетті бетаин (аммоний негіздерінің ішкі тұздары бетаиндер) (CH₃)₃N⁺–СН₂–CO–О табиғатта көп таралған. Көп мөлшерде қызылша сірнесінде (патока) болады.

     –Аминопропион қышқылы (аланин) СН₃–CHNH₂–СООН. L(+)- аланин барлық белоктардың, әсіресе жібек фиброинінің құрамында болады. Ацетальдегидтен диангидриндік синтезбен алынады.

     –Аминизокапрон қышқылы (лейцин) (СНз)₂СН–СН₂–CHNH₂–СООН. L(–)-лейцин көбінесе белоктардың гидролизінде, әсіресе гемоглобиннің бұлшық ет ұлпаларының гидролизінде түзіледі.

     Аминянтарь қышқылы НООС–СН₂–CHNH₂–COOH аспарагин қышқылы деп аталады. Бұл қышқыл белоктардың гидролизінде де түзіледі. Табиғатта аспарагин қышқылының амиді-аспарагин –      NH₂CO–СН₂–CHNH₂–COOH кездеседі. Бұл әуелде ши қазтаңдайда (қоян шөптен) бөлініп алынады.

     Диаминкапрон қышқылы (лизин) NH₂–(СН₂)₄–CHNH₂–COOH. L(+)-лизин балықтың кейбір тұқымдарының уылдырықтарындағы белоктар-дың құрамында болады. Күшті негіз болып есептеледі. Орны толмайтын амин қышқылдар қатарына қосылады. Синтез жолымен капролактамнан алынады.

Цистин (НОСО–CHNH₂–CH₂–S)₂. Цистиннің қалдықтары белоктар-дың (мүйіздің, жүннің, шаштың, құс мамығының) көбінің құрамында болады.    

         ω–Аминкапрон қышқылы және оның лактамы капрон талшығы синтезінде қолданылады.

         Комплексондар. Комплексондар деп, құрамында, азотпен жалғасқан, екі немесе үш қышқыл қалдықтары бар, –аминқышқылдар тобын атайды. Сондай аминполикарбон қышқылдарының ең қарапайымы иминдисірке және нитрилоүшсірке қышқылдары:

     Алифатты және циклді диаминдер туындылары ретіндегі бірқатар қышқылдар да осы комплексондар қатарына қосылады.

     Ең тиімді комплексон – этилендиаминтетрасірке қышқылы (мұның динатрий тұзы трилон Б – деген атпен мәлім).

     Осы қышқылдардың бәрінің өзгешелігі сол, бұлардың бәрінің де катиондардың көпшілігімен комплексті қосылыстар түзетін қабілеттері бар.

     Магниймен, кальциймен, темірмен және басқа металдармен бұлардың жақсы ерімтал комплексті оңай түзетіндіктері, комплексондарды суды тұшыту үшін ғана емес, химиялық және фармацевтік басқа салаларда да, қай жерде катиондардың ізін жою керек болса, сонда қолдануға мүмкіндік берді.

a-аминқышқылдары белоктардың негізгі мономерлері болып табылады. Аминқышқылдардың бірқатары организмде синтезделеді, ал кейбірі организмге тамақтану арқылы келеді. Ондай аминқышқылдарды алмастырылмайтын аминқышқылдары деп атайды. Химиялық құрамына байланысты аминқышқылдары полярлы (гидрофобты) және полярсыз (гидрофатты) деп жіктеледі. Немесе оларды бейтарап, қышқылдық және негіздік аминқышқылдары деп біледі. 

Белоктардың құрамында кездесетін аминқышқылдары, a-амин-қышқылдары: a- көміртегі карбоксил тобымен және аминтобымен, әр амин қышқылына сәйкес радикалмен байланысқан.