Пиридин и его производные

Пиридин – шестичленный гетероцикл с одним атомом азота – бесцветная жидкость с неприятным запахом, температурой кипения 115°С. Хорошо растворяется в воде и органических растворителях. Ядовит, действует на нервную систему и кожу.

Электронное строение молекулы пиридина сходно со строением бензола. Атомы углерода и азота находятся в состоянии sp²-гибридизации, поэтому цикл имеет плоское строение. Шесть p-электронов атомов углерода и азота образуют единую ароматическую систему. Неподеленная пара электронов атома азота не участвуют в p-электронной системе. Поэтому пиридин, подобно аминам, проявляет свойства основания – при взаимодей­ствии с сильными кислотами образуются соли пиридиния.

Наряду с основными свойствами пиридин проявляет свойства арома­тического соединения. Однако его активность в реакциях электрофильного замещения ниже, чем у бензола. Это объясняется тем, что азот как более электроотрицательный элемент оттягивает электроны на себя и понижает электронную плотность в цикле, тем самым затрудняя атаку электрофильной частицей. Электроноакцепторное влияние атома азота проявляетсятся в большей степени в положениях 2 и 4 (орто - и пара -положения). Поэтому, например, реакция нитрования пиридина проходит в жестких условиях (при 300°C) с низким выходом, а замещение водорода на нитрогруппу идет в положение 3.

В свободном состоянии в природе встречается в каменноугольной смоле. Применяется в синтезе красителей, лекарственных веществ, инсектицидов, как растворитель многих веществ и для денатурирования спирта.

Пиридиновые алкалоиды. Пиридиновый цикл входит в состав пиридиновых алкалоидов (более 120 представителей), которые широко распространены в природе и содержатся в 27 семействах растений. Это, например, болиголов, клещевина, табак, валериана, актинидия, подорожник и др. Представители пиридиновых алкалоидов - кониин, никотин, анабазин – являются вязкими жидкостями с резким запахом или кристаллическими веществами с низкими температурами плавления. Их окисление приводит к образованию пиридинкарбоновых кислот. Многие из них ядовиты, например кониин вызывает паралич двигательных нервов; никотин является сильнодействующим нейро- и кардиотоксином.

В малых дозах некоторые пиридиновые алкалоиды применяются в медицине. Анабазин нашел применение как стимулятор дыхания и вещество снижающее влечение к курению. Никотин применяется при лечении болезни Альцгеймера, болезни Паркинсона, герпеса и туберкулеза.

Важную роль в биохимических процессах выполняют производные пиридина: никотиновая кислота, никотинамид и витамин В₆ в трех формах (пиридоксин, пиридоксаль и пиридоксамин).

Никотиновая кислота (витамин PP, также витамин B₃) - витамин, участвующий во многих окислительных реакциях живых клеток, лекарст­венное средство. Представляет собой белое кристаллическое вещество без запаха, слабокислого вкуса. Витамин РР плохо растворим в воде, мало растворим в этаноле, очень мало – в эфире.

Никотиновая кислота содержится в ржаном хлебе, ананасах, гречке, фасоли, грибах, печени, почках. В пищевой промышленности используется в качестве пищевой добавки E375. Суточная потребность взрослого человека 15-20 мг. При передозировках вызывает диарею и дерматит.

В организме никотиновая кислота превращается в никотинамид, который связывается с коферментами, переносящими водород, участвует в метаболизме жиров, белков, аминокислот, в тканевом дыхании и процессах биосинтеза.

Витамин B₆ (пиридоксин, пиридоксаль, пиридоксамин) - собиратель­ное название трех производных 3-гидрокси-2-метилпиридинов, обладающих биологической активностью. В организме человека все три формы превращаются в пиридоксальфосфат - кофактор ферментов, которые принимают участие в образовании эритроцитов, участвуют в процессах усвоения нервными клетками глюкозы, в белковом и жировом обмене, трансаминировании аминокислот. Витамин B₆ содержится в орехах, шпинате, картофеле, моркови, капусте, помидорах, клубнике, цитрусовых, а также в мясных и молочных продуктах, рыбе, яйцах, крупах и бобовых.

Поиск по сайту: