Главная --> Справочник терминов


Природными веществами Эфиры карбоновых кислот, многие из которых являются природными соединениями, будут подробно рассмотрены ниже (стр.263).

Книга написана так, чтобы, насколько это возможно, дать читателю объективное представление о современной органической химии и ее применениях — быть может, в очень упрощенной форме. Читатель постепенно знакомится с основными общими закономерностями органической химии, с реакциями отдельных групп соединений, природными соединениями, основами промышленного производства важнейших органических веществ и с применениями органической химии в повседневной жизни, в том числе и с потенциальными опасностями, которые таят в себе органические соединения.

Природными соединениями называются органические соединения, образующиеся в результате химических превращений веществ в клетках организмов. Обычно они легко выделяются, и поэтому многие из этих соединений известны уже давно. Структура природных соединений разнообразна — от очень простой (как, например, у простейшего гормона роста растений — этилена) до сложной, иногда даже полимерной (например, у полисахаридов, белков и нуклеиновых кислот). Определение структуры некоторых природных продуктов потребовало многолетних усилий выдающихся исследователей, а в ряде случаев (например, для некоторых макромолекулярных комплексов полисахаридного характера) структурная проблема не решена удовлетворительно до сих пор.

Однако некоторые представители фуранозидов являются природными соединениями; в частности, многие спирты и фенолы встречаются в природе в виде производных циклической формы глюкозы, так называемых глюкозидов (общее название соединений этого типа — гликозиды).

Этот метод, по-видимому, следует предпочесть, особенно для работы с природными соединениями.

Теоретический аппарат химии природных соединений полностью соответствует, или даже точнее, полностью базируется на основных концепциях и представлениях теоретической органической химии. Валентные состояния атома углерода и атомов органогенов (кислорода и азота, в первую очередь); типы химических связей (о, л, водородные, ионные, комплексооб-разования); типы химических систем (сопряженные, аллильные, ароматические, гетероциклические); конформаци-онная и конфигурационная изомерия молекул (оптическая изомерия в особенности); всевозможные реакционные механизмы (гемолитические и гетеро-литические, электрофильные и нукле-офильные, синхронные и асинхронные, молекулярные перегруппировки); каталитические процессы (кислотно-основной катализ, главным образом) и взаимодействие с излучением — все это широко представлено в химии природных соединений. В свою очередь, результаты, полученные при работе с природными соединениями, обогащают и инициируют развитие теоретической органической химии, так как процессы, протекающие с участием природных молекул (как in vivo, так и in vitro) часто требуют для своего объяснения более развитых структурных и механистических представлений — это касается конформационного поведения биополимеров, конфигурационной изомерии молекул с несколькими асимметрическими центрами, многоцентровых реакций, механизмов ферментативного катализа. Из живых организмов подчастую выделяют вещества неожиданной структуры, хотя и несложные

Этот класс мини-пептидов — один из наиболее широко распространенных в природе. Следует подразделять ди-кетопиперазины, которые являются истинно природными соединениями, так как образуются в метаболитичес-ких процессах, и Дикетопиперазины, которые образуются из пептидов и белков как при ферментативном или химическом гидролизе, так и при термолизе. Общая их структура и принципиальные реакции образования были приведены в разделе 4.2.

Антибиотики этой группы представлены природными соединениями, имеющими структуру макроцикла с обязательным сложноэфирным фрагментом, т.е. их можно считать макро-циклическими лактонами, однако встречаются и макроциклы с амидной связью — макроциклические лактамы. Размер цикла может колебаться от представителя к представителю в достаточно широком интервале, с числом атомов в цикле от 8 до 38. Кроме того, характерными структурными фрагментами этих веществ являются олефино-вые связи в цикле, а также остатки моно- и дисахаридов в боковой цепи. Особенностью химических свойств макролидных антибиотиков можно считать высокую стабильность этих лакто-нов к щелочному гидролизу, несвойственному для обычных (у- и 5-) лактонов.

Под элементорганическими природными соединениями принято понимать те органические соединения, в молекулах которых присутствует связь элемент-углерод. Согласно этому определению, встречающиеся в природе соединения серной кислоты (органические сульфаты) и особенно широко распространенные производные фосфорной

Важно, что эти процессы протекают в мягких условиях (что существенно при работе с лабильными природными соединениями) , оптимизируются как подбором и модификацией самого биокатализатора (скрининг, иммобилизация, направленная эволюция), так и условиями проведения биотрансформации.

Получение водорастворимых полимеров из синтетических связано в основном с химическим изменением функциональных групп макромолекул при сохранении степени полимеризации исходного полимера. Такие реакции были названы Штау-дингером «полимераналогичными превращениями» [35]. Он показал, что такие реакции можно проводить с природными соединениями, например с целлюлозой, крахмалом, каучуком и с синтетическими — полистиролом, полиметилметакрилатом, поливинилацетатом, а также с другими высокомолекулярными соединениями.

Из Digitalis purpurea уже давно были выделены кристаллические гликозиды диг и токсин и гитоксин. Однако дальнейшие исследования Штолля -показали, что они являются, не природными веществами, а продуктами частичного гидролиза находящихся в растениях гликозидов и образуются в процессе обработки растительного сырья. Природными гликозидами, содержащимися в Digitalis purpurea, являются пурпуреаглюкозид А и пурпуреаглюкозид В, которые под влиянием энзимов расщепляются на дигитоксин и глюкозу или соответственно гитохсин и глюкозу, а при действии кислот полностью гидроли"л ются до агликонов дигигокспгсннна к соответственно

Метилированные у азота ксантины являются очень важными природными веществами. При нуклеинокислотном обмене у животных ксантин, а также гипоксантин (стр. 1043) частично подвергаются энзи-

Строение. В зависимости от числа молекул моносахаридов, образующихся при гидролизе низкомолекулярных полисахаридов (олигосахаридов), последние подразделяются на дисахариды, трисахариды и т. д. Особенно хорошо известны дисахариды (биозы), которые являются природными веществами. Они обычно выделяются при частичном гидролизе высокомолекулярных полисахаридов. В свою очередь при гидролизе молекула дисахари-да образует две одинаковые или различные молекулы моносахаридов:

Производные индола являются важными природными веществами, особенно триптофан, входящий в состав белков, и серотонин (гормон). Синтез индолов по Фишеру и связанная с ним реакция Джеппа—Клингеманна приобрели большое значение при получении подобных природных продуктов и других биологически активных индолов. (Какие синтезы индолов вам известны?)

замена сахарозы другими природными веществами со слад-

Важными природными веществами этого класса (с двумя изолирован-

Лактонные группировки находятся в молекулах многих природных веществ. Кроме того лактоны часто образуются при расщеплении и вообще при превращениях природных веществ в процессе определения строения последних. Особенно часто при работе с природными веществами приходится встречаться с валеро-, капро-, ангеликолактотми, а также с лакто-нами сахариновых кислст, причем образование лактоккой группировки нередко облегчает выделение, очищение и определение строения продуктов расщепления природных веществ.

Еще труднее провести границу между биоорганической химией и молекулярной биологией. Последняя имеет дело с высокомолекулярными природными веществами: белками, полисахаридами, нуклеиновыми кислотами.

Разные хиноидные и катионоидные таутомеры одного и того же антоцианина имеют разную окраску, а их соотношение и общий цвет раствора зависят от водородного показателя среды. Но особенно большое влияние на формирование и стабилизацию окраски оказывает явление копигментации. Оно заключается в том, что цвет антоцианиновых растворов углубляется и смещается в "голубую" сторону при образовании комплексов с ионами металлов и некоторыми органическими природными веществами копигмента-

Диазины. Формулы (1—3) показывают три изомерных диазина, систему нумерации атомов и тривиальные названия. Гексагидро-пиразин называется пиперазином. Пиридазины не встречаются в природе и имеют небольшое практическое значение; например, гидразид малеиновой кислоты (4) применяется как избирательный ингибитор роста растений. Некоторые пиразины являются природными веществами [например, антибиотик аспергилловая кислота (5)], другие имеют значение как синтетические лекарственные вещества [например, бактериостатическое средство сульфапиразин (7), антигельминтное средство дитразин (6), антигистаминный препарат хлорциклизин (8)].

Продукты данного превращения проявили себя как потенциальные биологически активные соединения, что, возможно, связано с функциональной близостью их с такими известными природными веществами, как холин, ацетил холин, липиды, катехолами-ны и некоторые алкалоиды [247-250].

сохранялась бы чистота вида. Феромоны являются природными веществами, которые попадают в окружающую среду с тех пор, как существуют насекомые, все они безвредны; в равной степени это относится и к их метаболитам.




Применяют хлористый Предварительно переводят Применяют органические Применяют растворители Применяют соединения Применяют сравнительно Применения катализатора Применения некоторых Применения полимеров

-
Яндекс.Метрика