Документ: Травень В.Ф. - Органическая химия. В 3 т. Т. 2, страницы 96-100

96	Дополнения

ции, тем не менее главные пути трансформации определяются, конечно, общими принципами реакционной способности органических соединений.

Повышение гидрофильности ксенобиотика представляет собой основное направление метаболических реакций, поскольку гидрофильные соединения, обладающие хорошей растворимостью в водных средах, легко выводятся из организма. К такому же результату ведут и окислительные процессы, относящиеся к N- и S-окислению, дезаминирование, гидроксилирование с образованием спиртов и фенолов, О- и N-дезалкилирование. Большая часть лекарственных средств содержит функциональные группы, способные к указанным превращениям. Например, гидрофильность парацетамола повышается в результате его превращения в организме в глюкоуронид и эфир серной кислоты.

NHCOMe	NHCOMe			NHCOMe
		O	COOH
			COOH

OH	O		OH	OSO2OH
парацетамол			OH	эфир серной кислоты
		OH		эфир серной кислоты
		OH		и парацетамола

глюкоуронид парацетамола

Один из важнейших процессов метаболизма, связанный с окислением первичных спиртов до альдегидов, рассмотрен в гл. 16 (разд. «Дополнения»)

на примере метаболизма этанола.

Отметим еще одну особенность метаболизма лекарств. Метаболиты — продукты метаболизма — в ряде случаев оказывают более сильный фармакологический эффект, нежели собственно лекарство. В этом отношении характерен пример с дофамином. Известно, что некоторые серьезные заболевания человека (например, болезнь Паркинсона) связаны с недостатком дофамина в мозге.

	NH2		NH2
			COOH
HO			COOH
HO		HO
	OH дофамин		OH L-ДОФА

Собственно дофамин, однако, в качестве лекарства применяться не может, поскольку он не обладает способностью проникать через биологические мембраны. Такой способностью обладает аминокислота L-ДОФА (дигидроксифенилаланин). Ее и применяют в качестве лекарственного препарата. Подвергаясь в ходе метаболической трансформации декарбоксилированию, эта кислота превращается в метаболит дофамин, который и вызывает фармакологический эффект.

Глава 10. АЛКИЛ- И АЛКЕНИЛБЕНЗОЛЫ

Этой главой, посвященной алкил- и алкенилбензолам, мы начинаем изучение химии производных бензола. Рассмотрим сначала общие вопросы их но-

менклатуры.

10.1.НОМЕНКЛАТУРА ПРОИЗВОДНЫХ БЕНЗОЛА

Как уже отмечалось, ароматические углеводороды называют аренами и обозначают Ar–H. В этом обозначении Ar — арил, одновалентный остаток арена. Аналогично бензол обозначают Ph–H; при этом одновалентный остаток бензола С6Н5– называют фенилом и обозначают Ph. Производные бензола называют с указанием названия и положения заместителей в бензольном кольце:

NO2

C(CH3)3

Br

нитробензол

трет-бутилбензол

бромбензол

Ряд монозамещенных бензолов имеют тривиальные названия, которые используются и в номенклатуре ИЮПАК:

O

COOH C

NH2

NHCCH3

O

OH

CHO

CH3

C

бензойная

ацето-

анилин

ацет-

бензофенон

фенол

бенз-

кислота

фенон

анилид

альдегид

98	Глава 10. Алкил- и алкенилбензолы

Дизамещенные бензолы могут быть названы с применением нумерации атомов углерода бензольного кольца (которая по системе ИЮПАК начинается со старшего заместителя) или с использованием приставок орто- (о-), мета- (м-) или пара- (п-). Заместители нумеруют в таком направлении, чтобы сумма номеров была наименьшей.

	X			X					X
			X
							X


орто-дизамещенные				мета-дизамещенные					X
бензолы				бензолы				пара-дизамещенные
									бензолы
	CH3			NO2					NH2
	1		Br	3					1
6	2		Br	4	2			6	2
6				4	2			6	2
5		3		5		1		5		3
5		3				1				3
							Cl
	4			6			Cl		4
2-бром-1-метилбензол				3-нитро-1-хлорбензол					Cl
(2-бромтолуол,				(м-нитрохлорбензол)				1-амино-4-хлорбензол
о-бромтолуол)								(п-хлоранилин)

Нумерацию атомов углерода бензольного кольца применяют и для полизамещенных бензолов:

	OCH3				OH
	1		NO2		1		Br
6	2			6	2

5	4	3		5	4	3


	NO2				CH3
	1-метокси-			2-бром-1-нидрокси-
2,4-динитробензол				4-метилбензол
(2,4-динитроанизол)				(2-бром-4-метилфенол)

При наличии сложного заместителя его можно рассматривать как главную цепь, а бензольное кольцо считать заместителем:

4
CH3 3	2		1 O
C		CH	C

H

3-фенил-2-бутеналь

10.2. Алкилбензолы

99

10.2.АЛКИЛБЕНЗОЛЫ

Некоторые наиболее важные представители алкилбензолов показаны ниже. Даны их названия по номенклатуре ИЮПАК и тривиальные названия (в скобках).

CH3				CH3				CH3				CH3
			1				CH3	1			1
		6			2		CH3	6	2	6			2
		5			2			5	3	5			3
									3
			3						CH3
			4					4	CH3		4
												CH3
метилбензол		1,2-диметилбензол 1,3-диметилбензол								1,4-диметилбензол
(толуол)		(о-ксилол)						(м-ксилол)		(п-ксилол)
								CH3		1	2		3
C H		CH		CH		CH				CH CHCH
C H		CH		CH		CH				CH CHCH
2	5	3					3	1			2		3
2	5	3					3				2		3
									2			CH3
								6	2			CH3
							CH	5	3 CH
							CH	5	3 CH
							3	4	3
этилбензол		изопропилбензол 1,3,5-триметилбензол										2-метил-
		(кумол)						(мезитилен)		1-фенилпропан

10.2.1.Способы получения

Промышленное производство алкилбензолов имеет в мире значительные объемы. Например, в 2004 г. в США было произведено 5,8 млн тонн этилбензола, 3,7 млн тонн кумола и 5,4 млн тонн стирола. Для получения алкилбензолов применяют несколько способов.

Ароматизация алканов

Эта реакция имеет промышленное значение и служит одним из основных источников ароматических углеводородов. В ходе реакции линейные алканы подвергаются циклизации и дегидрированию в присутствии гетерогенных катализаторов на основе оксидов алюминия и хрома при высокой температуре:

	Cr2O3/Al2O3	CH3
CH3(CH2)5CH3		+ 4H2
	450—500 °C

гептан

толуол

100	Глава 10. Алкил- и алкенилбензолы

Алкилирование бензола

Каждая из перечисленных ниже реакций реализуется в промышленности в значительных масштабах и служит источником этилбензола и кумола. При алкилировании бензола алкенами и спиртами в качестве кислотного катализатора применяют хлористый алюминий, фосфорную или серную кислоту. Эти реакции проводят при умеренном нагревании:

H3PO4

C2H5

+ CH2

CH2

бензол

этилен

этилбензол

CH3

CH

+ CH

CH

H

CH3

3

2

бензол

пропилен

кумол

CH3

OH

CH

H

CH3

+ CH

CH

+ H2O

3

бензол

2-пропанол

кумол

Необходимо иметь в виду, что процессы алкилирования (особенно в присутствии хлорида алюминия) могут быть затруднены не только отмеченными ранее изомеризацией алкилирующего агента и полиалкилированием, но и изомеризацией образовавшегося продукта алкилирования.

CH3

	+ (CH3)2CHCl		AlCl3
			AlCl3
			50 °C
CH3		CH3	50 °C		CH3
CH3
п-ксилол			CH(CH3)2
			CH(CH3)2
			+
			+
				CH3		CH(CH3)2
		CH3

1,4-диметил-	1,3-диметил-
2-изопропилбензол	5-изопропилбензол

Материал: Травень В.Ф. - Органическая химия. В 3 т. Т. 2

Смотрите также: