Microsoft Word - Curs13

Transcriere

1 Cuprins Terpenoide... 2 I. Monoterpenoide aciclice... 2 II. Monoterpenoide ciclice... 2 II.1. Monoterpenoide monociclice... 2 II.2. Alcooli și cetone din grupa terpenoidelor monociclice... 2 II.3. Monoterpenoide biciclice... 2 III. Diterpenoide... 6 III.1 Fitol... 6 III.2. Vitamina E ( -tocoferol)... 6 III.3. Vitamina K (naftofitochinonă)... 7 Alcaloizi Higrina Coniina Nicotina Atropina Scopolamina Cocaina Chinina și cinconina Morfina, heroina și codeina Papaverina

2 Terpenoide Terpenoidele se împart în: I. Monoterpenoide aciclice II. Monoterpenoide ciclice II.1. Monoterpenoide monociclice II.2. Alcooli și cetone din grupa terpenoidelor monociclice II.3. Monoterpenoide biciclice Corespund formulei moleculare C 10 H 18 și ele cuprind șapte grupe de compuși reprezentate prin următoarele hidrocarburi saturate. Grupa pinanului Principalii reprezentați sunt și -pinenul. Ei se găsesc în uleiurile de terebentină, primul într-un procent de 65-90%, al doilea în procent de 5-20%. Se mai găsesc de asemenea în uleiul de busuioc și coriandru. Structura și -pinenului a fost stabilită prin reacții de degradare oxidativă. Printr-o astfel de reacție -pinenul se transformă în acid norpinic: 2

3 -pinenul trece într-o cetonă biciclică denumită nopinona: Proprietăți: și -pinenul au puncte de fierbere diferite și de aceea pot fi separați prin distilare fracționată sub presiune redusă, utilizând coloane eficiente. Prin încălzire blândă -pinenul trece în -pinen. La temperaturi mai ridicate -pinenul se transformă în ocimen, iar -pinenul în mircen (vezi monoterpenoide aciclice, preparare mircen și ocimen). Prin încălzirea -pinenului cu H 2 SO 4 (dil.) acesta se transformă în 1,8-terpin (vezi terpinul, metode industriale de obținere). Prin tratare cu HCl uscat, -pinenul se transformă în clorură de bornil denumită și camfor artificial (datorită mirosului asemănător cu al camforului). 3

4 Grupa bornanului Camfor este o cetonă biciclică și ea constituie principalul reprezentant al clasei. Metode de preparare: Metoda Komppa se realizează după următoarea secvență de reacții: 4

5 Printr-o reacție Diels-Alder folosind ca reactanți trimetilciclopentadiena și acetatul de vinil. 2[H] CH 3 OCOCH 3 H 2 O -CH 3 COOH acetat de bornil CH 3 borneol OH -2 [H] CH 3 camfor O Proprietăți: Este un compus cristalin, ușor sublimabil, solubil în solvenți organici. Are constantă crioscopică mare, motiv pentru care camforul se folosește ca dizolvant pentru determinarea greutăților moleculare a compușilor organici (metoda Rast). Camforul se comportă ca o cetonă: formează oxime, semicarbazone, fenilhidrazone, etc. Gruparea CH 2 vecină cu gruparea C=O poate reacționa cu Br 2 și Cl 2 cu formare de halogenocamfori. Sub acțiunea HNO 3 (conc.) camforul suferă o degradare oxidativă și trece în acid camforic. Cu nitritul de amil, în prezență de etoxid de sodiu formează inițial izonitrozocamfor. Prin hidroliza acestuia se obține o dicetonă denumită camfor-chinonă. Prin reducere se transformă în 2 alcooli stereoizomeri: (+) borneol (I); (-) borneol (II). 5

6 Camforul se utilizează pentru prepararea de medicamente, pentru sinteza celuloidului și ca plastifiant la obținerea nitratului de celuloză. III. Diterpenoide III.1 Fitol Este principalul diterpenoid care se găsește în plante și care inițial a fost izolat prin hidroliza clorofilei. Conține o singură dublă legătură a cărei poziție a fost stabilită prin ozonoliză. În urma acestei oxidări fitolul este scindat în aldehidă glicolică și o cetonă saturată. Fitolul este un alcool cu consistență uleioasă, sensibil la acțiunea luminii. III.2. Vitamina E ( tocoferol) Se găsește în cantitate mare în embrionul de grâu și în cantitate mai mică în toate plantele verzi. Sinteza industrială folosește reacția dintre trimetilhidrochinonă și fitol în cataliză acidă. 6

7 Vitamina E intervine în metabolismul creatininei din mușchi și în metabolismul hidraților de carbon, favorizând depunerea glicogenului în țesuturi. Lipsa vitaminei E din organism produce degenerări musculare și sterilitate la ambele sexe. Se recomandă în afecțiuni dermatice (psoriazis, acnee), în distrofii musculare, circulație periferică deficitară și ameliorarea dinamicii sexuale. III.3. Vitamina K (naftofitochinonă) În cantitate mică se găsește în toate plantele verzi. Industrial se obține prin tratarea 2- metilnaftohidrochinonei cu fitolul în prezență de acid oxalic. Intermediarul obținut este oxidat în prezență de Ag 2 O. OH CH 3 + HO CH 2 H OH 2-metilnaftohidrochinona CH CH 3 C (CH 2 ) 3 CH 3 CH (CH 2 ) 3 fitol CH 3 CH 3 CH (CH 2 ) 3 CH CH 3 -H 2 O Se prezintă sub forma unui ulei galben foarte dens, sensibil la acțiunea luminii. Se recomandă în afecțiuni hepato-biliare, supradozare cu anticoagulante (exemplu trombostop), în tratarea hemoragiilor diverse. Lipsa vitaminei K din organism provoacă tulburări în coagulul sângelui. 7

8 Alcaloizi 1. Higrina Este un alcaloid care se găsește în frunzele de coca. Industrial se obține pornindu-se de la N- metilpirolidonă și acid acetondicarboxilic în cataliză acidă. În cantitate mică și la intervale de timp, higrina este un stimulent al mușchiului cardiac. 2. Coniina Acest alcaloid se găsește în cucută. Din punct de vedere chimic este un derivat al piperidinei. Sintetic se obține folosind ca produs inițial -picolina și aldehida acetică. Este un lichid incolor, nemiscibil cu apa, miscibil cu solvenții organici. Are toxicitate pronunțată care se manifestă prin paralizarea nervilor motori și a mușchilor. În doză mare provoacă moartea fulgerătoare prin paralizia centrilor respiratori. 3. Nicotina Se găsește în frunzele și rădăcinile diferitelor specii de tutun. În stare pură se prezintă sub forma unui lichid incolor, miscibil cu apa la diferite temperaturi și, la rece, cu toți solvenții organici. Sintetic se obține prin condensarea nicotinatului de metil cu N-metilpirolidona în prezența etoxidului de sodiu. 8

9 În doze mici este un excitant al nervilor centrali și periferici dar în doză mai mare devine un toxic general. Provoacă contracția vaselor sanguine provocând hipertensiune arterială. Doza letală pentru un om este de 40 mg. Din fumul rezultat din tutun se depun pe trahee și în plămâni gudroane în care s-au identificat hidrocarburi cancerigene. În timp, organismul se obișnuiește cu acest narcotic slab (provoacă dependență). 4. Atropina Este un alcaloid care se găsește în mătrăgună (atropa beladona). Metoda de obținere industrială folosește reacția dintre aldehida succinică, metilamina și esterul acetondicarboxilic. Este o substanță cristalină, incoloră, solubilă în apă și în solvenți organici. Se utilizează mult în oftalmologie datorită proprietății sale de a dilata pupila ochiului. Dozele care depășesc prescripția medicală sunt periculoase, întrucât apare un efect toxic asupra sistemului nervos central (SNC), paralizându-l. 5. Scopolamina Are structură asemănătoare cu a atropinei. Îi lipsesc doi atomi de hidrogen și apare în plus un atom de oxigen legat sub forma unor punți eterice. Prin hidroliză în prezență de NH 3 scopolamina se scindează în acid tropic și scopină. 9

10 Scopolamina se folosește în medicină drept calmant și narcotic slab. 6. Cocaina Este un alcaloid care se extrage dintr-un arbust care crește în America de Sud (eutroxilonum coca). Industrial se obține pornind de la acid citric conform secvenței de reacții: KOOC CH 2 CO CH 2 COOCH 3 electroliza KOOC CH 2 CO -2 K CH 2 COOCH 3-2 CO 2 H 2 C CO CH 2 COOCH 3 C CH 2 COOCH 3 HC H 2 N CH 3 N CH 3 H 2 C CO CH 2 COOCH 3 HC C CH2 COOCH 3 esterul acidului N-metil-2,5-pirol-diacetic Na -CH 3 OH Este un produs cristalin, incolor, insolubil în apă, solubil în alcool, eter și cloroform. Se folosește în medicină ca anestezic (produce paralizia pe durată determinată a nervilor periferici). În cantități mici este un stimulent pentru organism (crește temporar energia și vigilența persoanei; în afară de cocaină, un alt stimulent frecvent utilizat este amfetamina), dar în cantitate mare un narcotic puternic. Starea de cădere" care urmează în scurt timp după cea de înălțare (high)", furnizate de stimulenți includ depresie, apatie și epuizare. Această epuizare aparent neclintită îi determină pe utilizator să-și mai dorească din nou 10

11 consumul de droguri, până când nu mai încearcă să se "înalțe", încercând pur și simplu să simtă o apreciere a energiei. Organismul se obișnuiește ușor cu cocaina și de aceea alcaloidul este folosit ca stupefiant (cocainomanie). Utilizarea repetată a stimulanților în doze destul de ridicate poate duce la creșterea temperaturii corpului, bătăi neregulate ale inimii, sentimente ostile și paranoia. Folosit ritmic provoacă moarte prin paralizia SNC. 7. Chinina și cinconina Sunt alcaloizi care se găsesc în coaja arborelui de chinină. Structura chimică conține două părți distincte: - Un nucleu chinolinic. - Un nucleu biciclic nearomatic denumit chinuclidinic. Ambii compuși au structură asemănătoare. Cinconina se deosebește de chinină prin faptul că îi lipsește gruparea metoxi din poziția 6 a nucleului chinolinic. Chinina este o substanță incoloră, insolubilă în apă, solubilă în alcool. Cinconina este un produs cristalin, insolubil în apă, solubil în alcool și acizi. Chinina are gust amar și se folosește ca medicament antimalaric (tonic amar) și antiseptic. Datorită proprietăților ei vasodilatatoare se folosește frecvent în ginecologie. Cinconina are proprietăți similare cu ale chininei, dar mult mai slabe. 8. Morfina, heroina și codeina Sunt alcaloizi din opiu (sămânța din capsulele de mac). Au structură asemănătoare. Morfina este o amină terțiară metilată la atomul de azot, care conține și două grupe hidroxil; heroina se obține prin esterificarea celor două grupe hidroxil ale morfinei cu acid acetic; codeina este eterul metilic al morfinei la gruparea OH fenolică. 11

12 În sec XIX, utilizarea medicinală a opiului consta în general în consumul de laudanum (o infuzie alcoolică - tinctură a opiului). Laudanum era des utilizat ca și analgezic, dar și împotriva tusei și a diareei. Exista și un sirop de opiu pentru calmarea copiilor care plângeau. La începutul aceluiași secol morfina a fost descoperită ca cel mai activ ingredient al opiului, iar mai apoi a putut fi folosită ca substanță purificată. Numele de morfină derivă de la Morpheus, zeul somnului. În comparație cu opiul, morfina are avantajul dozării mult mai precise, în special după 1880 când a fost descoperită seringa. Tot atunci a fost observat și faptul că morfina injectată acționează mai repede și mai puternic decât atunci când este administrată oral, fapt care conduce la probleme de dependență (morfinism). După 1898 compania Bayer intoduce heroina, obținută din morfină și acid acetic. Această substanță a fost lăudată ca primul opiaceu fără efect de dependență! A fost chiar propagat, pentru ceva timp, pentru vindecarea morfinismului. Nu numai efectul analgezic a fost mai puternic decât cel al morfinei, dar heroina a fost și mai eficace împotriva tusei (ca simptom al tuberculozei, o problemă medicală majoră în acele zile). Numele de heroină - literalmente "eroină" - a indicat că, prin acest medicament, lupta împotriva multor boli ar putea fi câștigată. Realitatea sa dovedit a fi un pic mai nesăbuită. Nu după mult timp după introducere sa dovedit a produce dependență mai mare decât opiul sau morfina. În cantități moderate, morfina este un analgezic (suprimă durerile) cu acțiune asupra SNC. În cantitate mare însă devine narcotic. Codeina, apare în mod natural și reprezintă aproximativ 2% opiu, nu are proprietăți narcotice, iar efectul analgezic este slab. Este utilizată ca medicament antitusiv. 9. Papaverina Este un alcaloid tot din opiu, iar din punct de vedere chimic este un derivat izochinolinic. Industrial se obține pornindu-se de la veratrol. 12

13 Este un produs cristalin, solubil în apă și solvenți organici. Este folosită ca medicament antispastic care acționează nespecific, direct asupra nervilor netezi (spre deosebire de atropină, care acționează similar, dar prin intermediul sistemului nervos parasimpatic). 13