Geterosiklik birikmalar kimyosi

Tarkibida uglerod atomlaridan tashqari boshqa element (getero) atomlari saqlagari halqasimon tuzilishli moddalarga geterotsiklik birikmalar deyiladi. Geteroatom sifatida N, O, S, P, As kabi element atomlari bo‘ladi.

Geterotsiklik birikmalar ichida eng ko‘p tarqalganlari kislorod, azot va oltingugurt atomlari tutgan besh va olti a’zoli halqalilardir.
Ular quyidagilar:

Bu birikmalardagi halqani hosil qilgan barcha atomlardagi elektron orbitallari sp² gibridlangan bo'lib, ular bitta tekislikda joylashgan.
Gibridlanishda ishtirok etmayotgan p—elektron bulutlarining (benzoldagidek halqalarga nisbatan perpendikulyar joylashuvi sababli umumlashgan (tutashgan) π-bog'lar o'rami hosil bo'ladi va barcha geterotsikllar aromatik xossaga ega bo'ladilar.

Geterotsiklik birikmalarda halqadagi geteroatom birinchi, keyin uning o‘ng tomonidan atomlar raqamlanadi (yuqoriga qarang). Pirrol, furan va tiofen suvda erimaydigan, o'ziga xos hidli suyuq moddalardir.
Bu moddalar halqadagi vodorod va geteroatomlar hisobiga turli kimyoviy xossalarga ega bo'lib, turli maqsadlarda ishlatiladi.
Geterotsiklik birikmalar ichida azotli geterobirikmalar ko‘proq ahamiyatli bo‘lgani uchun ular bilan yaqindan tanishib chiqamiz.

Azotli geterotsiklik birikmalar

Bu moddalar qatoriga halqasida bir yoki undan ortiq azot atomlari tutgan bir yoki ikki halqali birikmalar kiradi. Ular pirrol, piridin, pirimidin va purinlardir. Pirrol va piridinnirig formulalari yuqorida keltirildi.
Qolganlari quyida keltiriladi.

Pirrol — rangsiz, 130°C da qaynaydigan, suvda erimaydigan, xloroform hidini eslatuvchi suyuqlik. Tabiatda toshko‘mir smolasi va suyak moyi tarkibida bo'ladi. Pirrol — “qizil moy” ma’nosini anglatadi.

Olinishi

• ammiakni butin -2 diol — 1,4 bilan katalizator ishtirokida qizdirish natijasida hosil qilinadi:

• qahrabo (yantar) kislota imidini rux kukuni bilan qizdirish natijasida olinadi:

• Kimyoviy xossalari jihatdan pirrol anilinga o‘xshaydi. Lekin anilindan farqli ravishda pirrolning aminogruppadagi vodorod atomi kislotalardagi singari metall atomiga almashinadi:

Pirrolning kislotalik kuchi (K_dis =5,4 ·10^-15) fenolniki (K_dis = 1,3 ·10^-10) dan kam. Halqadagi qo‘sh bog‘lari hisobiga gidrogenlanib to‘yingan geterotsiklik modda pirrolidinga aylanadi:

Pirrolidin kuchli asos xossasiga ega, suyuq modda (t°_qayn=88°C) (K_asos=1,3 ·10 -3). Pirrolidinning eng muhim tabiiy hosilasi prolin va oksiprolin (aminokislotalar)dir.

Pirrol va uning qisman (chala) vodorod birikishidan hosil bo‘ladigan hosilasi — pirrolin biologik ahamiyatga ega bo‘lgan modda bo‘lib, gemoglobin va xlorofill zarrachasi tarkibiga kiruvchi porfirin halqasining asosini tashkil etadi. Bular qonga to‘q-qizil, barglarga yashii rang beruvchi moddalar (pigmentlar) vazifasini bajaradi. Tarkibida pirrol asosidagi por­firin halqasi saqlagan moddalarga yana gemin (qon rangli pigment) va Vitamin—B₁₂ (C₆₃H₉₀O₁₄N₁₄PCo),(jigardan ajratib olinuvchi, qon rakini davolashda ishlatiladigan modda) kobalt ioni kompleks birikmasi ham kiradi.

Piridin

Olti a’zoli geterotsiklik modda bo‘lib, suvda eriydigan, badbo'y hidli, 115°C da qaynovchi suyuqlik.
Piridin molekulasining tuzilishi benzolning tuzilishiga o‘xshash bo'lib, piridin yuqori dipol momenti (2,2D) ga ega.

Tuzilishi benzolga o‘xshash bo‘lsada, ayrim xossalari bilan undan farq qiladi.

• Etil spirti muhitida Na — metall bilan etanol ta’sirida ajralib chiquvchi atomi vodorodni biriktirib piperidinga aylanadi:

C₅H₅N + 6H → C₅H₁₀NH (piperidin).

• HJ bilan qo'shib qizdirilsa, n — pentanni hosil qiladi:

C₅H₅N+11HJ → C₅H₁₂ + NH₄J + 5J₂

• Ni katalizatori ishtirokida gidrogenlanib, amilamin (n — amino pentan)ni hosil qiladi:

C₅H₅N + 4H₂ → C₅H₁₁-NH₂

• Piridin (unirig gomologlari) uchlamchi aminlar singari asos xossasiga (K_asos= 1,7 ·10^-9) ega, Shu sababli kislotalar bilan birikib, piridiniy ioni tuzlarini hosil qiladi.

C₅H₅N + HCl → C₅H₅NHCl

Piridin pikrin kislotasi (2, 4, 6 — trinitrofenol) bilan oddiy tuz va HgCl₂, PtCl₂, AuCl₃ lar bilan qo‘shtuz hosil qilishidan foydalanib aniqlanadi.

Tarkibida ikki va undan ortiq azot geteroatomlari bo‘lgan (tutgan) geterotsiklik birikmalar

Bu birikmalar qatoriga pirimidin va purin qatori geterotsiklik birikmalari kiradi.

Pirimidin: C₄H₄N₂. Olti a’zoli geterohalqaga ega bo‘lgan birikma:

Purin C₅H₄N₄. Ikkita geterohalqa (6 — a’zoli va 5 — a’zoli) birikishidan (kondensatlanishidan) hosil bo‘lgan modda:

Pirimidin va purin yon zanjiri (halqadan tashqari)da karbonil yoki amino gruppalari saqlagan birikmalami hosil qiladilar. Bu moddalar nuklein kislotalar tarkibiga kiruvchi organik (azotli) asos qoldiqni tashkil etib, biologik jihatdan tirik organizmlaming hayotini ta’minlab turuvchi asosiy moddalardir. Ular qatoriga:

— pirimidin asosidagi birikmalar (timin, sitozin, uratsil);

— purin asosidagi birikmalar (adeninvaguanin)lar kiradi.

Bu moddalardan (pirimidin asosidagi 1—N-atomidan va purin asosidagilarning 9—N-atomidan) vodorod atomlarining ajralishi natijasida bir valentli radikallar (timil, sitozil, uratsil, adenil va guanil) hosil bo‘lib, ular nuklein kislotalarining azotli asos qoldiqlari vazifasihi bajaradi.

Respublikamizda geterotsiklik birikmalar olish va ulaming xossalarini o‘rganishborasidaakademiklar O.S.Sodiqov va S. Yu. Yunusovrahbarlik qilganO‘zRFAO‘simlikmoddalari kimyosi vaO‘zRFA “Biorganik kimyo” institutlari olimlari muvaffaqiyatli ilmiy izlanishlar olib borishayapti.
S Y.Yunusov va O.S.Sodiqovlar alkaloidlar kimyosi sohasida katta ilmiy ishlar qilganlar.

Alkaloidlar

Alkaloidlar tarkibida azot tutgan, asos xossalariga ega, ayrim o‘simliklar tarkibida uchraydi, organizmlarga kuchli ta'sir. qiladigan murakkab organik moddalardir.

Alkaloidlardan nikotin tamaki o'simligining bargi va ildizida uchraydi, suvda yaxshi eriydi, moysimon suyuqlik. Bu eng zaharli alkaloid qishloq xo‘jaligida kontakt insektitsidi sifatida ishlatiladi.

Alkaloidlar O‘rta Osiyoda o‘sadigan «Anabasis aphyhla» zaharli o'simligining asosiy alkaloidi, rangsiz, moysimon, kuchli zaharli suyuqlik. Anabazin nikotin kabi qishloq xo'jaligida kontakt insektitsidi sifatida ishlatiladi.

Galantamin Surxondaryo viloyatida o'sadigan «Ungemia victoris» yoki Omonqora o'simligining yer ustki qismidaii olinadi. Galantamin HBr tuzi tibbiyotda bolalami shol kasalligi (poliomiyelit) dan davolashda ishlatiladi. Galantaminni xlorid kislota bilan ishlab, metilopogalantamin preparati olinadi va qon bosimini tushiruvchi dori sifatida ishlatiladi.

Kofein - choy bargini qayta ishlash sanoatida choy barglarining chiqindilaridan olinadi. Kofein oq kristall bo'lib, tibbiyotda markaziy nerv sistemasi faoliyatini yaxshilashda qo'llaniladi.