Барбитуровая кислота

Важнейшее производное пиримидина. Этоциклический уреидмалоновой кислоты, малонил- мочевина. Представляет собой бесцветное кристал лическое вещество, легко растворяется в теплой воде, трудно в холодной. В результате щелочногогидролиза барбитуровая кислота разлагается, обра зуямалоновую кислоту, NH, и С0₂. Эта реакциясвидетельствует о неароматическом характере соединения.

Группа -СН₂ в положении 5 обладает высокой реакционной спо­собностью. Метиленовая группа в барбитуровой кислоте фланкиро­вана с обеих сторон кетогруппами, которые повышают подвижность атомов водорода.

Барбитуровая кислота — это таутомерное вещество. Для нее ха­рактерны два вида таутомерии: кето-енольная и лактам-лактимная.

Таким образом, барбитуровая кислота существует в двух таутомерных формах: триоксо-форме и тригидрокси-форме.

Говоря о барбитуровой кислоте, следует отметить, что она в 5—6 раз сильнее, чем уксусная. Кислотность барбитуровой кислоты обус­ловлена существованием подвижных атомов водорода в 5 положении. Если один из атомов водорода замешен на радикал, то сила кислоты несколько уменьшается, при замене же двух атомов водорода сила кис­лоты резко снижается.

Используя в качестве исходных продуктов производные малоно­вой кислоты, можно получить реакцией конденсации с мочевиной целый ряд фармацевтических препаратов.

К примеру:

К производным пиримидина следует отнести аллоксан, который получается при конденсации мезоксалевой кислоты и мочевины.

Важными производными пиримидина являются пиримидиновые основания, которые входят в состав нуклеиновых кислот:

Пурин и его производные

Группа пурина включает природные продукты, не менее важные для физиологии животных и растений, чем моносахариды или амино­кислоты.

ПУРИН

Пурин — бициклическая система, состо­ящая из пиримидинового и имидазольного колеи. Пурин представляет собой бесцвет­ное кристаллическое вещество нейтрально­го характера, легко растворимое в воде. Об­разует соли как с кислотами, так и со щело­чами, обладает ароматическим характером. Амфотерность пурина связана с наличием в его структуре имида­зольного ядра.

Слабые кислотные свойства пурин проявляет за счет атома азота пиррольного типа, а основные — за счет атома азота пиридинового типа в имидазольном фрагменте молекулы.

Как и для имидазола, для пурина характерна азольная таутомерия:

Важнейшими производными пурина являются оксо- и амино­производные. К оксопуринам относятся мочевая кислота, ксантин и гипоксантин.

МОЧЕВАЯ КИСЛОТА

В нормальной моче человека и животных содержится незначитель­ное количество мочевой кислоты. Основным продуктом азотистого об­мена является мочевина. При некоторых заболеваниях, в частности при подагре (откладывание мочевой кислоты в виде Na солей в суставах), уве­личивается количество мочевой кислоты. У птиц и змей мочевая кислота является главной составной частью экскрементов (у змей до 90%).

Мочевая кислота — бесцветное кристаллическое вещество, труд­норастворимое в воде, не растворимое в С₂Н₅ОН и эфире. Мочевая кислота очень слабая кислота; ее нельзя обнаружить при помощи обыч­ных индикаторов, так как она не изменяет их цвет. Она образует соли с одним или двумя эквивалентами одновалентных металлов.

Для мочевой кислоты характерна лактам-лактимная таутомерия.

В кристаллическом состоянии мочевая кислота находится в лактамной (оксо-) форме, а в растворе между лактамной и лактимной формами устанавливается динамическое равновесие, в котором пре­обладает лактамная форма.

Мочевая кислота является двухосновной кислотой. Кислотные свойства мочевой кислоты определяются лактимной формой. Соле­образующими являются гидроксильные группы, находящиеся в по­ложении 2 и 8. Как двухосновная мочевая кислота образует два ряда солей — кислые и средние.

Соли мочевой кислоты называются уратами. Средние соли хоро­шо растворимы в воде, из кислых наиболее растворим урат лития. Поэтому для лечения подагры применяют соли лития.

Из мочевой кислоты получают пурин.

1. Строение мочевой кислоты установлено при помощи реакций окис­ления:

а) окисление азотной кислотой:

Таким образом, при окислении азотной кислотой сохраняется пиримидиновое ядро и раскрывается имидазольный цикл.

б) окисление перманганатом калия в нейтральной или щелочной среде:

Эта реакция доказывает наличие в мочевой кислоте пятичленного имидазольного цикла.

2. Мурексидная проба — качественная реакция на мочевую кислоту. Мочевую кислоту нагревают с конц. HN0₃ и добавляют концентриро­ванный раствор аммиака — образуется пурпурно-фиолетовое окраши­вание. При этом образуется аммонийная соль пурпурной кислоты сле­дующего строения:

При частичном восстановлении мочевой кислоты образуется ксантин.

Ксантин проявляет амфотерные свойства. Для него характерна лактам-лактимная и азольная таутомерия.

Из аминопроизводных пурина отметим аденин или 6-аминопурин, который входит в состав нуклеиновых кислот, содержится в печени. Окисляется азотистой кислотой до 6-оксипурина (гипоксантина):

В природе встречаются N-метильные производные ксантина.

Теофиллин, теобромин и кофеин относятся к алкалоидам.

ТЕОФИЛЛИН