Замещенные циклогексаны. Витамин А
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Ментол (2-гидрокси-1-изопропил-4-метилгексан, в котором

все заместители находятся в экваториальном положении) применяют

как наружное болеутоляющее и как антисептик при воспалительных

заболеваниях верхних дыхательных путей. Кроме того его используют и как спазмолитик при стенокардии (под названием валидол, который состоит из смеси 25% ментола с 75% ментилового эфира изовалериановой кислоты). Ментол обладает чистым мятным запахом, холодящим вкусом и его используют также для ароматизации пищевых продуктов и зубной пасты. Он содержится в природных эфирных маслах (мятном и гераниевом). В промышленности его получают в виде рацемата реакцией электрофильного алкилирования мета-крезола 2-хлорпропаном в присутствии кислот Льюиса. Изопропильная группа в

основном замещает водород по стерически наименее затрудненному орто-положению относительно фенольного гидроксила. Этот изомер затем гидрируют под давлением над никелем при нагревании с получением ментола.

Витамин А принадлежит к тетраеновым производным циклогексена и включает четыре изопреновых фрагмента. Известно несколько витамеров, из которых ретинол содержит концевую гидроксиметильную группу (он необходим для роста и нормального функционирования кожных и костных тканей, а также для стимулирования образования спермы). Ретиналь содержит альдегидную группу (он важен для функционирования зрения), а ретиноевая кислота - карбоксильную группу (ее биофункция аналогична ретинолу). Все экзоциклические двойные связи имеют транс-конфигурацию, за исключением ретиналя, в

котором предпоследняя двойная связь имеет цис-конфигурацию (цис-ретиналь), легко переходящую в транс-конфигурацию при поглощении кванта света. Эта изомеризация лежит в основе поглощения света зрительным пигментом родопсином, в состав которого входит ретиналь, и превращения

светового импульса в нервный. Жир печени рыб содержит большое количество витамина А. Растения богаты провитаминами, главным из которых является бета-каротин (морковь, салат, зеленый лук). Каротин в организме подвергается окислительному ферментативному расщеплению с образованием ретиналя, который восстанавливается в ретинол, а последний в виде эфиров высших жирных кислот депонируется в печени.

Применяют витамин А для лечения заболеваний глаз, кожи, некоторых простудных и инфекционных болезней.

Промышленно витамин А (содержащий в своей молекуле 20 атомов углерода), получают, постепенно наращивая углеродную цепь с использованием на разных стадиях простых исходных соединений - ацетилена, ацетона, дикетена,

хлоруксусной кислоты и метилвинилкетона. Однотипные реакции нуклеофильного присоединения ацетилена к ацетону (первая стадия) и к ацилпроизводному (4), используются для синтеза третичных ацетиленовых спиртов (1 и 5). Ацетиленовую связь спиртов 1 и 13 восстанавливают водородом на палладии до винильной группы (соединения 2 и 14).

Реакцию ацилирования спиртов до эфиров 3 и 6 с последующей термической перегруппировкой ацетонильного фрагмента этих эфиров, сопровождающейся декарбоксилированием, также проводят дважды. Кетотриен (7) (псевдоионон) циклизуют в серной кислоте в бета-ионон (8). В присутствии щелочного агента ионон 8 превращают присоединением эфира хлоруксусной кислоты в хлоргидрин (9), который затем дегидрохлорируют с получением оксирана (10). При нагревании в щелочной среде оксиран 10 гидролизуется с отщеплением диоксида углерода, раскрытием гетероцикла и образованием альдегида (11), содержащего 14 атомов углерода. Последующая стадия заключается в синтезе спирта (13) (содержащего 20 углеродных атомов) взаимодействием альдегида 11 с димагний бромидом винилацетиленового спирта 12 (его синтез приведен в конце раздела).

Синтезированное таким образом ацетиленовое производное 13 селективно гидрируют до тетраендиола 14, который на последних двух стадиях ацилируют уксусным ангидридом (ацилируется только первичный гидроксил) и обработкой йодом дегидратируют с образованием полностью сопряженной транс-системы

двойных связей молекулы витамина А в виде О-ацетата.

Производное спирта 12 получают из ацетилена и метилвинилкетона через несопряженный вторичный спирт, который перегруппировывают действием серной кислоты в первичный сопряженный ненасыщенный спирт.

Существует также биотехнологический путь производства ретинола из бета-каротина с использованием фермента каротиндегидрогеназы.

Дата: 2019-02-25, просмотров: 275.