مغادلات

مركبات مختلفة Amines and eterocycles

Amines rganic itrogen Compounds rganic derivatives of ammonia, 3, itrogen atom with a lone pair of electrons, making amines both basic and nucleophilic ccur in plants and animals 5

aming Amines Alkyl-substituted (alkylamines) or aryl-substituted (arylamines) Classified: 1 (R 2 ), methyl (C 3 2 ), 2 (R 2 ), 3 (R 3 ) 6

Quaternary Ammonium Ions A nitrogen atom with four attached groups is positively charged Compounds are quaternary ammonium salts 7

IUPAC ames Simple Amines For simple amines, the suffix -amine is added to the name of the alkyl substituent 8

IUPAC ames -amine Suffix The suffix -amine can be used in place of the final -e in the name of the parent compound 9

IUPAC ames Amines With More Than ne Functional Group Consider the 2 as an amino substituent on the parent molecule 10

IUPAC ames Multiple Alkyl Groups Symmetrical secondary and tertiary amines are named by adding the prefix di- or tri- to the alkyl group 11

IUPAC ames Multiple, Different Alkyl Groups amed as -substituted primary amines Largest alkyl group is the parent name, and other alkyl groups are considered -substituents 12

المركبات الحلقية المتغايرة تم التعرض في الفصول السابقة إلى المركبات العضوية ذات السلسلة المفتوحة المؤلفة من ذرات الكربون والمركبات الحلقية التي تحتوي جزيئاتها على حلقة أو أكثر من ذرات الكربون وسندرس في هذا الفصل المركبات الحلقية المتغايرة الحاوية على ذرة أو أكثر غير الكربون مثل اآلزوت أو األكسجين أو الكبريت:

Common ames of eterocyclic Amines If the nitrogen atom occurs as part of a ring, the compound is designated as being heterocyclic Each ring system has its own parent name 14

4 3 4 3 * 5 2 5 5 3 C3 1 1 S 1 5,3,1 يالحظ أن ترقيم الحلقة يبدأ بالذرة المغايرة على العكس من عقارب الساعة وباالتجاه الذي يعطي األرقام للمستبدالت المختلفة أو الذرات المغايرة األخرى. وعندما تحوي الحلقة على عدة ذرات متغايرة فإن لألكسجين أفضلية عند الترقيم عن الكبريت وهذا على اآلزوت. والمركبات الحلقية المتغايرة كثيرة األهمية سواء أكان في الطبيعة أم في الصناعة. وينتمي إلى هذه المركبات مواد طبيعية هامة مثل كلوروفيل النبات وخضاب الدم والهترو اوكسين والنيلة والبنسلين وغيرها وتشكل المركبات النباتية المعروفة بأشباه القلويات AlKaloids مثل الكوينين والمورفين والنيكوتين مجموعة كبيرة من المركبات الحلقية المتغايرة:

اشباه القلويات تتصف أشباه القلويات بمرارة الطعم كما أنها شديدة السمية إال أنها ذات أهمية فيزيولوجية إذ تستخدم كعقارات دوائية ولكن بكميات قليلة جدا. بعض أشباه القلويات لها تركيب بنائي بسيط مثل كونين والبعض اآلخر معقد التركيب. المورفين: من أقدم أشباه القلويات التي تم عزلها في صورة نقية )1805 م(. يتوفر في عصارة ثمار الخشخاش. ويستخدم المورفين في الطب كمسكن لآلالم ومخدر ولكن تحت إرشادات طبية. كما أن شبه القلوي هيروين eroin وثيق الصلة في تركيبه البنائي للمورفين فهو عبارة عن ثنائي أستيل مورفين. C3 C2 C2C3

الحلقات ذرة متغايرة: الخماسية المتغايرة األورماتية الحاوية على بنية البيرول والفوران والتيوفن: تتشابه المركبات األساسية للبيرول والفوران والتيوفن في البنية وفي جملة من الخواص: ويمكن تحويل إحدى هذه المركبات إلى األخرى عند إمرار أبخرة الفوران مع كبريت الهيدروجين أو النشادر فوق أكسيد األلمينيوم وبالدرجة 500-400 m تحدث التفاعالت التالية: وتتشابه مع المركبات العطرية فهي تقوم بتفاعالت االستبدال اإللكتروفيلي )حيث تستبدل ذرة الهيدروجين في الموضع ) مثل النترجة والسلفنة والهلجنة واألسللة. وتقترن مع أمالحال ديازونيوم

C C C C C C C C C C C C S 2 2S 2S 2 S 3 2S

البيرول: تعود أهمية البيرول إلى أنه يشتق منه مركبات على قدر كبير من األهمية الحيوية وهي البورفيرينات )تتألف من 4 حلقات بيرولية متصلة مع بعضها بروابط مجموعة متين -C= والمسماة بالهيم( والتي تدخل في تركيب العديد من المركبات الحيوية ومنها: خضاب الدم )الهيموغلوبين( عند دخول ذرة حديدي في بنية حلقة البورفيرين. اليخضور )الكلوروفيل( عند دخول ذرة المغنيزيوم في بنية هذه الحلقة. السيتوكرومات وبعض األنزيمات الفعالة. في بنية فيتامين B12 والذي يدخل في تركيب الحلقة ذرة كوبالت وعند أكسدة الهيم بيولوجيا والبروتينات الحاوية على الهيم تنتج مركبات ملونة من أربع حلقات بيرولية مفتوحة تدعى البيليروبينات.

المركبات الخماسية المتغايرة المشبعة: يتحول البيرول والفوران عند الهدرجة الوسطية على بيروليدين ورباعي هيدروفوران وهي من المركبات الحلقية المتغايرة: 2,i 200-250C : 2,i 200-250C : : :

المركبات متغايرة: السداسية الحلقية المتغايرة الحاوية على ذرة البيران: تعتبر مشتقات البيران من المركبات السداسية الحلقية المتغايرة. تحتوي على ذرة واحدة من األوكسجين. C 5 C2 4 3 C 2C C2 C2 C 6 2 C 2C C2 1

الهيموغلوبين والكلوروفيل: الهيموغلوبين: يكسب الهيموغلوبين الدم اللون األحمر وهو من مشتقات البيرول الهامة. تنشطر جزيئته عند الحلمهة إلى بروتين الغلوبين وإلى صبغ الهيم. يتألف الهيم )C343244Fe( من أربع حلقات بيرولية مرتبطة مع بعضها بالزمر :Fe ومع شاردة الحديدي C= الكلوروفيل: وهو المادة الخضراء في أوراق النبات ويتكون من مادتين متشابهتين كلوروفيل A: C557254Mg ولونه أخضر مزرق والكلوروفيل C557064Mg B: ذو اللون االخضر المصفر. للكلوروفيل A الصيغة التالية: تحوي جزيئة الكلوروفيل على أربع حلقات بيرولية وذرة مغنيزيوم.

C2C2 C2 C3 C3 3C + C C C C C C 3C - - Fe 2 C2 C C2 C2 C C2 C2 C2 C3 C3 C3 C3 3C C Mg C C C C C C 3C * * * C2 39C20C A

المركبات متغايرتين: الحلقية المتغايرة الحاوية على ذرتين أزول: اإليميد وهو من المركبات الحلقية الخماسية المتغايرة. الحاوية على ذرتي آزوت, يشتق من البيرول باستبدال الزمرة =C- في الموضع - بالزمرة -= وهذا ال يغير من الصفات العطرية للحلقة: يحوي النظام العطري في اإليميد أزول على ستة ألكترونات كما في البيرول. ولذرة اآلزوت في الموضع -3 زوجا من االلكترونات الحرة التي تكسب هذا المركب الخواص القلوية )كما في البيريدين(: توجد حلقة االيميد أزول في الهيستيدين, وهو أحد الحموض األمينية الطبيعية الداخلة في تركيب البروتينات. ويتشكل الهيستامين عند نزع زمرة الكربوكسيل من الهيستسدسن الذي يلعب دورا هاما في تنشيط العضالت الملساء. 4 3 + 5 2 + + 1

5 4 3 البيريميدين: 6 1 2 تصادف نواة البيريميدين في النواتج الطبيعية الكثيرة, فتوجد في الفيتامينات والكوانزيم وتدخل مشتقات البيريميدين في تركيب الحموض النووية كاليوراسيل والتيمين والسيتوزين: 2 2 ( -6) ( -2- -6) ( -8,6,2)

الحلقات المتغايرة المتكاثفة: البورين:البورين مركب حلقي متغاير عطري يتشكل نتيجة لتكاثف نواتي وااليميد أزول واشت اركهما بضلع واحد: البيريميدين 1 6 5 7 8 2 3 4 9 2 2 ( -6) ( -2- -6) ( -8,6,2) يدخل الغوانين واالدينين من الكوانزيمات. في بنية الحموض النووية ويدخل االدينين في بنية عدد

المضادات الحيوية: نذكر منها: - بورومايسين البنسيلين :الذي عزله ألول مرة سكوت مان الكسندر فلمنج عام 1929 م حيث مه د ذلك الكتشاف العديد من المضادات الحيوية. وتطور هذا المضاد الحيوي شيئا فشيئا حتى أصبح متوفرا عقب الحرب العالمية الثانية بكميات كبيرة.من األمثلة على مركبات البنسيلين, بنسيلين G: C3C2 C (penicillin G) S C3 C3 C 2 Puromycin (Me)2

المركبات العضوية الكبريتية ينتمي الكبريت واألوكسجين إلى نفس المجموعة في جدول التصنيف الدوري لذا يظهران تشابها ليس فقط في تشكيل المركبات الالعضوية بل أيضا في تشكيل المركبات العضوية. يختلف الكبريت عن األوكسجين بقدرته على تشكيل مركبات عضوية يأخذ فيها تكافؤات عديدة. يضم الجدول بعض الصيغ العامة للمركبات الكبريتية وشبيهاتها األوكسجينية.

R R R' R R' C R R' R S S S R R S R' S R R' C R R' S R S R S R S R R' S R R' S R X - + ) (

اThio )Ethers التيوالت Thiols والسلفيدات إيترات )تيو تعطى الصيغة العامة للتيوالت بالشكل )R-S( والسلفيدات )تيو سلفيدات( )2SSR( ويمكن اعتبارها كمشتقات لكبريت الهيدروجين )2S( حيث استبدلت مجموعات األلكيل بذرات هيدروجين. تسمى السلفيدات بطريقة مشابهة لتسمية األتيرات كما تبين األمثلة التالية:

ولكنها تسمى وفق نمط )IUPAC( كألكيل تيو األلكانات :)Alkoxy( شبيهة بالالحقة الكوكسي )ALKyl Thio(.ان الالحقة تيو ألكيل C 3 S C 2 2 C3 C3 C C C3 C3 C S C2 C2 C 3 ( ) 1 2 ( ) 2 فالمركب C65S تسمى التيوالت تيوفينول. العطرية البسيطة أيضا بالتيوفينوالت يسمى

ثنائي السلفيدات والسلفوكسيدات: تقوم هذه المركبات ببعض التفاعالت الهامة حيث يمكن ارجاعها بسهولة إلى تيوالت: C3 C2 S S C2 C3 Li 3 + 3 2C3 C2 S كما ويمكن أكسدتها إلى حموض السلفونيك: 2 S S 2 Cl2 3 2 S2Cl 2 2 S3Cl ان تفاعالت األكسدة واالرجاع للتيوالت ومركبات ثنائي السلفيدات مهمة جدا في الجمل الحية نظرا الرتباط هذه المركبات بالهرمونات والبروتينات يوجد ثنائي سلفيد األلليل في الثوم وهو مادة تغلي عند الدرجة 117C تحت ضغط (16mmg)) 2C C C2 S S C2 C C2

تحضر السلفوكسيدات :(DMS) بأكسدة السلفيدات وأهم هذه المركبات ثنائي متيل السلفوكسيد C3 S C3 + 1 2 o2 2 C3 S C3 ان هذا المركب مذيب قطبي هام واسع االنتشار فهو مذيب لكثير من األمالح الالعضوية والمركبات العضوية يغلي عند الدرجة 188C وينتشر في الجسم عند مالمسته للجلد لذا يجب ارتداء قفا ازت أثناء استخدامه.

األهمية الحيوية للمركبات العضوية الكبريتية: أ(- مضادات السموم التيولية:يمكن أن يطلق على بعض المعادن الثقيلة كالزئبق- الرصاص- الزرنيخ والكادميوم صفة السموم التيولية نظرا لقدرتها على التفاعل مع المجموعات التيولية لألنزيمات مما يؤدي إلى تثبيطها. نذكر مادة الليوزيث السامة المستخدمة في الحروب والتي تثبط العامل المساعد ألنزيمات األوكسيداز هو حمض ديهيدرو الليبوئيك ويستخدم مركب 3-2 ثنائي مركبتو البروبانول كمضاد لهذا المركب وهو قادر على ربط ليس فقط الجزيئات الحرة للسم بل وتحرير حمض ديهيدرو الليبوئيك

2) يدخل الكبريت في اصطناع وتكوين كثير من المركبات الطبيعية والصنعية أهمها: الحموض األمينية: كما هو الحال في حمض السسستئين والميثونين التيامين مساعد انزيمي المضادات الحيوية: كما هي الحال في البنسلين.

المركبات العضوية الحاوية على اآلزوت. في المركبات العضوية عدد غير قليل من المجموعات الوظيفية المحتوية على اآلزوت نذكر فيما يلي بعضا منها

2, R, 2 C C65 C65 C33 3 C (C3)2 :+ : - +

األمينات Amines نعتبر األمينات بأنواعها مشتقة من األمونيا كما اعتبرنا الغول واأليتر مشتقة من الماء. وحيث أن من الممكن أن تستبدل مجموعة أو اثنتان أو ثالثة بالهيدروجين فإن هناك أنواعا ثالثة من األمينات. + - R4X R3 R2 R2 C3 C2 C2C3 C2 C3 C3 C3 C C3 2 ( ) ( ) LiAl4 يستحصل غلى االمينات بإرجاع األميدات: ترجع األميدات بواسطة هيدريد الليثيوم واأللمنيوم األميد المستعمل. إلى األمين الموافق وذلك حسب طبيعة R R C C 2 R ' LiAl4 LiAl4 R R C2 C2 2 R '

األمينات الثنائية: تعرف المركبات التي تحوي على زمرتين أمينيتين باألمينات الثنائية وأهم هذه المركبات هو البوتريسين والكادافرين: البوتريسين: ميتيلين رباعي ثنائي األمين: وجد ألول مرة في القيح. C2 C2 C2 C2 2 2 الكادافرين: ميتيلين خماسي ثنائي األمين: وجد ألول مرة في الجثث المتفسخة. C2 C2 C2 C2 C2 2 2 يتشكل البوتريسين أساسان قويان. والكادافرين من الحموض األمينية عند تفسخ البروتينات وهما