logo
книга БАС

2.2.1.1. Типы реакций

Реакции нуклеофильного замещения имеют большое разнообразие и в общем виде они представлены в табл. 2.10.

Таблица 2.10

Субстрат (электрофил)

Нуклеофил

Продукты реакции

1.

(R)3C-OH

H-Hal (F, Cl, Br, J)

(R)3C-Hal + H2O

2.

(R)3C-Hal

H2O

(R)3C-OH + HHal

3.

(R)3C-Hal

R`SO3 -

(R)3C-O-SO2R` + HCl

4.

(R)3C-Hal

R`-OH

(R)3C-O-R` + HHal

5.

(R)3C-OSO2R``

R`OH

(R)3C-O-R` + R``SO3H

6.

(R)3C-Hal

R`-O- (Na+)

(R)3C-O-R` + NaHal

7.

(R)3C-OSO2R``

R`-O- (Na+)

(R)3C-O-R` + R``SO3Na

8.

(R)3C-Hal

R`COO-

(R)3C-O-OR` Hal-

9.

(R)3C-OSO2R``

R`COO-

(R)3C-O-OR` + R``SO3-

10.

(R)3C-Hal

R-SH

(R)3C-S-R` + HHal

11.

(R)3C-OSO2R``

R-SH

(R)3C-S-R` + R``SO3H

12.

(R)3C-Hal

R-S- (Na+)

(R)3C-S-R` + Hal-

13.

(R)3C-OSO2R``

R-S- (Na+)

(R)3C-S-R` + R``SO3-

14.

(R)3C-Hal,

(R)3C-OH,

(R)3C-OSO2R``

NH3, R`NH2, (R`)2NH, (R`)3N

(R)3C-NH2, (R)3C-NHR`,

(R)3C-N(R`)2, (R)3C-N+(R`)3

15.

(R)3C-N+(R`)3

ОН-

(R)3C-ОН + N(R`)3

16.

(R)3C-Hal

NaCN

(R)3C-CN + NaHal, [(R)3C-N=C:]

17.

(R)3C-Hal

NaSCN

(R)3C-SCN + NaHal, [(R)3C-NCS]

18.

R`OH

R-CH(OH)-CH2-OR`

19.

R`NH2

R-CH(OH)-CH2-NHR`

20.

R`SH

R-CH(OH)-CH2-SR`

21.

R`OH

R-CH(OR`)-CH2OH

22.

R`OH

(R)3C-O-R` + H2O

23.

(R)3C-Cl(Br)

J-

(R)3C-J + Cl- (Br-)

24.

(R)3C-OSO2R`

Hal-

(R)3C-Hal + R`SO3-

25.

(R)3C-Hal

(R)3CH-(R`)(R``)

Из табл. 2.10 видно, что при всем разнообразии реакции можно разделить на следующие группы: синтез галогенопроизводных из спиртов; алкилирование спиртов, фенолов, аминов, цианистого и роданистого калия, меркаптопроизводных и СН-кислот.

При рассмотрении методов получения лекарственных средств следует отметить большое количество препаратов, в синтезе которых используются реакции нуклеофильного замещения. В качестве примеров можно привести ряд из них – димедрол, хлорпромазин (аминазин), анальгин, папаверин, барбитураты, фенилэфрин (мезатон), в синтезе которых особенно наглядно видно применение этих реакций. Пунктирной линией выделены фрагменты молекулы, введенные с помощью реакций нуклеофильного замещения.

Препарат димедрол (дифенгидрамин), как ранее уже упоминалось, экранирует Н1-гистаминовые рецепторы и устраняет эффекты гистамина, опосредуемые через этот тип рецепторов. Действие на ЦНС обусловлено блокадой Н3-гистаминовых рецепторов. Применяют дифенгидрамин (димедрол) при различных видах аллергии. Он входит в качестве одной из компонент в средство от морской и воздушной болезни – авиоморин. Препарат хлорпромазин (аминазин, действие рассмотрено в разделе 2.1.6). Препарат анальгин (международное название – метамизол натрия) обладает анальгезирующим, жаропонижающим и противовоспалительным действием. Угнетает активность циклооксигеназы, тем самым снижает уровень свободных радикалов в организме, ингибирует перекисное окисление липидов. Препятствует проведению болевых импульсов, повышает порог болевой чувствительности, увеличивает теплоотдачу. Тонкий механизм болеутоляющего действия неизвестен. Применяют для снятия головной и зубной боли, при коликах, хорее, ревматизме и инфарктах легкого и миокарда, травмах, ожогах и т. д. Препарат папаверин (опийный алкалоид) обладает спазмолитическим и гипотензивным эффектом. Ингибирует фосфодиэстеразу, повышает в клетках концентрацию ц-АМФ и понижает уровень кальция. Применяют для снятия спазма сосудов головного мозга, при лечении стенокардии, эндатериита и колик. Является одной из компонент композиций, например папазола. Еще одной группой препаратов, в синтезе которых используются реакции нуклеофильного замещения, являются снотворные средства ряда производных барбитуровой кислоты (фенобарбитал, нембутал и др.). Они взаимодействуют с мембранами клеток, изменяя их физико-химические свойства, снижают возбудимость нейронов и подавляют сенсорные зоны головного мозга. Вызывают сон, отличающийся от физиологического. В качестве одной из компонент фенобарбитал входит в состав корвалола (валокордина). Препарат нембутал (пентотал натрия) совместно с кофеином вызывает состояние, которое называют «сывороткой правды». Применение барбитуратов несовместимо с приемом алкоголя, т. к. вызывает усиление его действия. Действие фенилэфрина описано в разделе 2.1.1. Подробный синтез препаратов приведен далее.