Geterohalqali birikmalarning zamonaviy nomenklaturasi

2. Besh va olti a'zoli geterotsikllar, ularning tuzilishi, xossalari
Bir geteroatomli besh a'zoli geterotsiklik birikmalardan furan, tiofen va pirrol, 6 a'zoli geterotsikllardan piridin va ularning hosilalari muhim amaliy ahamiyatga ega.
Bir a'zoli geterotsikllarda 2 va 5-holatlar α, α’, 3 va 4-holatlar β, β’holat deb; olti a'zoli geterotsikllarda 2 va 6-holatlar α, α’-; 3 va 5-holatlar β, β’- va 4-holat γ-holat deyiladi.
Agar jipslashgan ko’p halqali geterotsikllarda geteroatom halqalarining jipslashgan joyida bo’lmasa, raqamlash halqalarning jipslashgan joyidagi atomdan boshlanadi.
5 4

63 7N
8 1
Bu geterotsiklik birikmalar benzol kabi birikish reaksiyadan ko’ra nitrolanish, sulfolanish, galogenlash kabi elekrofil o’rin olish reaksiyalariga moyil, ya'ni ular aromatiklik xususiyatga egadir. Besh a'zoli geterotsiklik birikmalar genetik bog’langan, ya'ni 3000ºC da Al₂ O₃ katalizatori ishtirokida ular o’zaro bir-biriga o’tib turadi (Yurev reaksiyasi):

Furan – rangsiz suyuqlik bo’lib, 31⁰C da qaynaydi. Suvda erimaydi. Tarkibi C₄H₄O: C₄H₃O – qoldiqni furil deb ataladi. Furanni qaytarib tetrogidrofuran (TGF) olinadi. TGF muhim erituvchilardan biri bo’lib, kimyo sanoatida keng qo’llaniladi. Undan foydalanib tetrametilenglikol, adipin kislotasi geksametilendiamin va boshqa mahsulotlar olinadi.
Furfurol 162⁰C da qaynaydi, suvda kam eriydi. Undan yongan nonning hidi keladi. Furfurolni asosan pentozan saqlovchi mahsulotlardan olinadi. Farg’onadagi furan birikmalari zavodida paxta sheluxasidan olinadi. Furfurol aromatik aldegidlarning barcha xossalarini takrorlaydi. U plastmassalar ishlab chiqarishda xom ashyo bo’lib xizmat qiladi.

Tiofen – 84⁰C da qaynaydigan, suvda erimaydigan suyuqlik C₄H₃S – tienil deb ataladi. Tiofen kimyosi keyingi o’n yilliklarda rivojlana boshladi. Buning sababi, tiofen hosilalari orasida shamollashga va boshqa kasalliklarga qarshi ishlatiladigan birikmalar topilganligidir.
Pirrol – 130⁰C da qaynaydigan, suvda deyarli erimaydigan suyuqlik. Pirrol birinchi marta 1858 yilda Andersen tomonidan ajratib olingan va uning tuzilishi 1870 yilda Bayer tomonidan isbotlangan. Pirrol va uning gamologlari toshko’mir smolasida va suyak yog’ida uchraydi. Bu nom Runge tomonidan berilgan bo’lib pirrol bug’i xlorid kislota bilan namlangan qarag’ay tayoqchani qizil ranga bo’yaydi.
Pirrol xalqasi oqsillar tarkibidagi pvazifasin, oksipvazifasin va triptofan kabi aminokislotalar, xlorofill va ko’pgina alkaloidlar tarkibida uchraydi.
Pirrol hosilalari katta biologik ahamiyatga ega, ular o’simlik xlorofilli, qon gemini, pigmentlar va boshqalar tarkibiga kiradi. Pirrolning qaytarilgan halqasi – pirrolidin juda ko’p alkaloidlar va oqsillar tarkibida uchraydi. Digidropropirollar – pirrolinlar deb, tetragidropirrollar pirrolidinlar deb, ketopirrolidinlar esa pirrolidonlar deb ataladi:

Piridin-bir geteroatomli olti a'zoli geterotsiklik birikmalarning muhim vakili hisoblanadi. Piridin yadrosi ko’pgina tabiiy birikmalaralkaloidlar va vitaminlar tarkibida uchraydi. Piridinning hosilalari tirik organizmda sodir bo’ladigan biokimyoviy jarayonlarda muhim vazifani bajaradi.
Kimyoviy xossalari jihatidan pirrol anilinga o’xshab ketadi. U arildiazoniy tuzlari bilan azo qo’shish reaksiyasiga kirisha oladi. Hosil bo’lgan azobirikma platina katalizatorligida vodorod bilan qaytarilganda α-aminopirrol hosil bo’ladi.
Pirrolning metallar bilan hosil qilgan hosilalari orqali turli birikmalar olish mumkin. Ko’pincha bu maqsadlarda pirrolning Grinyar reaktivi bilan hosil qilgan pirrolmaginiy galogenidlardan foydalaniladi:

Xuddi shunga o’xshash pirrolning kaliyli tuzi metilyodid bilan reaksiyaga kirisha oladi. Bunda hosil bo’ladigan N-alkilpirrollar qizdirilganda α-almashingan pirrollarni hosil qilib izomerlanadilar:

Pirrol magniy galogenidlar reaksiyaga oson kirisha oladigan birikmalar bo’lib, ulardan foydalanib turli qimmatli birikmalarni sintez qilib olish mumkin. Quyidagi sxemada pirrolmagniybromid asosida olinishi mumkin bo’lgan ayrim birikmalarga misol keltiramiz.

Pirrolning muhim hosilalaridan biri pirrolidin hisoblanadi. Pirrolidin 1-xlor-4-aminobutanni qizdirib yoki pirrolni to’la qaytarib olinishi mumkin:

Pirrolidinning muhim hosilalaridan pirrolin va okispirrolin (4-oksi- 2-pirrolidinkarbon kislota) inson xayot faoliyatida muhim ahamiyatga egadir:

Indol va skatol (3-metilindol, suyuqlanish harorati 95⁰C) oqsil moddalarning chirishi natijasida hosil bo’ladilar. Har ikkisi ham o’ta qo’lansa xidga ega. Indol juda oz miqdorda erituvchilarga qo’shilganda gul xidini beradi. U jasmin va apelsin gullari tarkibida uchraydi.
Indolning kimyoviy xossalari pirrolnikiga o’xshash. Indol pirrolga o’xshash kuchsiz asos xossasiga ega. Shuning bilan birga, u fenolning xossalarini takrorlaydi (kuchsiz kislota). Kislotalar ta'sirida polimerlanib ketadi. Pirrolga uxshash xlorid kislota bilan namlangan qarag’ay tayoqchani qizil rangga bo’yaydi (Erlix reaksiyasi).


vitamin PP izoniazid piridoksin
(в-nikotin kislota amidi) (izonikotin kislota gidrazidi) (vitamin B₆)
PP-vitamini β–nikotin kislotaning amidi bo’lib, pellagra kasaligini, izoniazid esa sil kasalligini davolashda ishlatilinadi. Vitamin B₆ ham piridinning hosilasi bo’lib, organizmda u fermentativ oksidlanishqaytarilish jarayonlarda katta vazifani bajaradi.
Ikki geteroatomli 5 va 6 a'zoli geterotsikllarning eng muhim vakillari imidazol va pirimidinlardir. skatol
Bu birikmalarning hosilalari muhim biologik faol birikmalardir. Imidazol va pirimidin yadrolari oqsil tarkibiga kiruvchi tabiiy aminokislotalar, vitaminlar, alkaloidlar va nuklein kislotalar tarkibiga kiradi.
Furan, tiofen va pirrol olishning eng muhim usullaridan biri ularni 1,4-dikarbonilli birikmalardan suvni tortib olish orqali hosil qilish hisoblanadi.
Furan hosil bo’lishida karbonil guruhidagi nukleofil kislorod atomi ikkinchi karbonil guruhidagi elektrofil uglerod atomiga xujum qiladi. Bu jarayon kislota xususiyatiga ega bo’lgan katalizatorlar ishtirokida oson boradi. Hosil bo’lgan oraliq birikmalardan suv va proton chiqib ketishi natijasida furan halqasi hosil bo’ladi:

Tiofen hosil bo’lishi ham yuqoridagiga o’xshash sodir bo’ladi. Bunda dastlab karbonil guruhidan bir kislorod atomi fosfor pentasulfid ta’sirida oltingugurt bilan almashinib, ion guruhi hosil qiladi:
3.Olinish usullari.
Furan, tiofen va pirrol olishning eng muhim usullaridan biri ularni 1,4-dikarbonilli birikmalardan suvni tortib olish orqali hosil qilish hisoblanadi. Furan hosil bo’lishi