31.1. Одноядерные шестичленные гетероциклы с двумя гетероатомами.

Соединения, содержащие в цикле по одному атому азота и кислорода, называются оксазинами, азота и серы – тиазинами, кислорода и серы – оксатинами, два атома азота - диазинами:

1,4-оксазин 1,4-тиазин 1,2-окса- пиридазин пиримидин пиразин

тин 1,2-диазин 1,3-диазин 1,4-диазин

о-диазин м-диазин п-диазин

Из приведенных гетероциклов для биохимии имеют важное значение соединения с двумя атомами азота - диазины, входящие в состав важных природных веществ: ферментов, витаминов, нуклеиновых кислот, а также лекарств, гербицидов и др.

31.1.1. Методы синтеза диазинов.

Пиридазин можно синтезировать из малеинового диальдегида и гидразина:

Пиримидин может быть синтезирован из малонового эфира и мочевины (карбамида):

лактамная лактимная

таутомерные формы бар-

битуровой кислоты

Необходимо отметить, что производные барбитуровой кислоты (барбитураты) применяют в качестве снотворного.

Пиразин можно синтезировать из -аминокетонов:

31.1.2. Свойства пиримидина.

Пиразин и пиридазин используются в органическом синтезе, производные пиридазина используются в качестве гербицидов. Наиболее важное значение имеет пиримидин – он входит в состав ферментов, витаминов, нуклеиновых кислот. Последние берут участие в процессах синтеза белка в организме (программируют этот синтез) и ответственны таким образом за передачу наследственных признаков.

П иримидин, как и все азины, является ароматической системой, по свойствам напоминающей пиридин. Однако, вследствие наличия в кольце двух электроотрицательных атомов азота отличается от пиридина приблизительно так же, как пиридин от бензола. Пиримидин образует соли, но только по одному атому азота:

Пиримидинийхлорид

В реакции галогенирования, сульфирования и нитрования не вступает. Однако, такие реакции возможны, если пиримидиновое основание содержит активирующие заместители типа ОН или NH₂. Например, идет электрофильное замещение:

2-амино-5-бромпиримидин

Зато в реакции нуклеофильного замещения пиримидин вступает достаточно легко в положения 2, 4 и 6. Например:

4 -метилпири- 2,6-диамино-4-метил-

мидин пиримидин

31.1.3. Производные пиримидина.

Из производных пиримидина уже упоминались барбитуровая кислота и барбитураты.

В состав нуклеиновых кислот пиримидин входит в виде гидрокси- и аминопроизводных, которые называются пиримидиновыми основаниями. Их три.

Урацил (2,4-дигидроксипиримидин) представлен на следующей странице, он находится в лактам – лактимной таутомерии, причем, в растворе преобладает лактимнаяформа.

Л актимная и лактамная формы урацила

Тимин:

Ц итозин: