Реферат на тему Сферы применения гетероциклических соединений и вопросы безопасности их использования

Содержание:

Введение 3
1. Гетероциклические соединения 4
1.1. Физико-химическая специфика гетероциклов 6
1.2. Гетероциклы: ферменты и витамины. Гетероциклы и медицина 9
2. Гетероциклические антибиотики 12
2.1. Устойчивость микроорганизмов к антибиотикам 16
2.2. Безопасность использования гетероциклов 18
Заключение 20
Список использованной литературы 21

Введение:

«Гетерос» отличается по-гречески. Это циклические соединения, кольца которых содержат не только атомы углерода, но и атомы других элементов, например азота, серы, кислорода (N, S, O) и т. д. Они называются гетероатомами.
Эти соединения имеют большое биологическое значение, они распространены в природе в форме витаминов, алкалоидов, пигментов и других компонентов клеток животных и растений и участвуют в образовании аминокислот, которые составляют белки; Они входят в состав нуклеотидов, нуклеиновых кислот.
В настоящее время наиболее образованные люди, по крайней мере, в общих чертах, имеют представления о белках, жирах и углеводах и о роли этой триады веществ в жизненных процессах. Пониженная осведомленность наблюдается в отношении так называемых гетероциклических соединений или гетероциклов, значение которых, однако, в химии жизни не меньше, и разнообразие проявлений также значительно шире, чем у белков, жиров и углеводов. Гетероциклы и, в частности, некоторые производные пурина и пиримидина играют фундаментальную роль в передаче наследственных признаков.
Актуальность: гетероциклические соединения входят в состав многих веществ природного происхождения, таких как хлорофилл, нуклеиновые кислоты, пенициллин, многие витамины и почти все алкалоиды.
Цель работы: Сферы применения гетероциклических соединений и вопросы безопасности их использования.
Задачи: рассмотреть гетероциклические соединения, их физико-химическую специфику гетероциклов, выяснить, что такое гетероциклы: ферменты и витамины. Гетероциклы и медицина. Гетероциклические антибиотики, рассмотреть устойчивость микроорганизмов к антибиотикам и безопасность использования гетероциклов.

Заключение:

Логично ожидать, что при таком значении гетероциклов в жизни они нашли применение в медицине. Это действительно так. Согласно данным начала 1990-х годов, из 1070 наиболее употребляемых синтетических наркотиков 661 (62%) были гетероциклами.
Задолго до развития фармацевтической химии люди лечили заболевания, используя гетероциклические соединения из натуральной аптеки: листья, плоды и кора деревьев, корни и стебли трав, экстракты насекомых и т. д. Вероятно, существует не так много историй о другом природном соединении, как о хинине. Хинин является одним из представителей большого семейства алкалоидов — преимущественно азотистых органических соединений растительного происхождения. Почти все алкалоиды являются производными азотных гетероциклов. Хинин сыграл историческую роль в борьбе с малярией. Примером другого алкалоида является папаверин, который используется в медицине как спазмолитическое и сосудорасширяющее средство.
Немногие из нас преуспевают без чашки чая или кофе в течение дня: их бодрящий эффект обусловлен пуриновыми алкалоидами, присутствующими в чайных листьях и кофейных фруктах: кофеином, теобромином и теофиллином. Все они являются стимуляторами центральной нервной системы, повышают жизнедеятельность тканей, улучшают общий обмен веществ. Теофиллин и теобромин используются в медицине в качестве сосудорасширяющих и мочегонных средств. Очевидно, они сейчас приготовлены синтетически.
Двадцатый век иногда называют веком Великой лекарственной революции. Конечно, одним из самых ярких его символов следует считать b-лактамные антибиотики: пенициллин и цефалоспорин, которые спасли миллионы жизней. Оба являются также производными гетероциклических соединений.

Фрагмент текста работы:

1. Гетероциклические соединения
Гетероциклические соединения (гетероциклы) — органические соединения, которые содержат циклы и атомы других элементов помимо углерода. Может рассматриваться как карбоциклическое соединение с гетерозаместителями (гетероатомами) в цикле. Разнообразие типов гетероциклов чрезвычайно велико, потому что они могут отличаться друг от друга количеством атомов в цикле, природой, числом и расположением гетероатомов, наличием или отсутствием заместителей или конденсированных колец, а также насыщенной, ненасыщенной или ароматической природой гетероциклического кольца.
Неароматические гетероциклические соединения имеют химические свойства, аналогичные их аналогам с открытой цепью; некоторые различия возникают в результате воздействия стресса в цикле и пространственных эффектов, связанных с циклической структурой [7].
Наиболее разнообразные и наиболее изученные ароматические азотсодержащие гетероциклические соединения. Граничными случаями гетероциклических соединений являются соединения, которые не содержат атомов углерода в цикле, например пентазол.
Ароматичность проявляется в гетероциклических соединениях (в основном 5- и 6-членных), которые, как и другие ароматические соединения, имеют замкнутую систему 4n + 2. — содержат электроны. Химия таких гетероциклических соединений в первую очередь определяется специфической природой каждого гетероциклического ядра, сохраняя некоторое сходство с химией соединений ароматического бензольного ряда. Основные ароматические гетероциклы включают фуран (V), тиофен (VI), пиррол (VII), пиразол (VIII), имидазол (IX), оксазол (X), тиазол (XI) и пиридин (XII). Гетероциклы, конденсированные с бензольными ядрами, также имеют большое значение — бензофуран (кумарон; XIII), бензпиррол (индол; XIV), бензтиофен (тионафтен; XV), бензотиазол (XVI), бензопиридины — хинолин (XVII) и изохинолин (XVIII) (XVIII) Акридин; (XIX).
Все эти соединения в своем составе имеют по четыре углеродных атома и один гетероатом. У этих соединений имеются две двойные связи, между которыми имеется одинарная связь (это напоминает диеновые углеводороды с сопряженной системой двойных связей). Однако, в химическом отношении ионии больше напоминают ароматические соединения [12]. Каждый углеродный атом у них затрагивает 3 электрона на образование обычных связей, то есть связей, образованных гибридизированными электронными облаками, а один электрон образует Р — электронное облако (в виде правильной восьмерки).