Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
реферат философия.doc
Скачиваний:
27
Добавлен:
24.03.2015
Размер:
194.56 Кб
Скачать

Министерство образования и науки Российской Федерации

Московский государственный университет тонких химических технологий им. М.В. Ломоносова

кафедра философии

Реферат по истории науки

На тему:

«История развития химии индола и его биологически активных производных»

Научный руководитель: д.х.н., проф. Себякин Ю.Л.

Руководитель от кафедры философии: д.ф.н., проф. Иванова А.А.

Аспирант кафедры ХТБАС: Истомина О.В.

Москва - 2012

Оглавление

Введение 3

Индол и индольные алкалоиды: синтез и биологическая активность 4

Оксигенированные производные индола: индоксилы и индогениды 7

Новые направления развития химии индолов 12

Список используемой литературы 15

Введение

Интерес к химии индолов обусловлен значительными синтетическими возможностями этого класса соединений. Индол и его производные широко используются в качестве промежуточных продуктов для синтеза лекарственных препаратов, индигоидных красителей и пестицидов. Индолиноновая структурная основа алкалоидов триптантрина и индирубина, а также их синтетических аналогов халконового типа в настоящее время широко используется в качестве скаффолдов в поиске лекарственных препаратов широкого профиля действия, в том числе, антилейкозных, нейропротекторных, противоопухолевых и противотуберкулезных.

Индол и индольные алкалоиды: синтез и биологическая активность

Химия индола зародилась в середине XIX века и неразрывно связана с деятельностью выдающегося немецкого химика-органика, лауреата Нобелевской премии по химии, Адольфа фон Байера.

Индол, также называемый бензопирролом, - гетероциклическое органическое соединение, встречающееся в некоторых эфирных маслах, таких как жасмин, и каменноугольной смоле. Слово индол происходит от слова «Индия». Этот голобой краситель, ввезенный из Индии, был известен как «индиго» в шестнадцатом веке. Химическая деградация красителя давала оксигенированные индолы, которые были названы индоксилами и оксииндолами. Сам индол впервые был выделен Байером в 1866 году путем восстановления оксииндола цинковой пылью. Позже, в 1869 году, совместно с немецким химиком Эмерлингом он синтезировал индол сплавлением орто-нитрокоричной кислоты с гидроксидом калия, а затем и его производные, в том числе изатин. В 1882 году Байер осуществил синтез индиго из 2-нитробензальдегида и ацетона в щелочной среде.

В 1883 году немецкий химик Эмиль Фишер предложил метод получения замещенных по второму и/или по третьему положениям индолов путем конденсации фенилгидразина с альдегидами или кетонами в кислой среде (схема 1). Частный случай этой реакции – получение индола из фенилгидразина и пировиноградной кислоты с последующим декарбоксилированием образующейся индол-2-карбоновой кислоты. Этот метод до настоящего времени остается наиболее важным и гибким способом синтеза индолов.

Схема 1. Синтез индолов по Фишеру.

Многие ученые XIX – XX вв. предлагали свои методы синтеза индола и его производных. Так, в 1892 году немецкие химики Бихлер и Мёхлау синтезировали 2-фенилиндол из α-бромацетофенона и анилина. Этот метод не получил широкое распространение из-за суровых условий реакции. Позже он был модифицирован путем введения бромида лития в качестве катализатора.

В 1897 году Райссерт провел серию реакций, направленных на получение индола и его 4- и 5-замещенных производных из орто-нитротолуола и диэтилоксалата (диэтилового эфира щавелевой кислоты) в присутствие этилата натрия. Позже, в 1945 году, было показано, что с этилатом калия достигаются лучшие результаты. В 1929 году румынский химик-органик Костин Неницеску синтезировал производные 5-гидроксииндолов из бензохинона и эфиров -аминокротоновой кислоты [1].

В 70 – 80-х гг. XX в. были проведены синтезы Хеместсбергера (получение эфиров 2-индолкарбоновых кислот путем термического разложения эфиров 3-арил-2-азидоакриловой кислоты), Гассмана (получение замещенных индолов из анилина) [2] и Бартоли (получение замещенных индолов из орто-замещенного нитробензола и винилмагнийбромида) [3]. В 1998 году Ларокк [4] синтезировал замещенные индолы из орто-йоданилинов и дизамещенных алкинов. В присутствие карбоната или ацетата палладия и одного эквивалента хлорида лития были достигнуты самые высокие выходы.

Главной причиной большого интереса к индолам и их производным является широкий спектр проявления их биологической активности. Природная аминокислота триптофан в результате метаболизма в организме превращается в серотонин - вещество, от концентрации которого в головном мозгу зависит психическая уравновешенность человека. Триптофан является также исходным веществом при синтезе мексамина, который используется для профилактики и лечения лучевой болезни, и мелатонина, применяемого как снотворное.

3-Индолилуксусная кислота способна ускорять рост растений. Производное 3-индолилуксусной кислоты, называемое индометацином, является активным противовоспалительным средством (применяют при ревматизме, подагрическом артрите и других воспалительных заболеваниях). Индометацин обладает ненаркотическим анальгетическим действием и ингибирует биосинтез простагландинов.

Помимо триптофана, индиго и индолилуксусной кислоты, многочисленные соединения, выделяемые из растительных или животных источников, содержат индольную молекулярную структуру. Наиболее известная группа этих соединений - индольные алкалоиды, многие из которых уже выделены из растений, представляющих более чем тридцать семейств. Среди этой группы можно выделить псилоцин, псилоцибин, резерпин, стрихнин, атипрозин, винкристин и др.

Известно, что индольные алкалоиды обладают разного рода биологической активностью. Известен ряд индольных алкалоидов, обладающих высокой противотуберкулезной активностью: криптолепин, неокриптолепин и димер бискриптолепин, а также пентациклические индолы - алкалоиды ибогаин и воакангин [5].

Быстрое развитие лекарственной устойчивости, токсические и побочные эффекты существующих противотуберкулезных препаратов, отсутствие бактерицидных средств против устойчивых штаммов микобактерий, свидетельствуют о необходимости создания качественно новых противотуберкулезных средств.

Так, было обнаружено, что резерпин, первый полный синтез которого был осуществлен в 1956 г. американским химиком-органиком Робертом Вудвордом, а несколько позднее был разработан синтетический метод получения резерпина в нашей стране - во ВНИХФИ профессором О.Ю. Магидсоном, является антимикобактериальным агентом с противотуберкулезной активностью, сравнимой с этамбутолом, используемым в комбинации с другими препаратами для профилактики и лечения устойчивых к лекарствам форм туберкулеза.