10.9.4. Способы получения

Для получения ароматических карбоновых кислот можно использовать способы, применяющиеся для получения их алифатических аналогов (гл. 6.4.5).

1. Окисление спиртов, альдегидов, кетонов.

2. Гидролиз ,,-тригалогенаренов.

3. Металлорганический синтез (карбоксилирование реактивов Гриньяра).

4. Гидролиз (гидратация) нитрилов.

Однако ароматические карбоновые кислоты и их производные можно получать и другими способами.

5. Окисление аренов кислородом в присутствии катализаторов (соли кобальта и марганца) или обычными неорганическими окислителями (перманганаты, дихроматы). Эти реакции были рассмотрены в главе 9.5.1.4.

6. Ацилирование аренов с помощью фосгена — прямой способ получения галогенангидридов:

Это обычная реакция электрофильного замещения в ароматическое кольцо; такие реакции рассматривались в свойствах бензола и аренов.

10.9.5. Важнейшие представители

Бензойная кислота — бесцветное кристаллическое вещество с температурой плавления 395 К. Легко возгоняется. Обладает бактерицидными свойствами. В промышленности бензойную кислоту получают окислением толуола.

Используется для получения красителей, душистых и лекарственных веществ.

п-Аминобензойная кислота (витамин H₁) участвует во многих жизненно важных процессах в качестве промежуточного ве­щества. В связи с этим яв­ляется жизненно важным фактором для многих микроорганиз­мов, а также необходимым элементом для биосинтеза некото­рых витаминов. Эфиры п-аминобензойной кислоты нашли применение в медицине как лекарственные вещества с местноанестезирующим действием. Примерами таких веществ могут служить новокаин и анестезин. Этиловый эфир п-аминобензойной кислоты (анестезин) применяется как местноанестезирующее средство более 70 лет. Получают его из п-нитротолуола по следующей схеме:

анестезин

Терефталевая кислота — бесцветное кристаллическое вещество с температурой плавления 698 К, но при температуре 573 К возгоняется.

В промышленности терефталевую кислоту получают окислением п-ксилола кислородом воздуха.

Используется в производстве синтетического волокна лавсана (полиэтилентерефталата) и кевлара (поли-п-фенилентерефталата). Такие полимеры обладают прекрасной термической устойчивостью (что определяется наличием ароматических циклов) и очень хорошими механическими свойствами.

Фталевый ангидрид— бесцветное кристаллическое вещество с температурой плавления 404 К.

В промышленности фталевый ангидрид получают окислением нафталина или о-ксилола.

Применяется для получения полиэфиров, пластификаторов и красителей; используется в органическом синтезе для получения биологически активных соединений.

Салициловая кислота (гл. 10.5.3, 10.9.3.1) — бесцветное кристаллическое вещество с температурой плавления 432 К. Легко возгоняется. В промышленности получают карбоксилированием фенола.

Салициловая кислота и её производные используют в медицине в качестве лекарственных препаратов.

10.10. Физиологическая роль функциональных производных бензола

Как уже указывалось в главе 9.7, при метаболическом окислении ароматических углеводородов в результате ароматического гидроксилирования образуются фенолы. Аналогичные продукты образуются и при окислении различных функциональных производных. Важную роль здесь играет структурная избирательность, зависящая от свойств субстрата. Например, при метаболизме анилина образуются все три возможных изомерных гидроксипроизводных (50 % п-гидроксианилина, 10 %о-изомера и 0.1 %м-изомера), тогда как из нитробензола преимущественно образуютсяп- им-изомеры. Если бензольное ядро ксенобиотика содержит несколько заместителей, то гидроксилирование может идти по нескольким положениям, как, например, в случае салициловой кислоты:

салициловая кислота

Среди лекарственных препаратов на основе салициловой кислоты наиболее известны фенилсалицилат (салол), ацетилсалициловая кислота (аспирин).

Фенилсалицилат является эфиром салициловой кислоты и фенола:

Он применяется в порошках и таблетках при заболеваниях кишечника. Действие препарата основано на том, что в слабощелочном содержимом кишечника фенилсалицилат гидролизуется на салициловую кислоту и фенол, которые уг­нетающе действуют на кишечную флору. Салициловая кислота и фенол частично выделяются из организма почками и могут оказывать дезинфицирующее действие в мочевых путях.

Действие ацетилсалициловой кислоты во многом сходно с действием на организм салицилата натрия, что понятно, так как ацетильное производное в желудочно-кишечном тракте гидролизуется:

Ацетилсалициловую кислоту применяют внутрь при мигрени, а также как жаропонижающее и болеутоляющее средство. Она оказывает противовоспалительное действие.

При метаболическом расщеплении О-замещённых фено­лов скоростьО-дезалкилирования снижается при увеличении длины неразветвлённой алкильной цепи, а электронодонорные группы около-углеродного атома увеличивают скорость ре­акции. Значительное влияние на скорость реакции оказывают и заместители в ароматическом цикле, однако не менее су­щественна и роль пространственных факторов.

п-Бензохинон, как и все хиноны, — сильный окислитель. Окислительно-восстановительные свойства системы хинон–гидрохинон играют важную роль в организме. По отношению к большинству органических субстратов эта система играет роль окислителя, участвуя в переносе электронов от субстрата к кислороду.

Анилин и многие ароматические амины довольно токсичны. Они являются нервными и кровяными ядами.

Анилин обладает жаропонижающим действием, однако не применяется в медицине вследствие своей токсичности.

Большое значение в химии лекарственных соединений имеют аминокислоты ароматического ряда, которые участвуют во многих жизненно важных процессах в качестве промежуточных ве­ществ. Это п-аминобензойная кислота (витаминH₁).

Если п-аминобензойная кислота является необходимым фак­тором для нормальной деятельности микроорганизмов, то п-аминосалициловая кислота, участвуя в обмене веществ, подав­ляет рост микроорганизмов. Таким образом, п-аминосалициловая кислота является антагонистом п-аминобензойной кислоты. п-Аминосалициловая кислота и её натриевая соль обладают бактериостатической активностью в отношении микобактерий туберкулёза и относятся к основным противотуберкулёзным препаратам. При приёме внутрь п-аминосалициловая кислота хорошо всасы­вается и проникает в сыворотку крови и ткани внутренних ор­ганов. п-Аминосалициловую кислоту и её соль часто применяют в комбинации с другими противотуберкулёзными препаратами.

Получают п-аминосалициловую кислоту из м-аминофенола карбоксилированием: