5. Рекомендації до виконання контрольної роботи

Перед виконанням контрольної роботи слід уважно ознайомитися з програмою дисципліни «Фармацевтична хімія», засвоїти теоретичний матеріал, зокрема основні хімічні процеси, на основі яких виробляються найпоширеніші напівсинтетичні лікарські засоби, деякі базові поняття фармацевтичної хімії та фармакології, сучасні уявлення про механізми дії лікарських засобів та їх перетворення в організмі, а також про залежність між структурою та активністю певних класів лікарських препаратів, сучасні напрями та методи модифікації хімічних сполук, що приводять до поліпшення їхніх фармакологічних властивостей.

Розв’язування задач до курсу має на меті сприяти засвоєнню теоретичного матеріалу, поглибленню знань як про методи синтезу, так і про хімічні перетворення та деякі особливості фармакологічної поведінки лікарських засобів.

Відповіді на запитання контрольного завдання слід подавати, в основному, у вигляді формул і хімічних рівнянь, коментарі до наведених у відповідях перетворень мають бути конкретними, чіткими, вичерпними і відповідати безпосередньо поставленим питанням. У схемах хімічних перетворень необхідно обов’язково вказувати умови процесу (температура, тиск, загальні та специфічні каталізатори тощо), оскільки від умов залежить напрямок і тип хімічної реакції, а значить і тип утвореного продукту. Під

формулами слід наводити назви сполук за номенклатурою IUPAC, назви, що застосовуються у клінічній фармакології, а також широко вживані тривіальні назви.

Як методична допомога студентові для виконання контрольної роботи далі наведені приклади розв’язування контрольних завдань. Для полегшення пошуку теоретичного матеріалу, необхідного для виконання конкретних завдань, в більшості випадків після тексту завдання в дужках наведені посилання на літературні джерела і сторінки, на яких знаходиться опис відповідного матеріалу. Це в значній мірі спрощує студентові роботу над підручником і орієнтує його на вивчення конкретних розділів курсу.

Контрольну роботу слід виконувати в зошиті, на обкладинці якого треба вказати прізвище, ім’я та по-батькові (повністю!), шифр спеціальності, номер залікової книжки. Умови завдань і відповіді слід писати розбірливо і охайно. На першому аркуші зошита треба виписати номери завдань, вибраних за таблицею варіантів контрольної роботи. Завдання вибираються у відповідності з першими двома літерами прізвища, першими двома літерами імені та першою літерою по-батькові студента. Номер завдання міститься на перетині літери і цифри.

Наприклад, студент Петренко Володимир Васильович обирає свій варіант

таким чином: 1\П – 7, 2\Е – 18, 3\В – 31, 4\О – 38, 5\В – 52.

Таблиця вибору варіанту контрольної роботи

Літери абетки			Номер завдання
			Перші літери прізвища		Перші літери імені		Перші літери по батькові
			1	2	3	4	5
А	І	Т	2	12	33	35	46
Б	Ї	У	4	13	32	37	49
В	Й	Ф	6	14	31	39	52
Г	К	Х	8	15	30	41	55
Ґ	Л	Ц	10	16	29	43	45
Д	М	Ч	1	17	28	34	48
Е	Н	Ш	3	18	27	36	51
Є	О	Щ	5	19	26	38	54
Ж	П	Ь	7	20	25	40	47
З	Р	Ю	9	21	24	42	50
И	С	Я	11	22	23	44	53

Приклади розв’язування задач

В усіх без винятку задачах при зображенні формул органічних речовин необхідно керуватися тими самими вимогами, що й при виконанні контрольних робіт з органічної хімії, а саме:

1) неприпустимо користуватися брутто-формулами (наприклад формулою С₈Н₄Cl₆ для зображення хлоксилу – див. завдання № 52), оскільки кожній такій формулі відповідає кілька структурних ізомерів;

2) слід наводити скорочені структурні формули органічних сполук – тобто такі, в яких рисками показані всі зв’язки між атомами, крім зв’язків з атомами Гідрогену;

3) для зображення ароматичних сполук найкраще користуватися формулами Кекуле – у вигляді правильного шестикутника без позначення атомів Карбону і Гідрогену;

4) для зображення гетероциклічних сполук ароматичного характеру доцільно у складі ароматичного циклу позначати тільки гетероатоми (не позначаючи атоми Карбону і Гідрогену);

5) під усіма формулами треба писати назви – за номенклатурою IUPAC, а в ряді випадків широко вживані тривіальні та фармацевтичні назви.

Приклад 1. Визначення будови синтетичного препарату на основі його хімічних властивостей.

Встановіть будову молекули сполуки складу С₇Н₇NО₃, яку можна добути синтезом Кольбе-Шмідта з одного із ізомерних амінофенолів. Ця сполука є цінним протитуберкульозним препаратом, а її ізомери не мають бактерицидної дії [2], стор. 390.

Розв’язування. За емпіричною формулою С₇Н₇NО₃ можна твердити, що невідома сполука містить ароматичне бензенове ядро. Синтез Кольбе-Шмідта застосовується для добування ароматичних орто-гідроксикислот із фенолів. Якщо вихідною сполукою в цьому синтезі є якийсь із ізомерних амінофенолів, то в молекулі кінцевого продукту в ароматичному ядрі повинна міститися аміногрупа. Конкретне положення аміногрупи в молекулі встановлюємо за посиланням на опис цього протитуберкульозного препарату в літературному джерелі [2], стор.390, де наведений опис препарату ПАСК – п-аміносаліцилова кислота:

Тепер записуємо схеми хімічних перетворень, згаданих в умові задачі:

Приклад 2. Визначення послідовності хімічних перетворень вихідної речовини з метою добування речовини заданої будови.

Одним із хіміотерапевтичних засобів, що використовуваються для лікування туберкульозу є гідразид ізонікотинової кислоти (ізоніазід), відомий також під назвою ISN. Запропонуйте шлях його синтезу із піридину.

Розв’язування. Спочатку слід записати формули піридину (вихідної речовини) та гідразиду ізонікотинової кислоти (кінцевого продукту) і з порівняння їх будови зробити висновок про те, які групи і в якій послідовності треба вводити в піридинове ядро для отримання потрібного продукту.

Піридин Гідразид ізонікотинової

кислоти

Крім того, необхідно обміркувати, чи вводяться такі групи безпосередньо (одностадійною реакцією), чи необхідно спочатку отримати проміжні продукти, або ж для синтезу бажаного продукту треба використати специфічний метод синтезу («іменну» реакцію).

У даному випадку для добування гідразиду ізонікотинової кислоти спочатку треба добути саму ізонікотинову кислоту, яку доцільно синтезувати окисленням відповідного піколіну (γ-метилпіридину). Останній можна добути алкілуванням піридину відповідним галоїдним алкілом (за Ладенбургом – [1], стор. 708). Таким чином, необхідні хімічні перетворення можна представити такою схемою:

Приклад 3. Використання якісних реакцій для встановлення належності сполуки до певного класу органічних сполук.

За допомогою яких кольорових реакцій можна розрізнити пірокатехін та саліциловий альдегід, які є важливими напівпродуктами у синтезі багатьох лікарських препаратів? [3], стор. 357.

Розв’язування. Пірокатехін є двохатомним фенолом з орто-розташуванням гідроксигруп, а саліциловий альдегід в орто-положенні до гідроксилу містить альдегідну групу:

Як і всі інші фенольні сполуки, вони при дії хлориду феруму (ІІІ) утворюють комплексні сполуки характерного забарвлення. При цьому саліциловий альдегід приводить до утворення фіалкового, а пірокатехін – зеленого забарвлення.