Глава 7. Углеводы, терпены, стероиды
Сахара
Многоатомные альдегидоспирты (альдозы) и кетоноспирты (кетозы) относятся к моносахаридам. Само слово сахар древнеиндийского происхождения: кусочки сахара из сгущенного сока сахарного тростника там называли шаркарой. Этот корень через персидский (shakar), арабский (sukkar) и греческий (saccharon) проник и в другие европейские языки: укр. цукор, англ. sugar, фр. sucre, чешск. cukr, нем. Zucker, итал. zucchero, нидерл. suiker и т. д.
В растворах моносахаридов сразу после растворения их кристаллов наблюдается постепенное изменение оптической активности. Это явление называется мутаротацией (от лат. mutare – «изменять» и англ. rotation – «вращение»); термин ввел в обиход в 1899 году английский химик Томас Мартин Лоури (1874–1936), чьи основные работы посвящены изучению оптической активности органических соединений. При мутаротации происходит превращение одного аномера в другой. Термин аномер происходит от греч. ano – «вверх, выше» и meros – «часть, доля»; аномеры отличаются конфигурацией ацетального атома углерода (аномерного центра). А по предложению Вант-Гоффа асимметрический центр, вызывающий оптическую активность, называется ротофором.
Простейшие моносахариды – тетрозы (эритроза и треоза) с четырьмя атомами углерода в цепи. Изомерных пентоз (пять атомов углерода) строения СН2ОН – (СНОН)3–СНО уже больше; это рибоза, ликсоза, арабиноза и ксилоза, которые отличаются расположением в пространстве трех гидроксильных групп. Еще больше гексоз – их восемь (аллоза, альтроза, глюкоза, манноза, гулоза, идоза, галактоза, талоза). Для запоминания названий гексоз также существует мнемоническая фраза (на английском): All Altruists Gladly Make Gum In Gallon Tanks . Причем эта фраза дает не только сами названия, но и определенный порядок следования гексоз (их можно найти, например, в учебнике А. Е. Чичибабина), которые последовательно производятся из глицеринового альдегида через две тетрозы и четыре пентозы.
|
|
|
Рассмотрим происхождение приведенных названий моносахаридов (этимология слов «глюкоза», «галактоза», «эритроза» и «треоза» уже была рассмотрена).
Названия аллозы и альтрозы произошли, по всей вероятности, от греч. allos и лат. alter; оба слова означают «другой». Видимо, не найдя всех этих сахаров в природных источниках, химики дали волю своим лингвистическим фантазиям. В том числе это отразилось в названии альтраровой (таларовой) кислоты (оба термина – анаграммы, хотя и не строгие); эта кислота образуется при окислении альтрозы. Если окислить аллозу, получится двухосновная гидроксикислота, названная алларовой (это синоним уже рассмотренной слизевой кислоты). Еще одна анаграмма (без одной буквы) – в названии изомера галактозы, моносахарида тагалозы. А анаграмма «галактозы» с сокращением ряда букв – в названии еще одного моносахарида, талозы.
|
|
|
Интересно происхождение термина рибоза, а также других с корнем риб(о). Основоположник химии сахаров Эмиль Фишер в конце 1880‑х вместе со своим молодым коллегой Оскаром Пилоти (1866–1915) из арабоновой кислоты получил неизвестную ранее кислоту, изомерную арабоновой. Авторы, придумывая название новому веществу, сначала «изомеризовали» название исходной арабоновой кислоты, переставив в ней буквы. Получилась «раабоновая», но им не понравилось, как это звучит, и они заменили аа на и . Получилась рибоновая кислота, из которой восстановлением была получена рибоза. А она уже дала название таким соединениям, как рибонуклеиновая (РНК) и дезоксирибонуклеиновая (ДНК) кислота, рибосома, моносахарид рибулоза, спирт рибит, фермент рибонуклеаза, лекарственный препарат рибоксин, витамин рибофлавин (вторая часть названия от лат. flavus – «желтый») и др. Эмиль Фишер придумал в 1908 году и термин озазон, который никакого отношения к озону не имеет, а относится к веществу с формулой, например, RNHN=CR – CR=NNHR. Это слово «составлено» из латинского суффикса -osus, что означает «подобный, имеющий качество чего-либо» (этот суффикс, англ. -ose, рус. «оза», очень распространен в названиях сахаров) и слова «гидразон».
|
|
|
Рибоза, лишенная одного атома кислорода, называется дезоксирибозой. Интересно, что, когда в лаборатории нобелевского лауреата (1910) Альбрехта Косселя (1853–1927) начали работать с нуклеиновыми кислотами, их выделяли из доступных источников, в том числе из зобной железы (тимуса) теленка. Поэтому вначале дезоксирибонуклеиновая кислота получила название тимонуклеиновой. А дезоксирибозу иногда называют также тиминозой. При восстановлении рибозы получается упомянутый пятиатомный спирт рибит. Линейный полимер рибитфосфата (или глицеринфосфата) называется тейхоевой кислотой, от греч. teichos – «стена»: это вещество было выделено из клеточной стенки некоторых бактерий.
Ксилоза соответствует многоатомному спирту ксилиту, а арабиноза – арабиту (при окислении арабинозы получается арабинаровая кислота ), манноза – манниту, идоза – идиту (эти спирты часто получают восстановлением соответствующих сахаров). ликсозу (англ. lyxose ) «получили» просто перестановкой букв в слове «ксилоза» (xylose), а гулозу (gulose) и талозу (talose) – аналогично из «глюкозы» (glucose) и «галактозы» (galactose), используя, правда, для анаграммы не все буквы. От «талозы» произведено название шестиатомного спирта талита (а от «альтрозы» – другое название талита – альтрит ).
|
|
|
Более редки альдозы с разветвленной углеродной цепью. Так, из петрушки, растения семейства Зонтичные (Apiaceae), была получена пентоза, названная апиозой.
Если в молекуле моносахарида одна или несколько групп ОН отсутствуют (вместо них – атом Н), то получается дезоксисахар; фр. приставка dés означает уничтожение, удаление, отсутствие (дезинфекция, дезинтеграция и т. п.). Примером такого сахара служат рамноза и ее стереоизомер фукоза. Рамноза была получена из ягод крушины (лат. Rhamnus , от греч. rhamnos – «колючий кустарник»), а фукоза – из водорослей Fucus . Впервые фукоза была найдена в растениях семейства вьюнковых, цветы которых часто имеют розовый цвет (пример – вьюнок полевой). Отсюда второе название фукозы – родеоза (греч. rhodon – «роза»). При восстановлении рамнозы альдегидная группа – СНО переходит в спиртовую – СН2ОН, и получается рамнит.
Редкий моносахарид с метоксильной группой называется теветозой, поскольку был выделен из тропического американского растения теветии (Thevetia). Оно получило название в честь Андре Теве (André Thevet , 1516–1590), французского монаха, путешественника и собирателя растений, составившего описание Нового Света.
Интересный пример альдозы – стрептоза с двумя альдегидными группами СН3–СНОН – С(ОН)(СНО) – СНОН – СНО; она входит в состав антибиотика стрептомицина, от которого и получила название. Антибиотик же получил название от шарообразных бактерий, на которые он действует, – стрептококков (от греч. streptos – «цепочка» и kokkos – «зерно»); эти шарообразные бактерии располагаются в виде цепочек.
К сахарам относятся не только альдегидо-, но и кетоноспирты, из которых самый известный (и самый сладкий из всех сахаров) – фруктоза. Очень редкий природный изомер фруктозы называется псикозой (сокращение от «псевдофруктоза»). Рацемическая смесь природной D-фруктозы и ее не встречающегося в природе антипода L-фруктозы называется акрозой. Слово это придумал Эмиль Фишер, получивший акрозу из бромистого акро леина. Того же происхождения и название многоатомного спирта акрита. Пространственным изомером фруктозы является сорбоза (ей соответствует спирт сорбит), окислением которой в промышленности получают аскорбиновую кислоту – лактон 2,3‑дикетогулоновой кислоты. Сама гулоновая кислота названа по моносахариду гулозе.
Одна из кетогексоз состава С6Н12О6 в небольших количествах находится в ягодах, фруктах, овощах и молочных продуктах. Ее обнаружили (в виде D-формы) в 1926 году, а название произвели, как и для талозы, перестановкой (с некоторыми изменениями) букв в слове «галактоза»: получилась тагатоза. А псевдотагатозой назвали D-форму сорбозы. Кетонная группа содержится (наряду с греч. okto – «восемь») также в моносахариде октулозе С8Н16О7, найденном в плодах калифорнийского авокадо.
Интересна история с названием аскорбиновой кислоты (витамина С). В начале 1920‑х из лимонов и капусты было выделено вещество, по строению близкое к моносахаридам гексозам. В чистом виде эту кислоту впервые получил в 1928 году из надпочечников быка американский биохимик венгерского происхождения Альберт Сент-Дьёрдьи (1893–1986). Поэтому поначалу вещество назвали гексуроновой кислотой – по числу атомов углерода в молекуле C6H8O6 и исходя из источника выделения (от греч. ouron – «моча»). Сент-Дьёрдьи, посылая статью в журнал, назвал это вещество игнозой, от англ. ignorant («незнающий») с «сахарным» суффиксом «оз»: он предполагал, что игноза – изомер неизвестного строения глюкуроновой кислоты. Как вспоминал сам автор статьи, редактор журнала с этим названием не согласился. Тогда Сент-Дьёрдьи предложил взамен «годноза» (на английском игра слов: God knows – «Бог знает» и God’s nose – «нос Бога»; кстати, и английское название рамнозы – rhamnose – можно прочитать как ram’s nose , «бараний нос»). Но у редактора, видимо, не было чувства юмора, и он снова потребовал изменить название. Между тем строение вещества было наконец установлено – в сотрудничестве с английским химиком Уолтером Норманом Хоуортом (Haworth, 1883–1950), который синтезировал эту кислоту. В 1933 году он и Сент-Дьёрдьи предложили название «аскорбиновая кислота». Они произвели его от новолат. scorbutus – «цинга» с отрицательной приставкой: как известно, витамин С предотвращает это заболевание. По одной из версий, источник этого новолатинского термина – ст.‑норв. skyr – «скисшая простокваша» и bjugr – «отек»: в древности норвежские моряки думали, что отек десен во время длительных плаваний вызывает употребление скисшей простокваши. По другой версии, источник этого слова – нем. Skorbut, от Schorf – «струп, парша». В 1937 году Сент-Дьёрдьи получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине – за открытия в области процессов биологического окисления и изучение витамина C. В том же году Нобелевскую премию по химии, совместно со швейцарским химиком Паулем Каррером (1889–1971), получил и Хоуорт – за исследования углеводов и витамина C. Аскорбиновая кислота, ее соли и сложные эфиры применяются в качестве пищевых добавок – антиокислителей (Е300 – Е305).
К сказанному можно добавить, что изомерами циклической глюкуроновой кислоты являются идуроновая кислота и маннуроновая кислота. В этих терминах присутствует «уроновый» корень (см. ниже), а также «идоза» и «манноза».
При замене в молекулах сахаров гидроксила на аминогруппу образуются аминосахара, например природные изомеры хитозамин и хондрозамин, от греч. chiton – «хитон, панцирь» (тот же корень в названии полисахарида хитина, гидролизом которого получают хитозан ) и chondros – «хрящ» (остаток ацетилированного хондрозамина входит в состав полисахаридов хрящей). Широко распространена в природе и нейраминовая кислота (от греч. neuron – «жила, нерв»), содержащая восемь атомов углерода и пять гидроксильных групп. При расщеплении этой кислоты получается моносахарид с девятью атомами углерода нонулоза (лат. novem – «девять», nonus – «девятый»). Некоторые производные нейраминовой кислоты носят название сиаловых кислот (от греч. sialon – «слюна») и играют важную роль в иммунной защите организма от гриппа.
В природе встречаются также олигосахариды (греч. oligos – «немногий, незначительный, малый») – углеводы, молекулы которых построены из нескольких моносахаридных остатков. Наиболее распространены дисахариды; другое название – биозы (от лат. bi – «дважды»), молекулы которых построены из остатков двух моносахаридов. Самые известные из них – сахароза, лактоза, мальтоза, трегалоза, целлобиоза и генциобиоза с общей формулой С12Н22О11. Слово сахароза происходит от латинского названия сахара, saccharum, которое восходит к санскриту (çarkara). мальтоза – от лат. maltum – «солод»; отсюда и другое ее название – солодовый сахар. лактоза (молочный сахар) содержится в молоке (лат. lac, род. падеж lactis ). трегалозу выделяли из коконов некоторых насекомых (Trehala), а также из спорыньи – паразитного ядовитого грибка на ржи, позднее – из различных грибов; отсюда – ее другое название: «грибной сахар», или микоза (от греч. mykes – «гриб»). целлобиозу впервые получили из целлюлозы. генциобиоза образуется при гидролизе трисахарида генцианозы, которая была выделена из корня декоративного растения Gentiana lutea (генциана, горечавка) с синими цветками. Эти цветки изображены на австрийских одноцентовых монетах. Считают, что латинское название дано по имени Гентия, последнего царя Иллирии на западе Балканского полуострова, правившего с 181 по 168 гг. до н. э. По преданию, он первым обнаружил лекарственные свойства этого растения. Того же происхождения название 2,5‑дигидроксибензойной (гентизиновой) кислоты, продукта метаболизма в организме ацетилсалициловой кислоты, который обеспечивает ее жаропонижающий эффект.
В пищевой промышленности используется в качестве гелеобразователя полисахарид каррагинан (пищевая добавка E407 или E407a), получаемый из морских водорослей. Эти водоросли издавна добывали вблизи деревни Каррагин (Carragheen) на юго-восточном побережье Ирландии.
Генциобиоза образуется также при гидролизе гликозида амигдалина, отсюда ее другое название – амигдалоза (оба термина – от лат. amygdalus – миндаль). Амигдалин содержится в семенах горького миндаля, в косточках персика, абрикосов, слив, вишен и других плодов. При действии кислот он гидролизуется с выделением синильной кислоты, а также глюкозы и бензальдегида: C19H27O11CN + 2H2O → 2C6H12O6 + C6H5CHO + HCN, чем объясняются отравления вишневыми компотами. Другой интересный гликозид синигрин содержится в виде калиевой соли в корнях хрена и в семенах черной горчицы Sinapis nigra (из этого названия и «синтезирован» термин «синигрин»). Под действием фермента гликозид распадается с образованием глюкозы, гидросульфата калия и жгучего аллилгорчичного масла: C10H16O9NS2K + H2O → C6H12O6 + KHSO4 + CH2=CHCH2NCS. Последнее вещество (его систематическое название – аллилизотиоцианат) обладает кожно-нарывным и слезоточивым действием. А вот содержащий изотиоцианатную группу сульфорафан СН3SO(CH2)4NCS не только не ядовит, но и обладает противораковым и антибактериальным действием. Предшественник сульфорафана глюкорафанин (он содержит остаток глюкозы) находится в капусте и других овощах семейства Крестоцветные – брокколи, цветной капусте, кольраби, кресс-салате. Во время еды клетки растения повреждаются, и выделяется фермент, под действием которого глюкорафанин превращается в сульфорафан. Название этого вещества происходит от лат. raphanus – «редька», которое восходит к греч. rhaphanos. Интересно, что словом rhaphys греки называли репу.
Из более редких биоз отметим вицианозу, полученную из семян журавлиного гороха (Vicia angustifolia) и состоящую из остатков гексозы (глюкозы) и пентозы (арабинозы). Дисахарид тураноза интересна тем, что ее впервые получили В. В. Марковников и его лаборант А. В. Алехин в 1889 году из туркестанской (по‑гречески – turanos ) манны, привезенной из Ташкента. Видимо, следует пояснить, что раньше Туркестаном (точнее, Западным Туркестаном) называли территорию современных Узбекистана, Туркмении, Киргизии, Таджикистана и Казахстана, то есть Среднюю Азию.
Синтетически можно получить биозы, не встречающиеся в природе. Некоторые из них могут найти практическое применение. Примером может служить синтетический стереоизомер лактозы, состоящий из остатков фруктозы и галактозы. Эта биоза была получена из лактозы в 1929 году и названа лактулозой; название составлено из терминов лакт оза и левулоза (как и левулоза, она же фруктоза, лактулоза вращает плоскость поляризации света влево). Во второй половине ХХ века было показано, что лактулоза не расщепляется ферментами в верхних отделах желудочно-кишечного тракта. В результате она доходит в неизменном виде до толстой кишки, где усваивается полезными бифидобактериями. При этом угнетается рост и размножение патогенных микроорганизмов. Этот эффект используется для лечения дисбактериозов толстой кишки. Одновременно лактулоза является слабительным.
Из трисахаридов наиболее известный – рафиноза (другое написание раффиноза, от фр. raffiner – «очищать»), самый распространенный после сахарозы олигосахарид растений. Рафиноза содержится в небольшом количестве в сахарной свекле, но на вкус она совсем не сладкая. Довольно много рафинозы в горохе. Этот трисахарид не переваривается в желудке и вызывает усиленное образование кишечных газов. Молекула рафинозы состоит из остатков галактозы, глюкозы и фруктозы. Соединение из первых двух моносахаридов называется мелибиозой, которая, очевидно, сладкая, поскольку по‑гречески meli (а на латыни mel ) – «мед». Тот же корень – в названии трисахарида мелецитозы (другое написание – мелицитоза ), а также в другом названии рафинозы – мелитриоза.
Из тетрасахаридов наиболее изучена содержащаяся в манне маннеотетроза. Молекула маннеотетрозы состоит из остатков галактозы (двух ее молекул), фруктозы и глюкозы. Другое название этого углевода – стахиоза, поскольку вещество содержится в клубнях растения Stachys tuberifera.
Если к молекуле углевода присоединен неуглеводный фрагмент, образуется уже упоминавшийся гликозид. Гликозиды очень распространены как в животном, так и в растительном мире, и их название часто отражает источник нахождения. Так, арбутин найден в листьях толокнянки (Arbutus uvaursi), салицин содержится в больших количествах в коре ивы Salix purpurea, рутин – в руте душистой (Ruta graveolens), индикан – в растениях рода Индигофера.
Очень интересно строение встречающихся в природе циклодекстринов – макроциклов из 6, 7 или 8 остатков глюкозы. Циклодекстрины образуются при ферментативном гидролизе крахмала – полисахарида (С6Н10О5)n . При обычном же гидролизе горячей водой образуются линейные осколки – декстрины (лат. dexter – «правый», по направлению вращения плоскости поляризации света). Вещества, содержащие разветвленные цепи из остатков глюкозы, называются декстранами, их молекулярная масса может достигать десятков миллионов! Частично гидролизованные декстраны используются как заменители плазмы крови (препарат полиглюкин).
Слизистую консистенцию имеют мукополисахариды (от лат. mucus – слизь), в составе которых содержатся также аминосахара и уроновые кислоты. К мукополисахаридам относятся гепарин и гиалуроновая кислота. Гепарина много в сердце, мышцах, печени, откуда и происходит его название (от греч. hepar – «печень»; отсюда и гепатит). Даже ничтожные количества гепарина предотвращают свертывание крови, то есть он служит природным антикоагулянтом (лат. coagulatio – «сгущение, свертывание»). Важным компонентом ряда биологических жидкостей является гиалуроновая кислота. Она содержится, например, в синовиальной жидкости в суставах. Именно в этой жидкости возникают кавитационные пузырьки, из‑за которых суставы могут щелкать. Первая часть названия этой кислоты происходит от греч. hyalos – «прозрачный камень, стекло»: впервые гиалуроновая кислота была выделена в 1934 году Карлом Мейером (1899–1990) и его сотрудником Джоном У. Палмером из стекловидного тела глаза.
К высокомолекулярным полисахаридам относится также целлюлоза (клетчатка) – главная составная часть растительных клеток (лат. cellula – «маленькая комната, клетка», уменьшительное от cella – «жилая комната»). Отсюда и целлофан (от «целлюлозы» и греч. diaphanes – «просвечивающий, прозрачный»; phanos – «светлый»), и целлулоид, и даже целлюлит. Для получения искусственных волокон целлюлозу сначала превращают в растворимые ксантогенаты (греч. xanthos – «желтый»), из которых готовят вискозные растворы. Любопытно стандартное сокращение широко применяемого в качестве флотационного агента этилксантогената натрия – sex (от англ. sodium ethyl xanthate ). И это не единственный «секс» в химии (см. Тиофен ).
При этерификации целлюлозы азотной кислотой получают ее нитраты – коллоксилин (от греч. kolla – «клей» и xylon – «древесина»), вязкий раствор которого называется коллодием, или пироксилин (от греч. pyr – «огонь» и xylon – «древесина»); оба нитрата легко сгорают; пироксилин используют при производстве бездымного пороха. Тот же состав, что у крахмала и целлюлозы, имеют содержащиеся в лишайниках полисахариды лихенин (лат. lichen – «лишайник») и инулин, который в больших количествах (более 10 %) содержится в клубнях девясила высокого (Inula Helenium), а также георгинов, цикория, земляной груши (топинамбура). Инулин относится к фруктанам, то есть состоит в основном из остатков фруктозы и потому рекомендуется диабетикам.
Полисахарид, построенный из галактозы, называется -галактаном. Разветвленный полисахарид гликоген (дословно «рождающий сладкое») содержится во всех тканях животных и человека (больше всего – в печени и мышцах) и легко расщепляется с высвобождением глюкозы. Содержащиеся в бурых водорослях полисахариды, получившие название альгиновых кислот (от лат. alga – «морская трава»), а также их соли и сложные эфиры применяются как пищевые добавки (Е400 – Е405).
В природе весьма распространены многочисленные производные сахаридов и продукты их окисления. Так, если в альдозе группа СН2ОН окислена до СООН, образуется уроновая кислота. галактуроновая кислота образуется в организмах при окислении моносахарида галактозы. В названиях этой и других уроновых кислот присутствует греческий корень из слова ouron – «моча». И это не случайно. Многие ядовитые вещества, попадающие в организм или образующиеся в нем в процессе окисления, образуют гликозиды глюкуроновой кислоты или ее сложные эфиры и выделяются с мочой. «Мочевой» корень (русский или греческий) содержится в названии множества веществ. Это сама мочевая кислота, открытая еще 1776 году К. В. Шееле в моче, и ее соли – ураты; мочевина (карбамид) – конечный продукт метаболизма белка у млекопитающих; ацильные производные мочевины – уреиды; сложные эфиры карбаминовой кислоты – уретаны, широко известны их полимеры – полиуретаны; компонент рибонуклеиновых кислот урацил; моноуреид щавелевой кислоты оксалуровая кислота. Прозрачно название ацетоуровой кислоты CH3CONHCH2COOH. К этому списку можно добавить ферменты уреазу, урокиназу и уриказу, желчный пигмент уробилин, уридиновую кислоту, циануровую кислоту, фульминуровую кислоту (она является изомером циануровой и была получена из фульмината ртути, отсюда и ее название), одно из бромпроизводных мочевины бромурал и т. д. Из мочевины и глиоксаля синтезируют ценное удобрение гликолурил С4Н6N4O2, молекула которого содержит два пятичленных цикла с двумя атомами азота в каждом. Несколько молекул гликолурила, соединенных метиленовыми мостиками в цилиндрическое кольцо, образуют макроциклическую молекулу. По форме эта молекула похожа на бочку или тыкву, поэтому ее назвали кукурбитурилом, от лат. cucurbitus – «тыква».
Карбоксильное производное мочевины H2NСОNH – COOH называется аллофановой кислотой. В свободном виде она не существует, известны только ее соли и эфиры – аллофанаты, название же произведено от греч. allophanes («кажущийся другим»). В производных мочевины тиурамах содержится сера (греч. theion ). Еще один «мочевой» корень – в названии широко известного уротропина, который раньше применялся в медицине как антисептическое средство при инфекционных процессах в мочевыводящих путях (при его распаде в кислой среде выделяется формальдегид, являющийся сильным антисептиком). Вторая часть термина создана по аналогии с названием алкалоида атропина.
Для идентификации и выделения альдегидов и кетонов применяют семикарбазид. Это название получилось путем слияния префикса «семи» («полу-») и сокращенных терминов карб амид и гидразид . Термин карбамид (то же, что и мочевина) означает, что это вещество является амидом не существующей в свободном виде карбаминовой кислоты HN2COOH. А гидразид карбаминовой кислоты HN2CONHNH2 и есть семикарбазид. А почему он «семи»? Потому что «просто карбазид » – это OC(NHNH2)2 с двумя гидразиновыми группами. Интересно, что в словаре Брокгауза и Ефрона карбазидом назван азид карбаминовой кислоты H2NCO – N=N+=N–, причем для него указана температура плавления, практически совпадающая с температурой плавления вещества OC(NHNH2)2. Хорошо известно производное карбазида – дифенилтиокарбазон C6H5N=N – C(=S) – NHNHC6H5. Это вещество под названием дитизон (сокращение от ди фенилти окарбазон ) нашло широкое применение в аналитической химии для определения катионов ряда металлов и металлоорганических соединений.
Две молекулы мочевины, соединенные в цепь H2NCO–
NHCONH2, образуют биурет. А при конденсации мочевины с малоновой кислотой получается шестичленный цикл, носящий название барбитуровой кислоты. Вторая часть термина понятна. А откуда взялась первая? На этот счет у химиков есть две легенды. И обе связаны со знаменитым немецким химиком Иоганном Фридрихом Вильгельмом Адольфом фон Байером (1835–1917), лауреатом Нобелевской премии по химии за 1905 год. Среди его выдающихся работ – первый полный синтез индиго. Одна из легенд гласит, что в 1862–1863 гг., когда Байер исследовал производные мочевины, он ухаживал за девушкой по имени Барбара. Открыв новую кислоту, он для ее названия использовал имя Барбара. В то же время Байер захотел показать в названии родство открытой им кислоты с мочевиной. Так появилось окончание «уровая» (по‑немецки эта кислота пишется в одно слово: Barbitursäure ). Однако придуманное название могло иметь и другой смысл: Säure aus dem Urin von Barbara – «кислота из мочи Барбары». Такого хулиганства добропорядочная Барбара простить Байеру не могла: знакомство пришлось прекратить (а женился Байер только в 1868 году).
В соответствии со второй легендой, Байер с приятелями отмечал открытие нового соединения в кабачке. А за соседним столом молодые офицеры-артиллеристы отмечали день святой Барбары, покровительницы артиллеристов. Узнав об этом, Байер и придумал название для новой кислоты. Так или иначе, в название попало женское имя. Если верна вторая версия, то можно даже узнать, какого числа был придуман этот термин, поскольку по григорианскому календарю день святой Барбары приходится на 4 декабря.
Пятичленный цикл, образующийся из молекул мочевины и щавелевой кислоты (оксалилмочевина), получил название парабановой кислоты. Впервые ее синтезировали Либих и Вёлер в 1838 году путем окисления мочевой кислоты азотной кислотой. Почему это вещество так назвали, точно не известно. Предполагается, что основой мог послужить греческий глагол parabainein – «проходить, идти рядом» (от bainein – «идти» и префикса «пара»). Пятичленный цикл, содержащий в боковой цепи остаток молекулы мочевины, называется аллантоином. Название произведено от фр. allantois – «околоплодная мембрана», так как это вещество было найдено в околоплодных водах некоторых животных. При окислении аллантоина получается аллантуровая кислота.
Карбоксильное производное мочевины H2NCO-NHCH2COOH называется гидантоиновой кислотой, а ее циклическое производное – гидантоином (hydantoin). Этот термин получен путем сокращения слов hydrogen и all antoin.
Окислением мочевой кислоты можно получить также аллоксан – шестичленный цикл, содержащий, помимо карбамидного фрагмента O=C(NH–)2, три карбонильных группы. Его название получено комбинацией немецких названий аллантоина и щавелевой кислоты: Allantoin и Oxalsäure . 5‑Гидроксипроизводное барбитуровой кислоты называется диалуровой кислотой с брутто-формулой С4Н4N2O4. Это название сконструировано из префикса «ди» (два карбамидных фрагмента), термина «аллоксан» и все того же «мочевого» («урового») корня.
Если обработать аммиаком аллоксантин (от греч. xanthos – «желтый»), продукт восстановления аллоксана, получится вещество замечательного пурпурного цвета, которое Либих и Вёлер назвали мурексидом, от лат. murex – «пурпурная улитка, багрянка». Мурексид – аммониевая соль пурпуровой кислоты, название которой говорит само за себя. Когда‑то мурексид использовали для крашения шелка, а сырьем для него служило гуано из Перу. При действии на аллоксан гидроксиламина получается оксим аллоксана (изонитрозобарбитуровая кислота), получивший название виолуровой кислоты, от англ. violet – «фиалка, фиолетовый» и urea – «мочевина». При восстановлении виолуровая кислота превращается в аминобарбитуровую – урамил (от англ. urea и amide ). Вот как много химических терминов оказалось связано с греческим словом ouron. А из нехимических слов с тем же корнем можно вспомнить «уремию» и «уролога».
Когда‑то были очень популярны снотворные средства веронал и люминал, производные барбитуровой кислоты. Вот что рассказал об этих названиях доктор химических наук Феликс Казимирович Величко (1931–2010): «Еще более случайно название популярного снотворного средства веронала. Этот же Э. Фишер в содружестве с фон Мерингом в 1903 г. обнаружил у 5,5‑диэтилбарбитуровой кислоты сильное снотворное действие. Препаратом заинтересовались немецкие химические промышленники, и вот в Левенкузене-на-Рейне оба ученых вкупе с владельцем завода не один час пытались придумать какое‑нибудь звучное название будущему лекарству. Наконец фон Меринг не выдержал и заявил: „Господа! Я вынужден вас покинуть. Через полчаса отходит мой поезд на Верону!“ – „Веронал! Веронал!“ – закричал тотчас Фишер. Название было принято и оказалось настолько удачным, что существует по сей день, хотя для этого препарата в разное время было предложено еще 31 название (а для его натриевой соли семь!). Аналогу веронала – люминалу – еще более „повезло“: для него на потребителях было опробовано 89 названий. Сущее мучение для историка фармакологии!» Вероятно, «красивое» название люминала произведено от лат. lumen – «свет».
К этому можно добавить, что и у других производных барбитуровой кислоты, которые когда‑то применяли в медицине, немало таких случайных названий.
Дата добавления: 2018-10-26; просмотров: 339; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!