Пиримидин
| Пиримидин | |
 | |
 | |
| Общие | |
|---|---|
| Химическая формула | C4N2H4 |
| Физические свойства | |
| Молярная масса | 80,09 г/моль |
| Плотность | 1,016 г/см³ |
| Термические свойства | |
| Температура плавления | 21 °C |
| Температура кипения | 124 °C |
| Классификация | |
| Рег. номер CAS | 289-95-2 |
| SMILES | C1=NC=NC=C1 |
|
| Необходимо перенести в эту статью содержимое статьи Пиримидиновые основания и поставить оттуда перенаправление. В случае необходимости обсуждения целесообразности объединения, замените этот шаблон на шаблон <<к объединению>> и добавьте соответствующую запись на странице ВП:КОБ. СодержаниеФизические свойстваПиримидин — бесцветные кристаллы с характерным запахом.
Химические свойстваМолекулярная масса пиримидина 80,09 г/моль. Пиримидин проявляет свойства слабого двукислотного основания, так как атомы азота могут присоединять протоны за счет донорно-акцепторной связи, приобретая при этом положительный заряд. Реакционная способность в реакциях электрофильного замещения у пиримидина снижена из-за снижения электронной плотности в положениях 2,4,6, вызванного наличием двух атомов азота в цикле. Так, пиримидин не нитруется и не сульфируется, однако в виде соли бромируется в положение 5. Электрофильное замещение становится возможным только при наличии электронодонорных заместителей и направляется в наименее дезактивированное положение 5. Под действием алкилирующих агентов (алкилгалогениды, борфторид триэтилоксония) пиримидин образует четвертичные N-пиридиниевые соли, при действии перекиси водорода и надкислот образует N-оксид. Реакции пиридина с азотными нуклеофилами зачастую сопровождаются раскрытием кольца с дальнейшей рециклизацией: так, в жестких условиях при взаимодействии с гидразином, пиримидин образует пиразол, при взаимодействии с метиламином — 3-этил-5-метилпиридин. Пониженная электронная плотность кольца приводит к тому, что пиримидин активен по отношению к нуклеофильным реагентам, которые атакуют 2-, 4- и 6- атомы углерода цикла. Так, литийорганические соединения и реактивы Гриньяра присоединяются к пиримидину с образованием 4-замещенных 3,4-дигидропиримидинов ПолучениеПиримидин получают восстановлением галогенизированых пиримидиновых производных. Или из 2,4,6-трихлор пиримидина, получаемого обработкой барбитуровой кислоты хлороксидом фосфора. ПроизводныеПроизводные пиримидина широко распространены в живой природе, где участвуют во многих важных биологических процессах. В частности, такие производные как цитозин, тимин, урацил входят в состав нуклеотидов, являющихся структурными единицами нуклеиновых кислот, пиримидиновое ядро входит в состав некоторых витаминов группы B, в частности B1, коферментов и антибиотиков.
Пиримидиновая структура — как ароматическая, так и гидрированная, входит в состав многих биологически активных веществ и лекарственных препаратов — например, барбитуратов — производных 1,3,5-тригидроксипиридина, обладающих снотворным, противосудорожным и наркотическим действием. Литература
| ||||||||||||||||||
 Азотистые гетероциклы | |
|---|---|
| Трехчленные | Азирин · Азиридин |
| Четырехчленные | Азетидин · Азетидинон(β-лактам) |
| Пятичленные | Пиррол · Пирролины · Пирролидин · Пиразол · Имидазол · Триазолы · Тетразол · Пентазол · Пирролидон(γ-лактам) · Индол |
| Шестичленные | Акридин · Изохинолин · Пиперидин · Пиперидон(δ-лактам) · Пиридин · Пиримидин · Хинолизидин · Хинолин |
| Семичленные | Капролактам(ε-лактам) |
| Высшие | Порфин · Фталоцианины · Коррин |
Wikimedia Foundation . 2010 .
Полезное
Смотреть что такое «Пиримидин» в других словарях:
ПИРИМИДИН — бесцветные кристаллы, tпл 22,5 .С. Ядро пиримидина структурный фрагмент нуклеиновых кислот, тиамина, барбамила и др … Большой Энциклопедический словарь
ПИРИМИДИН — ПИРИМИДИН, бесцветная жидкость (C4H4N2), характеризующаяся гетероциклической кольцевой структурой, состоящей из четырех атомов УГЛЕРОДА и двух атомов АЗОТА. Эту жидкость получают путем химических реакций из УРАЦИЛА (дигидроксильного компонента… … Научно-технический энциклопедический словарь
пиримидин — сущ., кол во синонимов: 2 • гетероцикл (49) • диазин (3) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов
пиримидин — Гетероциклическое азотосодержащее соединение, компонент нуклеиновых кислот [http://www.dunwoodypress.com/148/PDF/Biotech Eng Rus.pdf] Тематики биотехнологии EN pyrimidine … Справочник технического переводчика
Пиримидин — * пірымідзін * pyrimidine or Py гетероциклическое 1,3 диазиновое кольцо. П. является составной частью нуклеиновых кислот, а его производными азотистые основания цитозин, урацил, тимин, 5 метилцитозин, оротовая кислота … Генетика. Энциклопедический словарь
пиримидин — pyrimidine пиримидин. Гетероциклическое органическое соединение, производные которого являются азотистыми основаниями (цитозин , урацил , тимин
Пиримидин — 1,3 диазин, гетероциклическое соединение, бесцветные кристаллы, хорошо растворимые в воде, спирте, эфире; tпл 21 oC, tkип 124 oC. П. очень слабое однокислотное основание, образует четвертичные соли по одному атому азота,… … Большая советская энциклопедия
пиримидин — бесцветные кристаллы, tпл 22,5°C. Ядро пиримидина структурный фрагмент нуклеиновых кислот, тиамина, барбамила и др. * * * ПИРИМИДИН ПИРИМИДИН, бесцветные кристаллы, tпл 22,5 °С. Ядро пиримидина структурный фрагмент нуклеиновых кислот, тиамина,… … Энциклопедический словарь
ПИРИМИДИН — гетероциклич. соед.; бесцв. кристаллы, tnл 22,5 оС. Ядро П. структурный фрагмент нуклеиновых к т, тиамина, барбамила и др … Естествознание. Энциклопедический словарь
пиримидин — pirimidinas statusas T sritis chemija apibrėžtis Šešianaris heterociklinis junginys. formulė C₄H₄N₂ atitikmenys: angl. pyrimidine rus. пиримидин ryšiai: sinonimas – 1,3 diazinas … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas
Источник
Пиримидин — Pyrimidine
- 289-95-2
Y
- ЧЕБИ: 16898Y
- ChEMBL15562Y
- 8903Y
- C00396Y
- K8CXK5Q32LY
Y проверять (что 
Y 
N ?)Пиримидин является ароматный гетероциклический органическое соединение похожий на пиридин. [3] Один из трех диазины (шестичленные гетероциклы с двумя азот атомов в кольце), он имеет атомы азота в положениях 1 и 3 в кольце. [4] : 250 Другие диазины пиразин (атомы азота в положениях 1 и 4) и пиридазин (атомы азота в положениях 1 и 2). В нуклеиновые кислоты, три типа азотистые основания производные пиримидина: цитозин (С), тимин (T) и урацил (U).
Содержание
Возникновение и история
Система пиримидиновых колец широко распространена в природе. [5] в виде замещенных и конденсированных по кольцу соединений и производных, включая нуклеотиды цитозин, тимин и урацил, тиамин (витамин B1) и аллоксан. Он также содержится во многих синтетических соединениях, таких как барбитураты и лекарство от ВИЧ, зидовудин. Хотя производные пиримидина, такие как мочевая кислота и аллоксан были известны в начале 19 века, лабораторный синтез пиримидина проводился только в 1879 году, [5] когда Гримо сообщил о приготовлении барбитуровая кислота из мочевина и малоновая кислота в присутствии оксихлорид фосфора. [6] Начато систематическое изучение пиримидинов. [7] в 1884 г. с Пиннер, [8] кто синтезировал производные путем конденсации этилацетоацетат с амидины. Пиннер впервые предложил название «пиримидин» в 1885 году. [9] Исходное соединение было впервые получено Габриэль и Колман в 1900 г., [10] [11] путем преобразования барбитуровая кислота до 2,4,6-трихлорпиримидина с последующим восстановлением с использованием цинк пыль в горячей воде.
Номенклатура
Номенклатура пиримидинов проста. Однако, как и другие гетероциклы, таутомерный гидроксил группы вызывают сложности, поскольку они существуют в основном в циклических амид форма. Например, 2-гидроксипиримидин более правильно называть 2-пиримидоном. Существует неполный список тривиальных названий различных пиримидинов. [12] : 5–6
Физические свойства
Физические свойства отображаются в поле данных. Более подробное обсуждение, включая спектры, можно найти в Брауне. и другие. [12] : 242–244
Химические свойства
По классификации Альберта [13] : 56–62 шестичленные гетероциклы можно охарактеризовать как π-дефицитные. Замена электроотрицательными группами или дополнительными атомами азота в кольце значительно увеличивает π-дефицит. Эти эффекты также снижают основность. [13] : 437–439
Как и в пиридинах, в пиримидинах π-электронная плотность снижена в еще большей степени. Следовательно, электрофильное ароматическое замещение труднее пока нуклеофильное ароматическое замещение облегчается. Примером последнего типа реакции является смещение амино- группа в 2-аминопиримидине хлор [14] и его обратная сторона. [15]
Электрон одинокая пара доступность (основность) уменьшается по сравнению с пиридином. По сравнению с пиридином, N-алкилирование и N-окисление сложнее. В пKа значение для протонированного пиримидина составляет 1,23 по сравнению с 5,30 для пиридина. Протонирование и другие электрофильные добавки будут происходить только на одном азоте из-за дальнейшей дезактивации вторым азотом. [4] : 250 Позиции 2-, 4- и 6-пиримидинового кольца электронодефицитны, как и в пиридине, нитро- и динитробензоле. Положение 5 менее электронодефицитно, а заместители там достаточно стабильны. Однако электрофильное замещение относительно легко в положении 5, включая нитрование и галогенирование. [12] : 4–8
Снижение в резонансная стабилизация пиримидинов может приводить скорее к реакциям присоединения и расщепления кольца, чем к замещению. Одно такое проявление наблюдается в Перегруппировка Димрота.
Пиримидин также содержится в метеориты, но ученые до сих пор не знают его происхождения. Пиримидин также фотолитически разлагается на урацил под ультрафиолетовый свет. [16]
Синтез
Как это часто бывает с исходными гетероциклическими кольцевыми системами, синтез пиримидина не так распространен и обычно выполняется путем удаления функциональных групп из производных. Первичные синтезы в количестве с участием формамид не поступало. [12] : 241–242
Как класс пиримидины обычно синтезируются путем основного синтеза, включающего циклизацию β-дикарбонил соединения с соединениями N – C – N. Реакция первого с амидины с образованием 2-замещенных пиримидинов, с мочевина дать 2-пиримидиноны, и гуанидины дать 2-аминопиримидины типичны. [12] : 149–239
Пиримидины могут быть получены через Реакция Биджинелли. Многие другие методы полагаются на конденсация из карбонилы с диаминами, например синтез 2-тио-6-метилурацила из тиомочевина и этилацетоацетат [17] или синтез 4-метилпиримидина с 4,4-диметокси-2-бутаноном и формамид. [18]
Новый метод — это реакция N-винил и N-арил амиды с карбонитрилы при электрофильной активации амида 2-хлорпиридином и ангидрид трифторметансульфоновой кислоты: [19]
Реакции
Из-за пониженной основности по сравнению с пиридином электрофильное замещение пиримидина менее легко. Протонирование или же алкилирование обычно имеет место только у одного из кольцевых атомов азота. Мононуклеоз-N-окисление происходит по реакции с надкислотами. [4] : 253–254
Электрофильный C-замещение пиримидина происходит в 5-м положении, наименее электронодефицитном. Нитрация, нитрозирование, азосоединение, галогенирование, сульфирование, формилированиегидроксиметилирование и аминометилирование наблюдали с замещенными пиримидинами. [12] : 9–13
Нуклеофильный C-замена должна быть облегчена в позициях 2, 4 и 6, но есть только несколько примеров. Аминирование и гидроксилирование наблюдали для замещенных пиримидинов. Реакции с реактивами Гриньяра или алкиллитием дают после ароматизации 4-алкил- или 4-арилпиримидин. [12] : 14–15
Атака свободных радикалов наблюдалась для пиримидина, а для замещенных пиримидинов наблюдались фотохимические реакции. [12] : 15–16 Пиримидин можно гидрогенизировать до тетрагидропиримидина. [12] ( стр.17 )
Нуклеотиды
Три азотистые основания нашел в нуклеиновые кислоты, цитозин (С), тимин (T) и урацил (U), являются производными пиримидина:
В ДНК и РНК, эти базы образуют водородные связи с их дополнительный пурины. Таким образом, в ДНК пурины аденин (А) и гуанин (G) соединяются с пиримидинами тимином (T) и цитозином (C) соответственно.
В РНК, дополнение аденин (A) есть урацил (U) вместо тимин (T), поэтому образующиеся пары равны аденин:урацил и гуанин:цитозин.
Очень редко тимин может присутствовать в РНК или урацил в ДНК, но когда представлены другие три основных пиримидиновых основания, некоторые второстепенные пиримидиновые основания также могут встречаться в нуклеиновые кислоты. Эти второстепенные пиримидины обычно метилированный версии основных и постулируются как регулирующие. [20]
Эти режимы водородной связи соответствуют классической модели Уотсона – Крика. базовая пара. Другие режимы водородных связей («колебательные пары») доступны как в ДНК, так и в РНК, хотя дополнительная 2′-гидроксильная группа РНК расширяет конфигурации, с помощью которых РНК может образовывать водородные связи. [ нужна цитата ]
Теоретические аспекты
В марте 2015 г. НАСА Эймс ученые сообщили, что впервые сложная ДНК и РНК органические соединения из жизнь, включая урацил, цитозин и тимин, сформированы в лаборатории под космическое пространство условия, используя исходные химические вещества, такие как пиримидин, обнаруженный в метеориты. Пиримидин, как полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), химическое вещество с наибольшим содержанием углерода, обнаруженное в вселенная, возможно, образовались в красные гиганты или в межзвездная пыль и газовые облака. [21] [22] [23]
Источник
