Имидазол – структурный фрагмент витамина В12, некоторых алкалоидов. Система имидазола лежит в основе незаменимой аминокислоты гистидина, выполняющей важные функции в процессах ферментативного протонного переноса. Родственный гистидину гормон гистамин вызывает расширение сосудов и служит основным фактором в аллергических реакциях, таких, как сенная лихорадка. Вместе с шестичленным гетероциклом пиримидином он образует конденсированную систему пурина.
5.2. Азины.
Ненасыщенные шестичленные гетероциклы, содержащие один или более атомов азота, называются азинами. Представители с двумя атомами азота классифицируются как диазины. Изомерные диазины – пиридазин, пиримидин и пиразин – представляют собой устойчивые соединения, однако в свободном виде они в природе не встречаются.
Среди биологически значимых диазинов важнейшими являются производные пиримидина. Это в первую очередь три главных пиримидиновых основания – урацил, цитозин и тимин – компоненты нуклеотидов и нуклеиновых кислот. Пиримидиновое кольцо входит в состав витамина В1 ряда антибиотиков, а конденсированная система пиримидина и пиразина, называется птеридином, является фрагментом фолиевой кислоты.
5.2.1 Общая характеристика реакционной способности.
Диазины. Пиридазин, пиримидин и пиразин относятся к ароматическим гетероциклам. Они содержат по два атома азота пиридинового типа и обладают основными свойствами. Однако основность диазинов значительно (на 3-4,5 порядка) ниже, чем пиридина, поскольку второй атом азота выступает в роли электроноакцептора по отношению к первому. Протонирование диазинов осуществяется только в очень сильных кислотах, и соли образуются с участием лишь одного атома азота.
Нуклеофильный характер диазинов проявляется в реакции с алкилгалогенидами, которая приводит к образованию четвертичных солей (здесь и далее в качестве примеров использован пиримидин – наиболее значимый и изученный из диазинов). Диазины вступают в эту реакцию труднее, чем пиридин.
В следствии электроноакцепторного характера атомов понижена реакционная способность диазинов и в реакциях электрофильного замещения. Незамещенные диазины еще менее активны, чем пиридин, и не подвергаются сульфированию, нитрованию и многим другим реакциям замещения. Так, бромирование пиримидина приводит к замещению положения 5, которое равноценно β-положению в ядре пиридина и дезактивировано в меньшей степени, чем положения 2, 4 или 6.
