Шестичленные гетероциклы с двумя гетероатомами: барбитуровая кислота – синтез, виды таутомерии, кислотные свойства; производные барбитуровой кислоты – барбитал, фенобарбитал

Важным представителем пири­мидиновых соединений является тригидроксипроизводное, называемое бар­битуровой кислотой. Подобно другим гидроксипиримидинам, барбитуровая кислота может существовать в нескольких таутомерных формах. Структуры (I) и (II) представляют соответственно лактимный и лактамный таутомеры, а структуры (II) и (III) относятся друг к другу как енольный и кетонный таутомеры.

Барбитуровая кислота обладает весьма высокой кислотностью. Считается, что высокая кислотность обеспечивается енольной формой (II), хотя преобладающим таутомером яв­ляется триоксоформа (III). Барбитуровая кислота титруется щелочами как одно­основная кислота (вторая константа ионизации слишком мала).

Барбитуровая кислота — одно из первых синтетических производных пири­мидина. Впервые она была получена путем восстановления 5,5-дибромопроизводного. Впоследствии в синтезе барбитуровой кислоты (а также ее ана­логов) применяли конденсацию мочевины с малоновой кислотой или ее эфиром:

Широкое применение в медицине нашли барбитураты — производные барбитуровой кислоты, у которых в положении 5 находятся два (реже — один) углеводородных заместителя. В качестве снотворных средств использовались барбитал (веронал), фенобарбитал (лю­минал) и многие др.

В последние годы барбитураты, бывшие долгое время основными препа­ратами этой группы, утрачивают свое ведущее значение в связи с побочными явлениями (токсичность и эффект зависимости) и вытесняются препаратами другой природы. Некоторые барбитураты — фенобарбитал и его N-бензоильное про­изводное бензонал — применяются как противосудорожные средства.

Барбитураты обычно синтезируют аналогично самой барбитуровой кис­лоте, используя соответствующим образом замещенные малоновые эфиры.

Конденсированные гетероциклы: электронное строение, кислотно–основные свойства, таутомерия пурина; гидрокси– и аминопроизводные пурина – гипоксантин, ксантин, их таутомерия.

Молекула пурина представляет собой конденсированную систему пи­римидина и имидазола. Для пурина возможно несколько таутомерных форм, главными из которых являются 7Н- и 9Н-таутомеры. В кристаллическом со­стоянии это 7Н-таутомер, в растворе доли таутомеров примерно одинаковы. Производные чаще представле­ны 9Н-таутомером.

Хотя сам пурин в природе не встречается, его производные играют ог­ромную роль в важнейших биологических процессах. Следует обратить внимание на нумерацию атомов в молекуле пурина - призна­ется номенклатурой ИЮПАК как исключение.