Upload
mujo-karic
View
100
Download
7
Embed Size (px)
Citation preview
FUNKCIONALNE GRUPE
pregled, nomenklatura, osobine
R-Fg
R – dio molekule na koji je vezana fukcionalna grupa Fg – funkcionalna grupaFunkcionalnom grupom se smatra onaj dio organske molekule koji određuje hemijsku reaktivnost i pripadnost određenoj hemijskoj grupi jedinjenj
Značaj funkcionalnih grupa
• nomenklatura jedinjenja • polarnost jedinjenja • rastvorljivost jedinjenja • kiselinsko-bazne osobine • jonizacija jedinjenja • hemijska stabilnost jedinjenja (stabilnost IN VITRO) • vezivanje jedinjenja za ciljna mjesta u organizmu
(receptorska mjesta)• metabolička stabilnost jedinjenja (stabilnost IN VIVO)
• derivatizacija funkcionalnih grupa – prodrug • bioizosterija • biološka aktivnost
Ugljovodo ič e fu k io al e grupe
hemijska klasa grupa strukturna formula prefiks sufiks
jedinjenja
alkani alkil alkil- -an
alkeni alkenil alkenil- -en
alkini alkinil alkinil- -in
derivati fenil fenil- -benzen
benzena
derivati benzil benzil- -toluen
toluena
Haloalkani
hemijska klasa grupa strukturna prefiks sufiks
jedinjenja formula
haloalkani halo R - X halo- alkil halid
fluoroalkani fluoro R - F fluoro- akil fluorid
hloroalkani hloro R - Cl hloro- alkil hlorid
bromoalkani bromo R - Br bromo- alkil bromid
jodoalkani jodo R - J jodo- alkil jodid
Funkcionalne grupe sa kisikom
hemijska klasa strukturna formula prefiks sufiks
jedinjenja
alkoholi R - OH hidroksi -ol
etri R – O – R alkoksi
fenoli fenoksi- -fenol
aldehidi formil- -al
ketoni okso- -on
karboksilne karboksi- -kiselina
kiseline
• Alkoholi su amfoternog karaktera.
• Zbog slobodnih elektronskih parova na kisiku, oni su slabe baze i mogu se protonirati vrlo jakim kiselinama, pri če u nastaje oksonijum jon.
• Zbog prisustva vodika koji je parcijalno pozitivno naelektrisan, alkoholi su slabe kiseline, koje pod djelovanjem jakih baza prelaze u alkoksidni jon.
H
jaka kiselina jaka bazaR O+R OH R O-
Hoksonijum jon alkoksidni jon
• Fenoli su jače kiseline od alkohola, a slabije od karboksilnih kiselina.
• Elektron-donorski supstituenti na benzenovom prstenu smanjuju kiselost, dok elektron-akceptorski povećavaju.
fenol 4-metilfenol 4-nitrofenol 2,4,6-trinitrofenol
pKa = 10 pKa = 10.26 pKa = 7.15 pKa = 0.25
hemijska klasa strukturna formula prefiks sufiks
jedinjenja
acil halidi haloformil- -karbonil
halid
esteri alkoksikarbonil- -oat
-at
lakto i iklič i -lakton
esteri)
anhidridi kiselina -anhidrid
karbonati -karbonat
Esterifikacija
OO
18
R'R C + H2OR C
+H O
18OOH
ESTER
R'
KISELINA ALKOHOL
hemijska klasa strukturna formula prefiks sufiks
jedinjenja
peroksidi peroksi- -peroksid
eteri alkoksi-R -eter
hemiacetali
acetali
hemiketali
ketali
enoli
ketal
O H3C
O
CH3
OH3C
O
CH3
H
O
OH
H H2C H HO
H
OOH
H H2C H
HO
hemiacetal
Funkcionalne grupe sa azotom
hemijska klasa strukturna formula prefiks sufiks
jedinjenja
amini amino- -amin
kvaterna amonijum -amonijumjedinjenja
imini imino- -imin
azidi azido- -azid
hemijska klasa strukturna formula prefiks sufiks
jedinjenja
amidini amidino- -amidin
gvanidini gvanidino- -gvanidin
azo jedinjenja azo- -diazen
nitrili cijano- -nitril
-cijanid
izonitrili izocijano- -izonitril
-izocijanid
Funkcionalne grupe sa azotom i kisikom
hemijska klasa strukturna formula prefiks sufiks
jedinjenja
amidi karboksamido- -amid
β-laktam
l laktam
a
k-laktam
t laktam
a
m
ilaktam
-laktam
imidi imido- -imid
hemijska klasa strukturna formula prefiks sufiks
jedinjenja
oksimi hidroksi -imin
imino-
cijanati cijanato- -cijanat
izocijanati izocijanato- -izocijanat
karbamati karbamoil- -karbamat
urea aminokarboks -urea
(ureidi) amido-
hemijska klasa strukturna formula prefiks sufiks
jedinjenja
nitrati nitrooksi- -nitrat
nitriti nitrozooksi- -nitrit
nitro jedinjenja nitro-
nitrozo jedinjenja nitrozo-
Funkcionalne grupe sa sumporom, sa sumporomi azotom, sa sumporom i kisikom
hemijska klasa strukturna formula prefiks sufiks
jedinjenja
tioli R – SH merkapto- -tiol
sulfidi alkiltio- -sulfid
(tioeteri)
disulfidi -disulfid
tiocijanati tiocijanato- -tiocijanat
hemijska klasa strukturna formula prefiks sufiks
jedinjenja
sulfoksidi sulfinil- -sulfoksid
sulfoni sulfonil- -sulfon
sulfonske sulfo- -sulfonska
kiseline kiselina
sulfonamidi sulfonil -sulfonamid
amino-
Prioritetni redoslijed funkcionalnih grupa unomenklaturi
funkcionalne grupe
1. karboksilna kiselina 9. alkohol
2. sulfonska kiselina 10. fenol
3. ester 11. tiol
4. kiselinski halogenid 12. amin
5. amid 13. eter
6. nitril 14. sulfid
7. aldehid 15. halogenid
8. keton 16. nitro-spoj
Važ ije fu k io al e grupe kiselih osobina
spojevi pKa
tioli 10 - 11
fenoli 9 - 11
tiofenol 9 - 10
sulfonamid 9 - 10
imid 9 - 10
alifatske karboksilne kis. 5 - 6
aromatske karboksilne kis. 4 - 5
sulfonske kiseline 0 - 1
Važ ije fu k io al e grupe baznih osobina
spojevi pKa
gvanidin 12 - 13
amidin 10 - 11
sekundarni amini 10 - 11
primarni amini 9 - 10
imini 3 - 4
Važ ije fu k io al e grupe – neutralne ufiziološki uslovi a
spojevi
alkoholi eteri
esteri esteri sulfonskih kiselina
amidi nitrili
kvat. amonijum jed. aldehidi i ketoni
tioeteri sulfoksidi i sulfoni
Vrste izomerije
izomerija niza
strukturna izomerija položaj a izo erija
Iste molekulske for ule, ali različitestrukturne formule
stereoizomerija
Iste molekulske for ule, ali različit položaj ato a u
prostoru
izomerija f. grupa
geometrijska izomerijaCIS i TRANS
optička izomerija
enantiomeri
• Izomeri – molekule sa ide tič i molekulskim
formulama, ali različiti konstitucionalnim ilistereohemijskim formulama.
• Konstitucija – shema povezivanja atoma kovalentnim vezama. Konstitucija direktno ne govori o molekulskoj strukturi, konfiguraciji ili konformaciji.
• Konformacija – oblik molekula koji nastaje zbog rotacije oko jednostruke veze ili promjene veznih uglova.
• Stereoizomeri – izomeri iste konstitucione formule, ali različitog prostornog rasporeda atoma.
• Hiralnost (grč. Cheir-ruka) – geometrijsko svojstvo objekta prema kojem se predmet ne ože preklopiti sa svojim likom u ogledalu.
• Centar hiralnosti – oz ačava atom na koji su vezani
ligandi u takvom prostornom rasporedu da ga nije oguće preklopiti sa njegovom slikom u ogledalu.
• CIP-nomenklatura – Cahn-Ingold-Prelog-ova pravila kojima se određuje apsolutna, R ili S konfiguracija atoma.
• Enantiomeri – izomeri koji se odnose kao predmet i lik u ogledalu i ne mogu se eđuso o preklopiti (nisu kongruentni).
• Racemat – ekvimolarna smjesa dva enantiomera (oznake ±, (R,S), (S,R) ili rac.). Ne pokazuje optičku aktivnost.
• Eutomer (grč. Eú – dobro) enantiomer sa veći afinitetom prema receptoru, tj. boljim far akološkidjelovanjem.
• Distomer (grč. Dys-loše – enantiomer sa manjim
afinitetom prema receptoru. Enantiomer sa slabijim far akološki djelovanjem.
HETEROCIKLIČNI SISTEMI KOJI SE NAJČEŠĆE NALA)E USTRUKTURAMA
FARMAKOLOŠKI AKTIVNIHJEDINJENJA
USVOJENI PREFIKSI )A UOBIČAJENEHETEROATOME
heteroatom prefiks
kisik oksa
sumpor tia
azot aza
fosfor fosfa
Tročla i siste i s jed i heteroato o
tiren oksiren azirin
tiran oksiran aziridin
epoksid, etilenoksid
Četveročla i siste i s jed i heteroato o
oksetan azetidin azetidin-2-on
(β laktam)
Petočla i siste i s jed i heteroato o
pirol furan tiofen
pirolidin tetrahidrofuran tetrahidrotiofen
Petočla i siste i s dva heteroato a
oksazol izoksazol tiazol
imidazol pirazol
Petočla i siste i s više od dva heteroato a
1,3,4-tiadiazol 1,2,5-tiadiazol 1,2,5-oksdiazol
1,3,4-triazol 1,2,4-triazol 1,2,3,5-tetrazol
Šestočla i siste i s jed i heteroato o
4H-piran dihidropiran tetrahidropiran
piridin piperidin
Šestočla i siste i s dva heteroato a
piridazin pirimidin pirazin
piperazin morfolin tiazin
Sed očla i i os očla i siste i s jed i heteroatomom
N-azepinO-oksepinS-tiepin
1H-azepin 2H-azepin
azocin 3H-azepin 4H-azepin
Bi iklički siste i s jed i heteroato o
hroman 2H-hromen 4H-hromen
hinolin indol indolizin
benzazepin benzazocin
Bi iklički siste i s dva heteroato a
benzoksazol benztiazol benzimidazol
cinolin kinazolin kinoksalin
benzo-1,4-diazepin
Bi iklički siste i s više heteroato a
purin pteridin benzo-1,2,4-tiadiazin
Tri iklički siste i s jed i heteroato o
akridin fenantridin ksanten
Tri iklički siste i s više heteroato a
fenoksazin fenotiazin fenazin
fenantrolin aloksazin
Ciprofloksacin Folkodin
GanciklovirSkopolamin
Penicilin Alprazolam
KininTriflupromazin
Sulfametoksazol
Cetrimonijum bromid