Алкалоид - шта је то? Својства, примери алкалоида

Алкалоиди су органске алкалије добијене из биљака. Одавно је пракса да се неке врсте биљака користе у облику праха. Њихов утицај на тело је или токсичан или исцељен. Почетком 19. века, познати хемичари Робике и Сертурнер открили су да је реакција последица различитог садржаја органских једињења у њима, који садрже азот, и реагујући, понашају се као алкали. Данас биљни алкалоиди имају на десетине хиљада појединачних једињења.

Зашто се то зове?

По својим својствима и понашању, алкалоиди су слични алкалним једињењима, посебно амонијумовим једињењима, па се од њих назива и алкално алкално. Касније је дошло до открића - било је могуће добити органске алкалије на вештачки начин. Тада се појавила сепарација алкалоида у природне и синтетичке. Онда постаје све компликованије органска једињења Било је питање времена, али алкалоиди и даље задржавају концепт органских амонијачних једињења добијених из биљака.

Начини да дођете

У вегетацији, алкалоиди су у облику соли и органске киселине. Суштина свих метода њиховог добијања је трансформација органских соли у соли сумпорне и хлороводоничне киселине. Након тога, настала киселина се третира кречом или каустичном содом. Добијени су пола чисти алкалоиди. Рекристализација или дестилација омогућавају добијање супстанци без нечистоћа. За други метод ослобађања чисте супстанце, погодна су једино течна једињења која садрже азот, водоник и угљеник. Други биљни алкалоиди се састоје од истих елемената и кисеоника, чврсти су и стога могу да промене своје цристал латтице само рекристализацијом.

Пропертиес

Својства алкалоида су слична својствима алкалија. Слободно реагују са киселинама, без испуштања воде. Амонијак се понаша на сличан начин, као и сви деривати амонијака. Претежна количина алкалоида не реагује са водом, па се као растварачи чешће користе вино или фузел алкохол. Алкалоидни раствори имају горак укус, али немају мирис. Са оптичке тачке гледишта, ове супстанце могу ротирати раван поларизације на десну и леву страну.

У процесу дестилације, алкалоиди реагују са каустичним калијумом у одсуству ваздуха, што доводи до једињења као што су карбазол, кинон и пиридин, који имају сва својства амина. У процесу оксидационе реакције - формирају се киселине, на пример, кинолин, у коме је један водоник замењен карбоксилном групом.

На основу спроведених експеримената, хемичари су изразили опште мишљење да природни алкалоид није ништа друго него резултат замене атома водоника у алкалијама са различитим остацима биљног остатка који садрже оксид. Први пут је кемичар Вишнеградски говорио о томе.

Историја открића

У 19. веку се сматрало да супстанце које потичу од биљака не садрже азот у свом саставу. Међутим, 1817. године, немачки хемичар Сертурнер произвео је реакцију да изолује чисти алкалоид, морфин (или морфин, за који је коришћен опијумски мака), а затим су утврђене његове хемијске особине. 1818. и 1819. године, други хемичари из Француске - Цаванту и Пелтиер - су одабрали бруцин и стрихнин из еметског ораха и цхелибухија. 1820. године ти исти научници су поново направили пробој и користили кининово дрво за производњу кинина и цинхонина. У наредним годинама, до 1842. године, Пелтиер и Цаванту су један за другим примили нову врсту алкалоида. На пример, алкалоид који се активно користи у савременом свету је кофеин. Когнин, никотин, атропин, кодеин су такође откривени. Године 1842. кемичар Воскресенски је теобромин издвојио као посебан тип алкалоида из какаових зрна.

Године 1860. француски истраживачи су опет успјели и добили кокаин. Касније су открили и пилокарпин, ефедрин и лобелин.

Данас има око седам стотина различитих алкалоида. Али највећа тајна је разматрана молекуларна структура ове мистериозне супстанце. Наставља се до 1880. године. Тада су све силе научника умова послате да добију синтетичка једињења алкалоида. Након развоја теорије о структури органских једињења, чији је аутор А. М. Бутлеров, постало је могуће сазнати о молекуларној структури и синтези алкалоида.

Године 1886. немачки хемичар Ладенбург је репродуковао реакцију синтезе коњског меса на основу метода за редукцију хомолога користећи метални натријум у алкохолу. Такође су синтетисани теофилин, кофеин, теобромин, никотин, кокаин и атропин. У тим годинама било је изузетно тешко произвести такве реакције у индустријским условима, тако да се неко вријеме није спроводило истраживање. Године 1915. хемичар В. Родионов организовао је рад на синтези опијума, који је дуго времена донесен из иностранства. Године 1928. А. П. Орехов је спровео студије флоре СССР-а за садржај алкалоида у њему. Тада је назван оснивач хемијске природе алкалоида. Годину дана касније произвео је и проучавао анабасина. Седам година касније, Григоровицх и Менсхиков, који су синтетисали ову супстанцу, окренули су се овом послу.

Године 1932. и 1933. године, Орекхов је направио следећа открића - добијање конволвина и цоиволамина, салсолина и салсолидина.

Паралелно са елементима биљке, рад је обављен и са животињским организмима. Много пре својих тријумфалних открића, хемичар Менсхиков је успио да добије кантип из мокраћног камена, који је потом открио у крви и ткивима различитих животиња. Истраживање је такође у току.

Апплицатион

Део алкалоидних једињења био је користан у медицинској пракси као лекови, као иу пољопривредним пословима у борби против штеточина.

Познато је да су скоро сви алкалоиди, чија је употреба широко распрострањена у медицини, најјачи отрови, остатак су највреднији лекови. Неки од њих утичу на централни нервни систем, неки - на мишићни костур, неки - на крвне судове.

Кофеин и стрихнин брзо побољшавају активност нервног система и повећавају крвни притисак; скополамин и морфин имају смирујући ефекат; пилокарпин повећава активност жлезда; кокаин смањује осетљивост нервне периферије; Насупрот томе, атропин инхибира функцију жлезда; Курарин блокира моторне живце; ергометрин помаже у смањењу мишића утеруса; кинин се бори против маларије; и повраћање може бити индуковано са еметином и аноморфином; у офталмолошкој пракси, атропин се користи за проширење зјеница пацијента; и за његово сужавање примени физостигмин; теобромин има диуретски ефекат; и адреналин се користи за повећање крвног притиска и за реанимацију. Деловање алкалоида у неким случајевима је уобичајено (елиминише болест), у другима се само бори против симптома. На пример, кинин може у потпуности излечити маларију, док морфин само ублажава и смирује, али није у стању да елиминише узрок болести.

Класификација

Класификација алкалоида се заснива на структури њиховог азот-угљеничног молекуларног костура. Оснивач овога био је научник А.П. Нутс

1. Дериват пиролидина се назива хигрице.
2. Дериват пиридина назива се рицинин, никотин (садржан у шаржним зглобовима), анабасин (сматра се инсектицидом), аммодендрин, атропин (добивен из датуре и хенбана), конволвина (користи се као локални анестетик), кокаин (из коке, користи се као анестетик, сада класификован као опојна и психотропна супстанца, забрањен за производњу и употребу).
3. Дериват кинолина се назива кинин и нинонин (за производњу се користило кининско дрво које се користи за лечење маларије).
4. Дериват изокинолина се зове салсолин (користи се за снижавање крвног притиска), папаверин и опијум.
5. Дериват диизокинолина је морфин (алкалоид који садржи опијумски мак) и берлерин.
6. Дериват индола се назива стрихнин, бруцин (моћан отров).
7. Дериват из пурина је кофеин и теоромин (побуђује централни нервни систем и повећава крвни притисак).

Биљке и алкалоиди

Алкалоид је производ који се добија као резултат реакција размене у биљкама. Закони према којима се алкалоиди шире у окружењу цветних биљака још нису одређени. Највећи број њих налази се у љутићима, маковима, махунаркама, у породица велебиље, љиљани, тиса, ефедра и мухарица. Међу флором СССР-а, алкалоиди су пронађени у житарицама, магнолијама и конволатима.

Касније, дата је измењена дефиниција алкалоида као супстанце - названи су катализатори, који су у стању да неутралишу токсичне производе реакција размене унутар организма, али никако не могу бити отпадни производи биљака. Неколико година касније, експериментално је доказано да одређене групе алкалоида могу да учествују у редокс реакцијама унутар ћелија.

Укупна количина алкалоида у биљним ћелијама не прелази 1%. У неким деловима биљке њихова концентрација је различита, али је највећи број концентрисан у лишћу, семену и корену. Што је виши ниво осветљености, температура околине, што се чешће дешавају гнојива и наводњавање, то је већа количина алкалоида пронађена у биљци.

Фунцтионал

Са хемијске тачке гледишта, алкалоиди, када се унесу у организам људи и животиња, формирају јаке везе са рецепторима нервног система, а затим контролишу процесе блокирања или покретања процеса виталне активности.

За биљке, алкалоиди играју веома важну улогу, као резервне супстанце у процесу синтезе протеина, помажу у заштити од инсеката и животиња, регулишу све физиолошке процесе (метаболизам, раст, репродукцију).

Морфин и атропин

Добијте атропин из биљака (белладонна, хенбане, дропе). Под његовим деловањем, зенице се значајно проширују, то је због слабљења мишићних влакана у ирису. Мали споредни ефекат је повећање интраокуларног притиска, јер је поремећен одлив течности. Друга примена атропина је лечење болести гастроинтестиналног тракта, урогениталног система, за регулацију жлезда. За грчеве глатких мишића, атропин је укључен у аналгетике (промедола или морфин). У анестезиологији, ова супстанца се даје пацијентима пре анестезије, као иу процесу извођења операција у циљу прочишћавања рефлексних реакција у организму. Понекад људи који пате од прекомерног знојења прописују употребу атропина, који сузбија знојне жлезде.

Код предозирања атропином, примећене су халуцинације, конвулзије и повећано ментално узбуђење, у неким случајевима може доћи до парализе респираторног тракта.

Морфин је први пут коришћен у медицини након проналаска шприца за ињекцију 1853. године. До данас, ова супстанца се користи само у болничком окружењу и под строгим рачуноводством као анестетик. Раније је морфијум коришћен за сузбијање алкохола и наркоманије. Када се прогута, смањује ексцитацију центра за бол, обезбеђујући антисхоцк реакцију код повреда. Такође, морфин може успорити метаболизам и смањити телесну температуру. Има негативан ефекат на респираторни систем, узрокујући смањење дубине удисања, што доводи до проблема са вентилацијом плућа и потпуним престанком дисања (при високим дозама).

Кокаин и кофеин

Кокаин је моћна психотропна супстанца. У 19. веку третирана је астма, проблеми са дигестивним системом и алкохолизам. По први пут, Сигмунд Фреуд је говорио о ефектима кокаина на нервни систем, проводећи низ студија. Као резултат, испоставило се да су његови молекули способни да блокирају болне импулсе, узрокујући менталне поремећаје, зависност и смрт. Смањује апетит, доводи до уништења личности са психолошке и физичке тачке гледишта. Кокаин хидроклорид је бели прах. У медицини се користи изузетно ријетко - током операција на носној и усној шупљини.

Кофеин је синтетички алкалоид, има психоактивни ефекат, нема мирис, горак укус. Његова акција почиње у року од неколико минута након употребе. Може повећати респираторну активност, повећати број откуцаја срца, убрзати метаболизам. У исто време, његов рад прати и диуретски ефекат, као и ублажавање главобоље. Када се користи у великим количинама узрокује зависност, напустити што је готово немогуће. Садржи чај, кафу, какао.