Імідазол (1,3-Діазол) є ізомером піразолу. Він являє собою ароматичну систему, в якій атоми азоту (пірольного та піридинового типів) знаходяться в положенні 1,3.
А. Способи добування
Імідазол і його похідні найчастіше добувають взаємодією 1,2-дикарбонільних сполук, аміаку і альдегідів. Імідазол синтезують з гліоксалю, аміаку та формальдегіду:
Б. Фізичні властивості
Імідазол – безбарвна кристалічна речовина (т. пл. 90 °С, т. кип. 256 °С), добре розчинна у воді, етанолі та ефірі. В неполярних розчинниках імідазол утворює міжмолекулярні водневі зв'язки, причому, на відміну від піразолу, асоціати мають лінійну структуру:
В. Хімічні властивості
За реакційною здатністю імідазол має багато спільного з піразолом. Подібно до піразолу, він є амфотерною сполукою, виявляючи за рахунок атома азоту пірольного типу слабкі кислотні властивості, а азоту піридинового типу — основні.
Однак, імідазол у порівнянні з піразолом є сильнішою основою (рКВН+7,03).
Аналогічно піразолу, імідазолу та його гомологам властива прототропна (азольна) таутомерія, в результаті якої положення 4 та 5 імідазольного циклу є рівноцінними:
|
|
Слід відмітити, що електроноакцепторні замісники (NО2, SО3H, Сl та ін.) зміщують таутомерну рівновагу в бік чотиризаміщеного ізомеру.
Подібно до піразолу поводиться імідазол і в реакціях з електрофільними реагентами.
Так, реакції алкілування і ацилювання проходять за участю гетероатомів.
Нітрування та сульфування іде переважно у положеннях 4 та 5. імідазольного циклу. Ці реакції проходять насилу внаслідок утворення в кислому середовищі малоактивного катіона імідазолію.
З бромом у воді, хлороформі або ефірі та йодом у водному розчині лугу імідазол легко утворює 2,4,5-тригалогенопохідні.
Імідазольний цикл доволі стійкий до дії окисників (кисню, перманганату калію та ін.) і відновників. Проте під дією пероксидів відбувається руйнування циклу з утворенням оксаміду.
Г. Найважливіші похідні імідазолу
Серед похідних імідазолу важливе значення мають такі природні сполуки, як алкалоїд пілокарпін, α-амінокислота гістидин і біогенний амін – гістамін.
Гістидин [α-аміно-β-(імідазоліл-4) пропіонова кислота].
У L-конфігурації входить до складу багатьох білків.
Хлороводнева сіль гістидину застосовується в медицині при лікуванні гепатитів, виразкової хвороби шлунку та дванадцятипалої кишки.
При ферментативному декарбоксилуванні гістидин перетворюється на гістамін:
Гістамін [4-(2-аміноетил)імідазол]. Є біогенним аміном, що бере участь в регуляції життєвих функцій організму. Звичайно гістамін знаходиться в організмі у вигляді неактивних лабільних комплексів з білками. При деяких патологічних станах (опіки, відмороження, потрапляння в.організм хімічних речовин, у тому числі й лікарських препаратів, алергічні захворювання та ін.) гістамін виділяється у вільному вигляді. Вільний гістамін виявляє високу активність: викликає спазм гладкої мускулатури, розширює капіляри та збільшує їх проникність, збільшує секрецію шлункового соку.
|
|