Download
1 / 46
1.42k likes | 4.1k Views
اسم ورمز المقرر الدراسي:منتجات طبيعية (كيم 4222 ). عدد الساعات المعتمدة: 3(نظري). الأهداف. دراسة الطالبة المنتجات الطبيعية وتعريفها و التأكيد على معرفتها بالمركبات الطبيعية الناتجة من عمليات الايض الثانوية و الطرق المتبعة في بنائها 0. الكتب المقررة المطلوبة:.
E N D
اسم ورمز المقرر الدراسي:منتجات طبيعية (كيم 4222 ) • عدد الساعات المعتمدة: 3(نظري)
الأهداف دراسة الطالبة المنتجات الطبيعية وتعريفها و التأكيد على معرفتها بالمركبات الطبيعية الناتجة من عمليات الايض الثانوية و الطرق المتبعة في بنائها 0
الكتب المقررة المطلوبة: 1-”المنتجات الطبيعية" حسن محمد الحازمي ,عمادة شئوون المكتبات ,جامعة الملك سعود , دار الخريجي للنشر و التوزيع 1422 هـ 0 2-”Chemistry of Natural Products “ M.Mogi b ,M.Amettwally ,S.N. Ayyad 1998. جمعة المنصورة , جمهورية مصر العربية 0 3-”Organic Chemistry “ ,I.L.Finar 1972. المراجع الإلكترونية، مواقع الإنترنت...الخ: موقع الويكبيديا,موقع نحو الكيمياء,answer.com
تعريف المنتجات الطبيعية عبارة عن المركبات التي تنتج بواسطة الكائن الحي و هذه المنتجات قد تكون ذات منشأ حيواني أو نباتي . مثال عليها الحموض الامينية , البروتينات و السكريات . جميعها لديها دور هام في عمليات التفاعلات الايضية .
قد يدرج مركب طبيعي تحت أكثر من طائفة : تصنف حديثا إلى أربع طوائف وذلك لهذه التداخلات في التصنيف: التربينات , الستيرويدات , القلويدات, المركبات الفينولية
الطرق الكيميائية 1/اجراء تفاعلات تحدد هوية المجموعة الفعالة 0 2/تحضير مشتقات للمركب 0 3/تكسيره إلى جزيئات صغيرة يسهل التعرف عليها . 4/ إذا كان تركيز المركب ضئيلا , يلجأ الى تخضير المركب من جزيئات صغيرة وتقارن خواصه مع المركب الطبيعي .
طرق التحليل الطيفي 1/الأطياف الالكترونية :في حالة المركبات التي تحوي مجموعة فعالة بها الكترونات حرة .او تلك التي بها روابط مضاعفة في حالة تناوب مثل التربينات . 2/ أطياف الأشعة تحت الحمراء: يستفاد منها في تشخيص المجموعة الوظيفية . 3/ أطياف الطنين النووي المغناطيسي :تعطيمعلومات اوفر عن البنية التركيبية للجزيئات العضوية . 4/ أطياف الكتلة:يمكن بواسطتها تقدير الأوزان الجزيئية .
التربينـــــــــــــــــــــات(ايزوبرينات ) تؤلف المجموعة العظمى من منتجات المملكة النباتية(كثير من الزيوت الطيارة) . تدخل في تركيبها وحدة الايزوبرين(3-ميثيل -3,1-بيوتاديين ) تحتوي على 15,10, 20, 25, ......من ذرات الكربون
قاعدة الايزوبرين تقسم بواسطتها التربينات إلى : ترتبط وحدات الايزوبرين في الغالب عن طريق موضع (1) في وحدة مع موضع (4) في وحدة اخرى .
التربينات الأحادية مركبات طيارة (تنتج منها الرائحة الزكية لكثير من النباتات ) تستخدم في العطور تستخدم في الطب وفي إغراض مختلفة . اقسماها:
التربينات ثنائية الخلقة لها ثلاث أقسام وفقا لحجم الحلقات: 1-احدهما سداسية و الأخرى ثلاثية 2-احدهما سداسية و الأخرى رباعية 3-احدهما سداسية و الأخرى خماسية
كيمياء التربينات الأحادية طرق تحضيرها و تفاعلاتها تشبه المركبات العضوية البسيطة المشبعة وغير المشبعة الاوكسجينية و غير الاوكسجينية . 1-المصدر الطبيعي للكامفور هو شجر الكامفورولكن حضر في المعمل من الفا-باينين:
2-تحضير كحول الفا -تربينول من فنيل ميثيل كيتون
3-تحويل كحول جرانيول (اومماكبهنيرول )في الوسط الحمضي الى كحول الفا –تربينول (القدرة على التحلق )
4-متشابهات التربينينات تحوي هيكل منثان صيغتها الإجمالية C10H16 (حلقية بها رابطتين مضاعفتين ) لا تتصف بالفاعلية الضوئية عند تفاعلها مع الاوزون , واحد منها فقط يعطي الفورمالدهيد وجد أن احد المتشابهين الآخرين يمتص عند طول موجي أطول في طيف ) )UV هذا يدل على أن الرابطتين المضاعفتين متناوبتين ) .
وبذلك تكون الصيغ البنائية للمتشابهات الثلاث :
6- التربينات الأحادية التي تحوي هيكل ثوجان و كاران يتميز بسهولة انفكاك الحلقة الثلاثية (سيكلوبروبان) تخت ظروف حمضية نتيجة للتوتر في الحلقة . تحدث إضافة بروتون إلى الحلقة الثلاثية في هيكل ثوجان وفقا لقاعدة ماركينوكوف حيث يتكون ايون كاربونيوم الذي يمكن ان يستضيف انيونااو يفقد بروتون مكونا رابطة مضاعفة . أمثلة عليها :
يوجد عدد قليل من التربينات الأحادية الطبيعية التي تحوي هيكل ثوجان اوكاران . أمكن تحضير مركب كارون و فقا للمعادلة:
ايريدويدات يدخل في بنائها 9او 10 ذرة كربون وتتكون من حلقتان احدهما خماسية (سيكلوبنتان و الاخرى حلقة ثنائي هيدروبيران لا تتوفر في الطبيعة بصورة حرة,معظمها عزلت على هيئة جلايكوزيدات (مرتبطة بوحدة سكرية )
سيسيكويتربينات مركبات يدخل في تكوينها 15 ذرة كربون (ثلاث وحدة ايزوبرين) تكون جزء الزيت الطيار ذي درجة الغليان الأعلى توجد كمركبات مفتوحة او حلقية (احادية, ثنائية او ثلاثية ) اوكسجينية او غير اوكسجينية السيسكويتربينات أحادية الحلقة أكثر انتشارا في الطبيعة من نظيرتها غير الحلقية تتمثل في أربع هياكل بنائية :
التعرف على السيسكويتربينات لقد تم التعرف على بناء بيتا –سيلاينين (9(C15H24بالطرق الكيميائية كالآتي : 1-يتهدرج بيتا سيلاينين في وجود عامل حفاز إلى مركب صيغته الإجمالية (C15H28مما يدل على أن هذا المركب يحتوي على رابطتين مضاعفتين أي انه ثنائي الحلقة .
2-اوزنة المركب تعطي الفورمالدهيد وناتج آخر يعطي كشف ايودوفورم انه يحوي مجموعة استيل . 3-الهيكل العام للمركب تم استنباطه من تقطيره على الكبريت فتكون اليودالين :
أكسدة الرابطة المضاعفة استخدمت في التعرف علي السيسكويتربينات حيث تتم الأكسدة بواسطة فوق اوكسيد الحمض ثم المعاملة بكاشف قرينارد ويتبع ذلك انتزاع الهيدروجين ليتكون الهيدروكربون العطري المطابق . فظهورمجموعة الميثيل على موضع معين يدل على موضع الرابطة المضاعفة :
التربينات الثنائية توجد في بعض النباتات مثل السدر ,الجعد و الميرامية قد تكون مركبات مفتوحة و مثال عليها كحول فايتول الذي يتوافر في بناء الكلورفيل ( التمثيل الضوئي في النباتات الخضراء) . من امثلة التربينات الحلقية فايتمينA الذي يوجد في زيت السمك وبعض الخضروات لبعضها نشاط ضد كل من البكتريا و الخلايا السرطانية ,وبعضها يستخدم كهرمونات نمو لبعض النباتات .
التربينات الثلاثية من أمثلتها مركب يورسين
الكاروتينويدات( رباعية) والتربينات العديدة تتوافر جميع هذه المركبات في أنسجة النباتات التي لها القدرة على القيام بعملية التمثيل الضوئي (الجزء الخضري ) و كذلك في الجذور . وهي مركبات تسهل أكسدتها . من أمثلة الفا وبيتا –كاروتين الموجودة في جذور الجذر . تتوافر التربينات العديدة في شمع الأوراق و عصارات الأشجار اللبنية و من اشهرها المطاط .
الاصطناع الحيوي للتربينات لقد أثبتت دراسات الترقيم بالنظائر ,ان المادة الاساسية الاولية لبناء التربينات هي ايزوبنتيل بيروفوسفات يتحول أسيتيلكوإنزيمA ويرمز له بالرمز CH3 CO CoA الغني بالطاقةإليميفالونيك وذلك بتكثيفه مع اسيتوأسيتيلكوإنزيمA ثم اختزال الناتج بواسطة عامل الاختزال الحيوي NADPH وفقا لما يلي
يتحول حمض ميفالونيك المركب الام في الاصطناع الحيوي للتربينات والستيرويدات إلي أيزوبنتيل بيرو فوسفات و ذلك بالفسفرة ثم فقدان ثاني اكسيد الكربون : يتماكبأيزوبنتيل بيرو فوسفات إلي بيتا, بيتا – ثنائي مثيل اليل بيروفوسفات المادة الاولية في الاصطناع الحيوي لطوائف التربينات المختلفة
الاصطناع الحيوي للتربينات الأحادية المركب الأم في اصطناعها هو مركب جيرانيلبيروفوسفاتالذي ينشأ من اتحاد ايزوبنتيلبيروفوسفات من مع مماكبه ثنائي ميثيل اليلبيروفوسفات :
الاصطناع الحيوي سيسكيويتربينات تتحد ثلاث وحدات من ايزوبنتيلبيروفوسفات داخل جسم الكائن الحي لتكون فارنيسسايلبيروفوسفات الذي يعتبرالمركب الأم لهذه المركبات
تشييد التربينات الأخرى تتم مضاعفة لهذه الوحدة (ايزوبنتيل بيروفوسفات): فالتربين الثنائي (20 ذرة كربون ) , ينتج من 4 وحدات والسيسترتربينات(25) تنتج من خمسة وحدات التربينات الثلاثية (30 ) تنتج من ست وحدات
مسار الاصطناع الحيوي لبعض التربينات الأحادية
الستيرويدات تشبه في بنائها التربينات الثلاثية الحلقية وكذلك تشبها في مسار الاصطناع الحيوي . لها أهمية كبيرة من الناحية والبيولوجية و الطبية , مثل الهرومونات الجنسيةو المضادات الحيوية والفيتمينات (D) و الحموض الصفراوية. يتميز التركيب البنائي لها بوجود أربع حلقات . اكبر مجموعة فيها هي الستيرولات وهي مركبات كحولية .
ستيرولات أبرزها هو الكولستيرول , وهو يتوافر في جميع أنسجة الجسم وعلى الأخص في الدماغ ,الحبل الشوكي و الحصوات الصفراوية . يحوي جسم الإنسان حوالي نصف رطل من الكولستيرول , إذا ترسبت مشتقاته في شرايين فان ذلك يؤدي الى تصلبها و ارتفاع ضغط الدم . يتصف بالفعالية الضوئية :
الحموض الصفراوية الصفراء عبارة عن خليط من مركبات ستيرويدية وهي تشتق من الكولستيرول . للصفراء دورا بيولوجيا مهما في الثدييات فهي تساعد على امتصاص الدهون و الليبيدات الأخرى في سوائل الدم . يتم إنتاجها في الكبد . توجد على هيئة أميد للحمض الاميني جلايسين أو الحمض الاميني تورين ومن أمثلة الحموض الصفراء : حمض كوليك و حمض اكسي كوليك .
الهرمونات الجنسية عبارة عن ستيرويدات . أقسامها :
الكاردينولات و البوفادينولات(طائفة من الستيرويدات) يتراوح عدد ذرات كربون هياكلها من 22-24 ذرة ,و ترتبط ذرة الكربون (3)بوحدة سكر ( على هيئة جلايكوزيدات ). تتميز بسهولة ذوبانها في الماء .وتنتشر في نباتات المناطق الاستوائية و المعتدلة . أقسامها:
الاصطناع الحيوي للكلسترول سكوالين هو المركب الأم لاصطناع الكوليسترول (27 ذرة كربون ) الذي تنتج منه الستيرويدات الاخرى ولقد استنتج ذلك من الدراسة بواسطة الترقيم بالنظائر
