История открытия алкалоидов

История открытия алкалоидов. Во второй половине 18 века и в начале 19 века при изучении химического состава растений были выделены относительно сложные производные гетероциклов, получившие впоследствии объединяющее название алкалоиды. Сам термин был введен Мейснером в 1818 году по-латыни alkali-щелочи, oides-подобный, т. е. Подобные щелочам.

Морфин. Первым из алкалоидов был открыт морфин, выделенный из опия Деросном 1803, а затем рядом других химиков.

Деросн обнаружил, что выделенное им вещество обладает более сильным снотворным действием, чем сам опий. В процессе выделения действующего начала опия Дерсон применял щелочь, а затем полученную им соль ему никак не удавалось освободить от примеси щелочи, поэтому он пришел к выводу, что находящееся в опиуме вещество представляет собою кислую соль. Однако еще в 1806 году Сертюрнер сообщил о своих исследованиях опия и о выделении из некого кристаллического тела, которое обладает снотворным действием и в опии образует соль с также выделенной Сертюрнером меконовой оксипиродикарбоновой кислотой.

Все же, на существование растительных оснований химики обратили внимание лишь после второй работы Сертюрнера 1817 О морфии, новом солеобразующем основании, и меконовой кислоте как главных составных частях опиума. Сертюрнер полагал, что кристаллическое вещество, выделенное Деросном, представляет собою меконокислый морфий.

Робике 1817, однако, показал, что в опиуме имеются два основания морфин название, предложенное Гей-Люссаком вместо прежнего морфий и наркотин, который также был, по-видимому, получен Деросном в 1803г. Впоследствии Робике 1832 выделил из опия и кодеин. Папаверин был открыт Мерком 1848, а тебаин Тибумери 1835 Тибумери, о котором почти ничего не известно историкам химии, был управляющий фабрикой химических продуктов, принадлежавшей Пеллетье. Варьируя способы осаждения морфина, Тибумери обрабатывал настой опия гашеной известью и, к своему удивлению, получил новое вещество, которому Пеллетье дал название параморфин, а Крб, исследовавший это вещество-тебаин. в лаборатории Пеллетье.

Морфин был первым алкалоидом, в котором был обнаружен азот Бюсси, 1822, до этого ни в морфине, ни в других алкалоидах при анализе либо не находили азота вовсе, либо его присутствие приписывали примесям. В 30-х годах 19в. эти вещества были исследованы группой французских химиков особенно Крбом, а в 50-е годы Андерсоном, нашедшим для некоторых из них правильные эмпирические формулы.

Изохинолиновые алкалоиды представляли для химиков, пытавшихся расшифровать их строение, высокий барьер. Здесь важен каждый шаг, как, например, доказательство того, что кодеин представляет собой метилпроизводное морфина Гримо, 1881.Еще труднее было подойти к их синтезу. Все же Пикте удалось в 1909г.синтезировать папаверин-первый алкалоид этой группы. Систематическое исследование алкалоидов изохинолинового ряда началось в 1918 г. Шпет. В 1925г. Робинсон и Галланд установили строение морфина, в основе которого лежит следующая изохинолино-фенантреновая группировка Синтезирован он был в 1952 году Гейтс и Тшуди. Никотин.

Кокаин. В 1886г. Ладенбург от a-пиколина перешел к a-пропилпиперидину и расщепил полученный продукт на оптические изомеры путем кристаллизации его в виде кислого тартрата, причем правовращающий изомер оказался тождественным природному алкалоиду кониину. Этот алкалоид был открыт еще в 1827 г. Гизеке в вытяжке из болиголова Cnium maculatum, а в 1881 г. Гофман установил его структурную формулу и показал отношение кониина к пиридину и пиперидину.

Алкалоид никотин, как видно из формулы также принадлежит к пиридиновой или, точнее, пиридин-пирролидиновой группе алкалоидов. Он был открыт в табаке Вокленом 1809, установившим также принадлежность никотина к основаниям. Правильная структурная формула никотина предложена Пиннером 1891 она была подтверждена синтезом этого алкалоида, осуществленным Пикте 1903. Окислением никотина Хуберт 1867 получил никотиновую кислоту.

Скрауп и Лобенцль 1883 установили строение a- и b-пиридикарбоновых кисллот пиколиновой и никотиновой получением их при окислении хинолина и изохинолина. К алкалоидам пиперидин-пирролидиновой группы принадлежит алкалоид кокаин. После нескольких неудачных попыток выделить его из листьев колы это удалось Ниману 1860 в лаборатории Влера. Влер и Лоссен предложили 1862 эмпирическую формулу кокаина С16Н20О4N, допустив ошибку только в определение числа атомов водорода должно быть Н21,а не Н20. Либерман и Гизель 1890 усовершенствовали способ получения кокаина из листьев колы и тем открыли путь к промышленному производству этого алкалоида.

Из продуктов своего разложения кокаин был вновь синтезирован независимо Мерком и Скраупом 1885. Впервые правильную структурную формулу кокаина предложил Вильштеттер 1897 он подтвердил е в 1923 году 18-ступенчатым синтезом этого алкалоида.

Стрихнин. С некоторым основанием к производным индола с гидрированным гетероциклом можно отнести алкалоид стрихнин, так как при его окислении выделяется динитроиндолдикарбоновая кислота. Алкалоиды стрихнин и бруцин диметоксильное производное стрихнина были выделены Пеллетье и Каванту 1818 из рвотных орешков - семян одного ядовитого индонезийского растения. Систематические структурные исследования этих алкалоидов начались с работ Тафеля с 1890г. и Лейксас 1908г К 1910г. относится первая работа по изучению строения этих алкалоидов Перкина-младшего и Робинсона.

В этой работе уже была предложена формула стрихнина, содержащая шесть циклов. Правда, оба атома азота у Перкина и Робинсона оказались ошибочно в одном и том же, притом шестичленном, цикле. После смерти Перкина в 1924г. исследование стрихнина продолжал Робинсон, который наконец в 1945г. пришел к правильной структурной формуле этого алкалоида. Синтезирован стрихнин Вудвордом в 1945г. Это был, конечно, очередной триумф органического синтеза. Пилокарпин.

Применяющийся в медицине алкалоид пилокарпин был выделен из растительных веществ в 1875г. английским химиком Харди. Строение пилокарпина было доказано в 1930г. Чичибабиным и Н.А.Преображенским, а синтез осуществлн в 1933г. Преображенским и сотрудниками. Псевдопельтерин. Алкалоид псевдопельтерин открыт в коре гранатового дерева в 1878г. Танре. Кофеин. Теобромин. Теофиллин. Коссель еще в 80-х годах 19в. нашел, что в состав нуклеиновых кислот входят пуриновые основания, но только в 30-х годах было установлено Левин и Басс, что это четыре следующих основания, существующих в виде окси- и приводимых ниже оксоформ Производными этих оснований являются алкалоиды Достаточно взглянуть на формулы этих соединений, чтобы стало очевидным, почему химики при попытках уяснить их природу и взаимные отношения наталкивались на такие же трудности, как и при исследовании мочевой кислоты.

Если же не считать ксантина, открытого Мерсером в 1819 г сначала химики познакомились с алкалоидами этой группы.

Кофеин был изолирован в 1821 г. несколькими химиками, но первая публикация принадлежит Рунге. Теобромин был выделен из бобов какао Воскресенским в 1840 г. Гуанин был получен в лаборатории Либиха Унгером в 1845 г. из гуано и поэтому первоначально был назван ксантином из гуано, гипоксантин обнаружен в селезнке Шерером в 1850 г а аденин выделен из препаратов поджелудочной железы Косселем в 1885 г. В том же году Коссель открыл в чайных листьях и алкалоид теофиллин.

В открытии новых алкалоидов и изучении их строения огромная роль принадлежит ученым нашей страны. Так, ещ на заре развития органической химии, в 1816г харьковский профессор И. Гизе открыл алкалоид хинин. Огромную роль в химии алкалоидов сыграли работы А. Н. Вышнеградского ученика А. М. Бутлерова. Особенно широко развернулась работа по алкалоидам после Великой Октябрьской социалистической революции исследования В.М. Родионова, А.М. Орехова, А.Г. Меньшиков, Н.А. Преображенского, Р. А. Коноваловой, С. И. Каневской и др Выдающаяся роль в этой области принадлежит А. П. Орехову и его школе.