Илья Леенсон - Язык химии. Этимология химических названий
Пятичленный цикл с двумя расположенными рядом атомами серы называется 1,2‑дитиоланом (или триметилендисульфидом). Сам дитиолан – неустойчивое соединение, существующее только в растворах. Но оказалось, что 1,2‑дитиолановое кольцо – структурный фрагмент ряда противоопухолевых и противотуберкулезных лекарственных средств, а также липоевой кислоты (в ней к этому кольцу присоединена группа (СН2)4СООН). Впервые липоевая кислота была получена в чистом кристаллическом виде в 1952 году группой из семи американских биохимиков. Для получения всего 0,03 г вещества им пришлось переработать 10 тонн говяжьей печени! Название этой кислоты (а также липидов, липопротеинов, липосом и т. д.) происходит от греч. lipos – «жир, сало». При этом в слове «липосома» вторая часть – от греч. soma – «тело». Сейчас эту кислоту чаще называют тиоктовой (сокращение полного названия – 6,8‑дитиооктановая кислота).
Замена атома серы в тиофене на атом азота дает пиррол. Впервые его выделил в 1834 году из продуктов перегонки костяного масла немецкий химик Фридлиб Фердинанд Рунге (1794–1867), а формула была установлена только в 1870‑м. По-гречески pyrros – «красноватый, бурый» (а буквально – «окрашенный пламенем»). Если сосновую лучину смочить соляной кислотой и внести в пары пиррола, она окрасится в красный цвет. Очень важны производные полностью гидрированного пиррола – пирролидина. К ним относится уже упоминавшаяся аминокислота пролин, а также N-метилпролин – гигриновая кислота. Она образуется при окислении одного из алкалоидов листьев коки – гигрина, названного так потому, что при комнатной температуре это жидкость (по‑гречески hygros – «сырой, влажный»). Гигрин – кетон; его молекула получится, если в одной метильной группе ацетона заместить атом водорода на пирролидиновый цикл. Если же такое замещение провести у двух метильных групп, получится молекула алкалоида кускгигрина (кускогигрина), название которого произведено от «гигрина» и английского названия коры хинного дерева cusco bark, которое, в свою очередь, происходит от города Куско в Перу. В растительном мире распространен алкалоид стахидрин, диметилпроизводное пирролидин-2‑карбоновой кислоты. По своему строению стахидрин – внутренняя соль, а название связано с источником выделения – растением Stachys tuberifera (чистец клубненосный). Замена в гигрине второго атома водорода в α-положении на группу СН2СООН дает тропиновую кислоту (название, как и троповой кислоты, происходит от алкалоида атропина). Необычное название имеет каиновая кислота; в ее молекуле к пирролидиновому циклу присоединены две карбоксильные и одна изопропенильная группа. Эта кислота не имеет никакого отношения к первому в мире убийце, а происходит от японского названия красной морской водоросли каинин-со. В то же время это вещество вполне может быть убийцей, так как обладает очень сильным действием на нервную систему и используется в научных экспериментах на животных по моделированию эпилепсии и болезни Альцгеймера.
Пирролидиновое кольцо, сконденсированное с еще одним пятичленным кольцом (с общим у них атомом азота), является частью молекулы гелиотрина – алкалоида, который содержится в растении гелиотроп опушенный (Heliotropium lasiocarpum). В нем найден также алкалоид лазиокарпин. При гидролизе гелиотрина получается аминоспирт, который назвали гелиотридин, при восстановлении гелиотридина образуется 1‑метилпирролизидин, получивший, соответственно, название гелиотридан. Такие цепочки «лингвистических превращений» исходного названия растения типичны для химии природных соединений. В данном случае «химические превращения» провел известный специалист по химии алкалоидов Георгий Петрович Меньшиков (1893–1963), получивший за свои исследования Сталинскую премию в 1947 году. Одним из производных гелиотридана является алкалоид платифиллин, который содержится в лекарственном растении крестовнике плосколистном (Senecio platyphyllus) семейства Астровые и оказывает успокаивающее и спазмолитическое действие. Его применяют также для расширения зрачка вместо атропина.
Исключительно важны циклические соединения, образованные четырьмя молекулами пиррола и связанные метиновыми мостиками =СН–. В основе этих соединений – скелет порфина, вещества темно-красного цвета (греч. porphyra – «багряница»). Замещенные порфины называются порфиринами. Так, в протопорфирине (дословно – «первом порфирине») заместители – метильная, винильная и две бутирильные группы; в дейтеропорфирине (дословно – «втором порфирине») отсутствует одна метильная группа, так что никакого дейтерия в этом веществе нет, в отличие, например, от дейтерированного порфирина. Порфирины образуют прочные комплексы с металлами, давая красящие вещества крови и растений. В красных кровяных клетках – эритроцитах (греч. kytos – «клетка») – содержится гемин (от греч. haima – «кровь»), комплекс протопорфирина с ионом железа, связанный с белком глобином (от лат. globus – «шар»), поскольку он имеет форму шарика (а название мышечного белка миоглобина происходит от греч. mys, род. падеж myos – «мышца»). Под действием сильных кислот гемин превращается (с потерей железа) в гематопорфирин, содержащийся в небольших количествах в моче; при его окислительном расщеплении образуется гематиновая кислота. В моче содержится еще один порфирин – уропорфирин (от греч. ouron – «моча»). Комплекс уропорфирина с медью называется турацином; это вещество окрашивает в красный цвет хохолок африканской птицы турако. В моче содержится еще одно красящее вещество класса порфиринов – стеркобилин (от лат. stercus – «навоз» и bilis – «желчь»; согласно римской мифологии, удобрять поля навозом научил людей один из богов Пикумн, которого поэтому называли также Стеркутием). В более жестких условиях из гемина образуется смесь замещенных пирролов; 2,3‑диметил-4‑этилпроизводное называется (по понятным причинам) гемопирролом, 2,4‑диметил-3‑этил – криптопирролом (от греч. kryptos – «скрытый»), 3‑метил-4‑этил – опсопирролом (от греч. opsis – «взгляд»), 2,3,5‑триметил-4‑этил – филлопирролом (от греч. phyllon – «лист»). Необычно название частокольного порфирина (англ. picket fence porphyrin), в молекуле которого имеется «частокол» из заместителей у каждого пиррольного кольца.
В зеленых растениях содержится комплекс порфирина (с длинным фитольным "хвостом") и магния – хлорофилл. Если из хлорофилла удалить магний, получится темно-синий пигмент феофитин (от греч. phaios – «темный» и phyton – «растение»). Предшественник хлорофилла – форбин (от греч. phorbe – «корм для скота, фураж»), в его порфиновом цикле нет заместителей, но есть пятое пятичленное кольцо.
Среди продуктов расщепления хлорофилла под действием щелочи обнаружены родопорфирин, названный так по его цвету (от греч. rhodon – «роза»), пирропорфирин (от «пиррола»), филлопорфирин (от греч. phyllon – «лист») и филлоэтиопорфирин. Похожее название – у комплекса одного из порфиринов с медью, который называется этиопорфирином. Префикс «этио» (от греч. aitia – «причина») раньше использовался для названия веществ с неизвестным строением, которые образуются при разложении известных природных веществ. копропорфирин (от греч. kopros – «экскременты») содержится в малых количествах в кале и моче как промежуточный продукт обмена гема и билирубина. При болезни порфирии содержание этого порфирина повышено, а при желтухе (болезни Боткина) повышается содержание в крови билирубина. Частично гидрированный порфин называется за свой зеленый цвет хлорином (от греч. chloros – «зеленый»). Еще один зеленый желчный пигмент называется биливердином (от лат. bilis – «желчь» и ст.‑фр. verd – «зеленый»). Дальнейшее гидрирование приводит к еще одному зеленому пигменту бактериохлорину, который присутствует в зеленых фотосинтезирующих бактериях. Порфирин с необычным названием оопорфирин (название от греч. oion – «яйцо») был выделен из пятнистой яичной скорлупы.
При отсутствии в порфине одного метиленового мостика, соединяющего пиррольные кольца, получается неароматический коррин. Это название происходит от англ. core – «сердцевина, ядро»: корриновое кольцо – основа (ядро) молекулы витамина В12. Лишенный восьми атомов водорода коррин превращается в коррол (октадегидрокоррин).
