Η επίδραση των παραγώγων αδαμαντάνης με διαφορετικούς τύπους υποκαταστατών στην επαγόμενη συσσωμάτωση - διατριβή. Σχετικά με την ουσία ουσιαστικά: αδαμαντάνη και ριμανταδίνη Αντιδράσεις που βασίζονται σε θέσεις γεφύρωσης

Όπως ήδη γνωρίζετε, από τον Μάρτιο ένας από εμάς άρχισε να γράφει μια κανονική στήλη στο αγαπημένο περιοδικό της παιδικής μας ηλικίας - "Χημεία και Ζωή". Το τρέχον κείμενο αφορά μια ουσία που έχει γίνει η χημική «υπογραφή» του συγγραφέα - και η βάση ορισμένων πολύ κοινών αντιικών φαρμάκων. Αυτή η ανάρτηση λοιπόν αφορά τόσο την ιστορία του αδαμαντάνη όσο και την ιστορία της ριμανταδίνης

Μου φαίνεται ότι στην εποχή μας είναι καιρός να εισαγάγουμε μια διευρυμένη έκδοση του FION: "επώνυμο-όνομα-πατρώνυμο" αντί της σοβιετικής συντομογραφίας FIO. Ομολογώ, έχω και παρατσούκλι. Πολλοί άνθρωποι στο Διαδίκτυο με γνωρίζουν με το παρατσούκλι αδάμαντα (ή με το πιο γνωστό νταμάντιχ). Αυτή η λέξη προέκυψε εκείνα τα μακρινά χρόνια όταν ήμουν πραγματικός χημικός. Στην πραγματικότητα, ήθελα να δώσω στον εαυτό μου το παρατσούκλι adamantan προς τιμήν του
ένας όμορφος υδρογονάνθρακας και η ελληνική λέξη «ακαταμάχητος» έγνεψε, αλλά η χάρτινη φόρμα είχε μόνο οκτώ κουτιά για γράμματα... Εξακολουθώ να χρησιμοποιώ αυτό το άψογο μόριο ως ψευδώνυμο, μοναδικό στο ότι η δομή του, αφενός, είναι άκαμπτη, και από την άλλη πλευρά, στερείται όλων των πιθανών χωρικών εντάσεων που είναι χαρακτηριστικές πολλών κυκλικών μορίων.

21-27 Σεπτεμβρίου 1924 στο Ίνσμπρουκ
Πραγματοποιήθηκε ένα μεγάλο συνέδριο φυσιολόγων. Μεταξύ άλλων, μίλησε σε αυτό κάποιος χημικός ονόματι Dekker (σε μια αναφορά για το συνέδριο που δημοσιεύτηκε στο έγκυρο περιοδικό Angewante
Chemie», εμφανίζεται μόνο ως H. Decker από την Jena) με μια αναφορά στο «Routes of Diamond Synthesis». Σε αυτή την έκθεση, εξέτασε τις δυνατότητες σύνθεσης υδρογονανθράκων με δομή παρόμοια με
ατομικό πλέγμα διαμαντιού και προέβλεψε ότι μόρια με 100-200 άτομα
Ο άνθρακας θα μοιάζει ήδη έντονα με διαμάντι. Τότε ήταν που ανέφερε το μόριο
«δεκατερπένιο» C 10 H 16, κάπως έκπληκτος που δεν έχει ακόμη συντεθεί.
Έτσι ήρθε για πρώτη φορά στην προσοχή των χημικών ο υποθετικός υδρογονάνθρακας αδαμαντάνιο.

Το πιο περίεργο είναι ότι μια ουσία με ακριβώς την ίδια δομή είναι γνωστή εδώ και πολύ καιρό. Μια παρόμοια ουσία συντέθηκε από τον μεγάλο Alexander Butlerov το 1859 από την αλληλεπίδραση αμμωνίας και φορμαλδεΰδης. Ονομάζεται ουροτροπίνη ή εξαμεθυλενοτετραμίνη. Είναι αλήθεια ότι οι δομικές μονάδες αυτού του μορίου δεν περιέχουν άτομα άνθρακα, αλλά άτομα αζώτου.

Αλεξάντερ Μπουτλέροφ

Ουροτροπίνη

Αυτή η ουσία είναι ακόμα πολύ γνωστή και χρησιμοποιείται στην καθημερινή ζωή. Οι περισσότεροι άνθρωποι το γνωρίζουν ως ξηρό καύσιμο· οι γιατροί το χρησιμοποιούν ως αντισηπτικό και το αποκαλούν «μεθεναμίνη». Παρεμπιπτόντως, αυτή είναι μια από τις λίγες περιπτώσεις που ένα συνθετικό ιατρικό φάρμακο που χρησιμοποιείται αυτή τη στιγμή έχει ιστορία χρήσης πάνω από έναν αιώνα.

Ας επιστρέψουμε όμως στους αδαμαντάνους μας. Το ίδιο 1924, ο διάσημος Γερμανός χημικός Hans Meerwein (συγγραφέας του διάσημου αντιδραστηρίου με το όνομά του, τετραφθοροβορικό τριαιθυλοξόνιο) επιχείρησε τελικά να συνθέσει «δεκατερπένιο». Προκάλεσε την αντίδραση της φορμαλδεΰδης με τον μηλονικό αιθέρα παρουσία πιπεριδίνης. Ωστόσο, ελήφθη μια ουσία που αποδείχθηκε ότι δεν ήταν αρκετά αδαμαντάνη και ονομάστηκε "Meerwein Ether".

Hans Meerwein

Ο Αιθέρας του Meerwein

Το 1933, το ενδιαφέρον για το αδαμαντάνιο αυξήθηκε ακόμη περισσότερο, αφού η καθαρή ουσία βρέθηκε στη φύση - στο λάδι. Οι Τσέχοι πετροχημικοί Landa και Machacek το απομόνωσαν από τα προϊόντα του κοιτάσματος Hodonin. Οι προσπάθειες για σύνθεση συνεχίστηκαν, αλλά για άλλα οκτώ χρόνια τίποτα δεν λειτούργησε. Παράδειγμα αποτυχημένης προσπάθειας είναι η σύνθεση από phloroglucinol και cyclohexanone.

Τη χρονιά που ξεκίνησε ο Μεγάλος Πατριωτικός Πόλεμος, μπήκε στην επιχείρηση ο μελλοντικός νομπελίστας, Κροατο-Ελβετός χημικός (δεν είχε μετακομίσει ακόμη στη Ζυρίχη) Vladimir Prelog. Στράφηκε στην αποτυχία του Hans Meerwein και συνέχισε να «προκαλεί» το αποτέλεσμα της σύνθεσής του. Ως αποτέλεσμα, σε τέσσερα στάδια και με απόδοση μικρότερη από ένα τοις εκατό, ελήφθη το πρώτο συνθετικό αδαμαντάνιο στον κόσμο.

Vladimir Prelog

Σύνθεση Prelog

Το γεγονός ότι το αδαμαντάνιο συντέθηκε από την Prelog είναι πολύ συμβολικό. Εξάλλου, ήταν αυτός που έγινε ο ιδρυτής της σύγχρονης στερεοχημείας, ο άνθρωπος που έφερε τάξη στη χημική ονοματολογία των οπτικά ενεργών ουσιών. Το αδαμαντάνιο είναι αξιοσημείωτο όχι μόνο για τη δομή του - αποδείχθηκε ότι ήταν η πρώτη ουσία με χειρόμορφο κέντρο έξω από το ίδιο το μόριο. Εξάλλου, ολόκληρο το μόριο αδαμαντάνης είναι παρόμοιο με ένα άτομο άνθρακα. Αν «κρεμάσετε» (χωρίς εισαγωγικά;) τέσσερις διαφορετικούς υποκαταστάτες στα τριτογενή άτομα άνθρακα, θα βρίσκονται στις κορυφές ενός φανταστικού τετραέδρου και το μόριο θα είναι ασύμβατο με την κατοπτρική του εικόνα. Το 1969, τέτοιες ενώσεις παρασκευάστηκαν και διαχωρίστηκαν σε οπτικά ισομερή. Και άρχισαν να αποκαλούνται σύμφωνα με το σύστημα Kahn-Ingold-Prelog που προέκυψε μεταξύ 1941 και 1969, στη δημιουργία του οποίου το άτομο που συνέθεσε πρώτο το αδαμαντάνιο πήρε το πιο ενεργό μέρος.

Τα παράγωγα αδαμαντανίου μπορεί να έχουν οπτικά ισομερή

Αλλά ακόμα δεν έχουμε πει τίποτα για τα πρακτικά οφέλη τέτοιων μορίων. Λίγο περισσότερο από ένα τέταρτο του αιώνα έχει περάσει από την πρώτη σύνθεση του αδαμαντάνη και το απλό παράγωγό του - αμινοαδαμαντάνη ή αμανταδίνη - άρχισε να χρησιμοποιείται ως αντιιικός παράγοντας.

αμανταδίνη

Αποδείχθηκε ότι αυτό το μικρό μόριο είναι πολύ επικίνδυνο για τον ιό της γρίπης. Λίγο αργότερα αποδείχθηκε ότι η αμανταδίνη ανακουφίζει αρκετά καλά τα συμπτώματα του παρκινσονισμού - πιο γρήγορα από τη λεβοντόπα και με ελάχιστες παρενέργειες. Η φαρμακοχημεία των αδαμαντανών εξακολουθεί να αναπτύσσεται προς αυτές τις κατευθύνσεις. Σε αυτές τις περιοχές εμπίπτουν τα δύο πιο διάσημα σκευάσματα αδαμαντάνης.

Το πρώτο είναι η ριμανταδίνη. Αυτό είναι επίσης ένα μονουποκατεστημένο αδαμαντάνιο, στο οποίο συνδέεται η ομάδα CH3CHNH2. Άρχισε να δοκιμάζεται ως αντιιικός παράγοντας ακόμη και πριν από την αμανταδίνη (αν η πρώτη παραλήφθηκε το 1967, τότε η ριμανταδίνη - το 1963). Εξακολουθεί να χρησιμοποιείται ενεργά ενάντια σε μια ποικιλία ιών - από τη γρίπη Α και τον έρπη μέχρι την εγκεφαλίτιδα που μεταδίδεται από κρότωνες. Καταστέλλει την αναπαραγωγή των ιών στο αρχικό στάδιο - αμέσως μετά την είσοδό τους στο κύτταρο.

Ριμανταδίνη

Το δεύτερο είναι το memantine. Όπως υποδηλώνει το όνομα, αυτό το φάρμακο επηρεάζει τη μνήμη. Το βελτιώνει σε ασθενείς με νόσο Αλτσχάιμερ, αλλά προσπαθούν να προσαρμόσουν το memantine για τη θεραπεία άλλων τύπων άνοιας.

Μεμαντίνη

Ο αδαμαντάνης λοιπόν, που σχεδόν κατά λάθος έγινε η χημική μου υπογραφή, δεν είναι μόνο ένα άψογο μόριο σε σχήμα, αλλά μια ενδιαφέρουσα και χρήσιμη ουσία με ζωντανή βιογραφία.

Η μοναδική δομή των περιοχών δέσμευσης συνδέτη των υποδοχέων που διασχίζουν τη μεμβράνη επτά φορές επιτρέπει τη σύνδεση προσδεμάτων διαφόρων φύσεων και μοριακών βαρών σε ένα ευρύ φάσμα από 32 για Ca2+ έως περισσότερα από 102 kDa για γλυκοπρωτεΐνες.

Οι πιο κοινές ορμόνες χαμηλού μοριακού βάρους (όπως η αδρεναλίνη και η ακετυλοχολίνη) συνδέονται σε θέσεις εντός του υδρόφοβου πυρήνα (α). Οι συνδέτες πεπτιδίων και πρωτεϊνών προσκολλώνται στην εξωτερική επιφάνεια του υποδοχέα (b, c). Μερικοί συνδέτες χαμηλού μοριακού βάρους, Ca2+ και αμινοξέα (γλουταμινικό, GABA) συνδέονται με τις μεγάλες τομές στο Ν-άκρο, προκαλώντας τη μετάβασή τους σε μια νέα διαμόρφωση στην οποία το μακρύ τμήμα αλληλεπιδρά με τον υποδοχέα (d). Στην περίπτωση υποδοχέων που ενεργοποιούνται με κοπή πρωτεάσης (e), το νέο Ν-άκρο δρα ως αυτοσυνδέτης. Το κομμένο πεπτίδιο μπορεί επίσης να αλληλεπιδράσει με άλλον υποδοχέα.

1.3. Βιολογική δραστηριότητα παραγώγων αδαμαντάνης

Τα παράγωγα αδαμαντάνης ως φυσιολογικά δραστικές ουσίες έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως από τη δεκαετία του '70 του 20ου αιώνα. Το ίδιο το αδαμαντάνιο (τρικυκλοδεκάνιο, C10H16) ανήκει στα τρικυκλικά ναφθένια του τύπου γέφυρας (Εικ. 6).

Ρύζι. 6. Δομή του μορίου αδαμαντάνης.

Το μόριο του αποτελείται από τρεις συντηγμένους δακτυλίους κυκλοεξανίου σε διαμόρφωση καρέκλας. Το χωρικό μοντέλο του μορίου του αδαμαντάνη είναι μια εξαιρετικά συμμετρική δομή με μικρή επιφάνεια και ασήμαντες δυνάμεις διαμοριακής αλληλεπίδρασης στο κρυσταλλικό πλέγμα. Από όλους τους τρικυκλικούς υδρογονάνθρακες, το αδαμαντάνιο είναι ο πιο σταθερός, κάτι που εξηγείται από τον τετραεδρικό προσανατολισμό των δεσμών όλων των ατόμων άνθρακα και τη σταθερή τους θέση.

Η βιολογική δραστηριότητα των παραγώγων αδαμαντάνης οφείλεται στη συμμετρία και τον όγκο της χωρικής δομής, στη σημαντική λιποφιλικότητα του άκαμπτου πλαισίου υδρογονάνθρακα της αδαμαντάνης, που τους επιτρέπει να διεισδύουν εύκολα στις βιολογικές μεμβράνες. Επομένως, η τροποποίηση των οργανικών ενώσεων με τη ρίζα αδαμαντυλίου αλλάζει σημαντικά τη βιολογική τους δράση, ενισχύοντάς την συχνά. Χρησιμοποιώντας τη μέθοδο spin label, αποδείχθηκε ότι το αδαμαντάνιο, εισερχόμενο στη λιπιδική διπλοστοιβάδα, μπορεί να καταστρέψει την εξαγωνική συσκευασία των ομάδων μεθυλενίου που είναι χαρακτηριστικές της διπλής στοιβάδας των φωσφολιπιδίων και να διαταράξει την αξονική διάταξη των αλκυλικών αλυσίδων των φωσφολιπιδίων, τροποποιώντας έτσι τις λειτουργικές ιδιότητες των κυτταρικών μεμβρανών. Λαμβάνοντας υπόψη τη σημασία της σειράς διάταξης των ομάδων μεθυλενίου των λιπιδίων των βιολογικών μεμβρανών ως παράγοντα στη λειτουργία των ενζύμων που σχετίζονται με τη μεμβράνη, μπορεί να σημειωθεί μια έμμεση επίδραση του αδαμαντάνη στη δραστηριότητά τους.

Μέχρι σήμερα έχουν συντεθεί περισσότερα από 1000 νέα παράγωγα αδαμαντανίου. Φαρμακολογική μελέτη έδειξε την παρουσία μεταξύ αυτών ουσιών με έντονες ψυχοτρόπες, ανοσοτροπικές, αντιικές, τύπου curare, αντικαταληπτικές, αντιαλλεργικές δράσεις, καθώς και ενώσεις που επηρεάζουν το ενζυμικό σύστημα του ήπατος. Τα αμίδια αδαμαντανοκαρβοξυλικού οξέος παρουσιάζουν αντιβακτηριακή δράση.

Υπάρχουν δεδομένα για τα αποτελέσματα τροποποίησης του μορίου εγκεφαλίνης με αμινοξέα της σειράς αδαμαντάνης. Η (S)-αδαμαντυλανίνη που εισάγεται στη θέση 5 του μορίου εγκεφαλίνης δίνει στο πεπτίδιο οπιοειδούς αντίσταση σε ένζυμα που καταστρέφουν εύκολα την μη τροποποιημένη εγκεφαλίνη (χυμοθρυψίνη, προνάση, ουδέτερη πρωτεάση, θερμολυσίνη).

Έχει αποδειχθεί ότι τα παράγωγα που περιέχουν άζωτο έχουν φυσιολογική δράση. Ο πρώτος που εισήλθε στην ιατρική πρακτική το 1966 ήταν το υδροχλωρικό 1-αμινοαδαμαντάνιο, το οποίο έχει αντιική δράση έναντι των στελεχών του ιού τύπου Α2· τα εμπορικά του ονόματα: midantan, symmetrel, amantadine. Αυτά τα φάρμακα χρησιμοποιούνται για την πρόληψη ασθενειών του αναπνευστικού, επειδή έχουν την ικανότητα να εμποδίζουν τη διείσδυση του ιού στο κύτταρο. Υποτίθεται ότι αυτά τα φάρμακα μπορούν να δράσουν στα αρχικά στάδια της αναπαραγωγής του ιού, εμποδίζοντας τη σύνθεση του ειδικού για τον ιό RNA. Η αντιική δράση ορισμένων αμινοπαραγώγων του αδαμαντάνη σχετίζεται με την ικανότητά τους να αναστέλλουν την PKC. Η ρεμανταδίνη (polyrem, flumadine), ως λιπόφιλη ασθενής βάση, είναι ικανή να αυξήσει το pH του ενδοσωμικού περιεχομένου και να αποτρέψει την αποπρωτεϊνοποίηση του ιού.

Στην κλινική πράξη, φάρμακα όπως ακυκλοβίρη (virolex, ερπεσίνη, zovirax, lizavir, supraviran), διδανοσίνη, foscarnet (triapten), ganciclovir (cymevene), lamivudine, ribavirin (virazol, ribamidil), stavudine, trifluridine χρησιμοποιούνται επίσης για τη θεραπεία. ιογενών ασθενειών, βιδαραβίνη, ζαλσιταβίνη (hivid), ζιδοβουδίνη (αζιδοθυμιδίνη, ρετροβίρη). Ωστόσο, τα περισσότερα από αυτά τα φάρμακα έχουν ένα σχετικά στενό φάσμα αντιιικής δράσης· το μειονέκτημά τους είναι η παρουσία διαφόρων ανεπιθύμητων ενεργειών, η εμφάνιση ανθεκτικών στελεχών ιών κ.λπ.

Τα παράγωγα αλκυλαδαμαντανίου έχουν επίσης αντιική δράση έναντι στελεχών ιών τύπου Α2: 1-υδροξυ-3,5 διμεθυλ-7-αιθυλαδαμαντάνιο, 1-μεθοξυ-3,5 διμεθυλαδαμαντάνιο, τα οποία, σε αντίθεση με το μιδαντάνιο, παρουσίασαν υψηλή αντιική δράση έναντι των στελεχών των απλών ιών του ρινόκερου και της έρπης. . Ένας αριθμός υδροξυ-, αλογόνου- και μερκαπτο-παραγώγων αμιδίων αδαμαντάνης έχουν επίσης αντιική δράση.

Έχει αποδειχθεί ότι η αμανταδίνη είναι σε θέση να αποτρέψει την ανάπτυξη εστιών σαρκώματος σε καλλιέργειες μικροβίων· άλλα παράγωγα αδαμαντάνης μπορούν να χρησιμεύσουν ως υπνωτικά, ανθελονοσιακά φάρμακα και εντομοκτόνα. Πειράματα χρησιμοποιώντας ανθρώπινα λεμφοβλαστοειδή κύτταρα μολυσμένα με HIV έδειξαν ότι ορισμένα παράγωγα αδαμαντάνης έχουν αντι-HIV δράση. Το Midantan χρησιμοποιείται στη νευρολογική κλινική για τη θεραπεία της νόσου του Πάρκινσον και του παρκινσονικού συνδρόμου. Παρόμοια δραστικότητα επιδεικνύουν τα χλωρίδια οξέος των 3,5,7-αλκυλο-υποκατεστημένων 1-αμινοαδαμαντανών, μερικά από τα οποία έχουν ανταγωνιστικές ιδιότητες ντοπαμίνης. Ορισμένες βάσεις τεταρτοταγούς αμμωνίου με ρίζα 2-αδαμαντυλίου μπορούν να δράσουν ως μυοχαλαρωτικά περιφερειακής δράσης (δραστηριότητα παρόμοια με το curare). Τα παράγωγα του 1-αμινοαδαμαντάνιου και του 3,3-διαμινο-1,1-διαδαμαντυλίου είναι αντικαταληπτικά δραστικά· τα αδαμαντανοκαρβοξυλικά οξέα και τα φωσφορικά άλατα των αδαμαντανοθειολών και τα παράγωγά τους έχουν βακτηριοστατική δράση. Οι διαλκυλαμινικοί εστέρες του αδαμαντιοκαρβοξυλικού οξέος εμφανίζουν βακτηριοκτόνο, μυκητοκτόνο και ζιζανιοκτόνο δράση. Το άλας νατρίου του β-(1-αδαμαντάνιο)-προπιονικού οξέος έχει χολερετική δράση. Το 1-αδαμαντυλαμμώνιο-β-χλωροαιθυλοξαμινοϊκό και ορισμένα άλλα παράγωγα αδαμαντάνης του τύπου 1-AdCH2OCH2CH(OH)CH2NRR΄ έχουν αναισθητική δράση.

Ένα αντιβακτηριακό αποτέλεσμα συγκρίσιμο με το αντιβακτηριακό φάρμακο 5-νιτρο-8-υδροξυκινολίνη ασκείται από Ν-(νιτροφαινυλ)-αδαμαντυλ-καρβοξαμίδια και αδαμαντυλ-υποκατεστημένα ιωδίδια Ν-(1-μεθυλοπυριδίνιο).

Το υπερφθοριωμένο αδαμαντάνιο χρησιμοποιείται ως συστατικό του τεχνητού αίματος. Υπάρχουν ενδείξεις για την αντισυσσωρευτική ικανότητα των παραγώγων αδαμαντάνης σε σχέση με διάφορες οδούς συσσωμάτωσης αιμοπεταλίων.

Το περιεχόμενο του άρθρου

ΑΔΑΜΑΝΘΑΝΗΣ– τρικυκλικός γεφυρωμένος υδρογονάνθρακας σύνθεσης C 10 H 16, το μόριο του οποίου αποτελείται από τρεις δακτυλίους κυκλοεξανίου. Η χωρική διάταξη των ατόμων άνθρακα στο μόριο αδαμαντάνης είναι η ίδια όπως στο κρυσταλλικό πλέγμα διαμαντιού. Σύμφωνα με τη συστηματική ονοματολογία, το αδαμαντάνιο πρέπει να ονομάζεται τρικυκλοδεκάνιο.

Το Αδαμαντάνιο συνήθως απεικονίζεται με έναν από τους ακόλουθους τρόπους:

Υπάρχει ένας μικρός αριθμός ουσιών στην οργανική χημεία που έχουν προσελκύσει τεράστιο ενδιαφέρον από χημικούς σε όλο τον κόσμο. Μεταξύ τέτοιων ενώσεων είναι οι δομές του βενζολίου, του σιδηροκενίου, του καρβορανίου, των φουλερενίων και του αδαμαντάνιου, ενώ υπάρχουν και άλλες μοριακές δομές που έχουν προκαλέσει και προκαλούν το ενδιαφέρον των οργανικών χημικών. Αυτό πιθανότατα οφείλεται σε μεγάλο βαθμό στην ασυνήθιστη δομή των ίδιων των μορίων, ειδικά στον υψηλό βαθμό συμμετρίας τους.

Η δομή του αδαμαντάνη.

Ο σκελετός άνθρακα του μορίου αδαμαντάνης είναι παρόμοιος με τη δομική μονάδα του διαμαντιού.

Γι' αυτό και το όνομα «αδαμαντάνη» προέρχεται από το ελληνικό «αδάμας» - διαμάντι. Πειραματικά ληφθέντα δομικά χαρακτηριστικά αδαμαντάνης:

Παρόμοια δομή διατηρείται σε όλα σχεδόν τα παράγωγα αδαμαντάνης, γεγονός που οφείλεται στην υψηλή σταθερότητα του πλαισίου αδαμαντάνης. Το Αδαμαντάνιο είναι ο ιδρυτής της ομόλογης σειράς της οικογένειας των υδρογονανθράκων με δομή που μοιάζει με ρόμβο, το διαμαντάνιο, το τριαμαντάνιο κ.λπ.:

Με βάση τη χημεία του αδαμαντανίου, προέκυψε και αναπτύχθηκε ένας από τους τομείς της σύγχρονης οργανικής χημείας - η χημεία των οργανικών πολυεδρών.

Το αδαμαντάνιο, παρά το χαμηλό μοριακό του βάρος, έχει ασυνήθιστα υψηλό σημείο τήξης για κορεσμένους υδρογονάνθρακες - 269 ° C. Αυτή η ασυνήθιστα υψηλή θερμοκρασία οφείλεται στην υψηλή συμμετρία του άκαμπτου μορίου αδαμαντάνης που μοιάζει με διαμάντι. Ταυτόχρονα, η σχετικά ασθενής διαμοριακή αλληλεπίδραση στο κρυσταλλικό πλέγμα οδηγεί στο γεγονός ότι ο υδρογονάνθρακας εξαχνώνεται εύκολα, εν μέρει ακόμη και σε θερμοκρασία δωματίου.

Σε αντίθεση με το ίδιο το αδαμαντάνιο, οι αλκυλο-υποκατεστημένες ενώσεις του τήκονται σε πολύ χαμηλότερες θερμοκρασίες (1-μεθυλαδαμαντάνιο στους 103°C και 1-αιθυλαδαμαντάνιο στους -58°C) λόγω παραβίασης της συμμετρίας του μορίου και αύξησης της δονητική και περιστροφική κινητικότητα των μονάδων του.

Παρά την απουσία ασύμμετρου ατόμου άνθρακα στο αδαμαντάνιο (άτομο άνθρακα συνδεδεμένο με τέσσερις διαφορετικούς υποκαταστάτες που βρίσκονται στις κορυφές του τετραέδρου), τα παράγωγα αδαμαντάνης που περιέχουν τέσσερις διαφορετικούς υποκαταστάτες στις θέσεις του κόμβου είναι οπτικά ενεργά. Το κέντρο του μορίου τέτοιων παραγώγων αδαμαντάνης παίζει το ρόλο ενός υποθετικού ασύμμετρου ατόμου άνθρακα.

Σε αυτή την περίπτωση, η οπτική δραστηριότητα οφείλεται στην εμφάνιση ενός ειδικού τύπου ασυμμετρίας - της ασυμμετρίας ενός μοριακού τετραέδρου. Το μέγεθος της οπτικής περιστροφής για τέτοιες συνδέσεις είναι μικρό και σπάνια υπερβαίνει τη 1°.

Εκτός από τα οπτικά, τα υποκατεστημένα αδαμαντάνια χαρακτηρίζονται από δομικό ισομερισμό, ανάλογα με το εάν ένας υποκαταστάτης είναι συνδεδεμένος στο κεντρικό ή στο γεφυρωμένο άτομο άνθρακα. Για παράδειγμα, είναι δυνατά 1- και 2-προπυλαδαμαντάνια, αντίστοιχα:

Για διυποκατεστημένα παράγωγα αδαμαντάνης με έναν υποκαταστάτη γεφύρωσης, ο χωρικός προσανατολισμός αυτού του υποκαταστάτη μπορεί να είναι αξονικός ( ΕΝΑ) ή ισημερινό ( μι), ανάλογα με τη θέση του υποκαταστάτη σε σχέση με το επίπεδο του δακτυλίου κυκλοεξανίου κοινό και στους δύο υποκαταστάτες (που φαίνεται με έντονους χαρακτήρες στο σχήμα), ή μπορεί να χαρακτηριστεί ως cis- και trans-. Για παράδειγμα, για το 1,3-διβρωμοαδαμαντάνιο, είναι δυνατά δύο ισομερή: 1,3 ΕΝΑ -διβρωμαδαμαντάνιο και 1,3 μι -διβρωμαδαμαντάνιο, αντίστοιχα:

Παρασκευή αδαμαντάνης και αλκυλικών παραγώγων του

Το μόνο φυσικό προϊόν που περιέχει αδαμαντάνιο και τα ομόλογά του είναι το λάδι. Το αδαμαντάνιο ελήφθη για πρώτη φορά κατά τη μελέτη του πετρελαίου από το κοίτασμα Hodonin (πρώην Τσεχοσλοβακία) το 1933 από τους S. Landa και V. Machacek. Ωστόσο, λόγω της χαμηλής περιεκτικότητας σε αδαμαντάνιο στο λάδι (συνήθως δεν ξεπερνά το 0,001% κατά βάρος), η παραγωγή του από αυτή την πρώτη ύλη δεν είναι πρακτική. Η ποσότητα αδαμαντάνης σε διαφορετικούς τύπους λαδιού εξαρτάται από τη χημική φύση του λαδιού. Η υψηλότερη περιεκτικότητα σε αδαμαντάνιο είναι σε λάδι ναφθενικού τύπου. Αντίθετα, το παραφινέλαιο περιέχει αδαμαντάνιο σε πολύ μικρότερες ποσότητες. Το λάδι περιέχει επίσης αλκυλικά παράγωγα του αδαμαντάνιου, συγκεκριμένα, 1-μεθυλ, 2-μεθυλαδαμαντάνια και 1-αιθυλο αδαμαντάνιο.

Δεδομένου ότι η απομόνωση του αδαμαντάνιου από το λάδι είναι πολύπλοκη λόγω της χαμηλής περιεκτικότητάς του, έχουν αναπτυχθεί μέθοδοι για τη χημική σύνθεση αυτής της ουσίας.

Για πρώτη φορά, το αδαμαντάνιο ελήφθη συνθετικά το 1941 από την ελβετική Prelog σύμφωνα με το ακόλουθο σχήμα:

Ωστόσο, η συνολική απόδοση σε αδαμαντάνιο ήταν μόνο 1,5%. Έχουν προταθεί βελτιωμένες εκδοχές της παραπάνω σύνθεσης, αλλά η πολυπλοκότητα της σύνθεσης, καθώς και η πρακτική αδυναμία σύνθεσης υποκατεστημένων αδαμαντανίων, περιορίζει την παρασκευαστική αξία αυτής της μεθόδου.

Μια βιομηχανικά κατάλληλη μέθοδος για τη σύνθεση αδαμαντάνης από άμεσα διαθέσιμες πρώτες ύλες προτάθηκε και εφαρμόστηκε από τον Schleyer το 1957. Η μέθοδος αποτελείται από τον καταλυτικό ισομερισμό ενός τρικυκλικού υδρογονάνθρακα (σύμφωνα με τη συστηματική ονοματολογία - τρικυκλοδεκάνιο) σε αδαμαντάνιο:

Η μέθοδος είναι πρακτικά ενδιαφέρουσα, αφού το κυκλοπενταδιένιο είναι μια απολύτως προσβάσιμη ουσία (παράγεται από τη διάσπαση κλασμάτων πετρελαίου ως υποπροϊόν) και διμερίζεται εύκολα. Ανάλογα με τον καταλύτη που χρησιμοποιείται, οι αποδόσεις αδαμαντάνης ποικίλλουν σε μεγάλο εύρος. Διάφορα ισχυρά οξέα Lewis, όπως AlCl 3, SbF 5, μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως καταλύτες. Οι αποδόσεις κυμαίνονται από 15 έως 40%.

Αυτή η μέθοδος είναι επίσης κατάλληλη για τη συνθετική παρασκευή διαφόρων αλκυλο-υποκατεστημένων αδαμαντανίων:

Είναι χαρακτηριστικό ότι η παρουσία αλκυλομάδων αυξάνει σημαντικά την απόδοση των τελικών προϊόντων ισομερισμού.

Υψηλές αποδόσεις αλκυλαδαμαντανίων επιτυγχάνονται με ισομερισμό (πάνω από αλογονίδια αλουμινίου ή σύμπλοκα που βασίζονται σε αυτά) τρικυκλικών υπερυδροαρωματικών υδρογονανθράκων της σύνθεσης C12–C14: υπερυδροακεναφθένιο, υπερυδροφθορένιο, υπερυδροανθρακένιο και άλλοι υδρογονάνθρακες.

Η απόδοση στην τελευταία αντίδραση είναι 96%.

Η διαθεσιμότητα των αρχικών ενώσεων (οι αντίστοιχοι αρωματικοί υδρογονάνθρακες απομονώνονται εύκολα σε σημαντικές ποσότητες από τα υγρά προϊόντα της οπτανθρακοποίησης) και η υψηλή απόδοση των τελικών προϊόντων ισομερισμού καθιστούν αυτή τη μέθοδο ελκυστική βιομηχανικά.

Οι περιγραφόμενες μέθοδοι καταλυτικού ισομερισμού υγρής φάσης χρησιμοποιούν καταλύτες (AlCl 3, SbF 5), οι οποίοι έχουν πολλά σημαντικά μειονεκτήματα: αυξημένη δραστηριότητα διάβρωσης, αστάθεια, αδυναμία αναγέννησης και σχηματισμό σημαντικών ποσοτήτων ρητίνης κατά την αντίδραση. Αυτός ήταν ο λόγος για τη μελέτη των ισομερών μετασχηματισμών πολυκυκλοαλκανίων χρησιμοποιώντας σταθερούς ετερογενείς καταλύτες τύπου οξέος που ελήφθησαν με βάση οξείδια μετάλλων. Έχουν προταθεί καταλύτες με βάση το οξείδιο του αργιλίου, οι οποίοι καθιστούν δυνατή τη λήψη αλκυλαδαμαντανίων σε αποδόσεις έως και 70%.

Οι καταλυτικές μέθοδοι για τον ισομερισμό πολυκυκλοαλκανίων είναι αποτελεσματικές μέθοδοι για την παραγωγή υδρογονανθράκων της σειράς αδαμαντάνης, πολλοί από αυτούς έχουν παρασκευαστική αξία και η διαδικασία λήψης αδαμαντάνης με ισομερισμό του υδρογονωμένου διμερούς κυκλοπενταδιενίου εφαρμόζεται σε βιομηχανική κλίμακα.

Ωστόσο, καθώς το μοριακό βάρος αυξάνεται και ο αριθμός των κύκλων στον μητρικό υδρογονάνθρακα αυξάνεται, ο ρυθμός αναδιάταξης σε αδαμαντανοειδείς υδρογονάνθρακες επιβραδύνεται. Σε ορισμένες περιπτώσεις, οι μέθοδοι ισομερισμού δεν δίνουν το επιθυμητό αποτέλεσμα. Έτσι, με τη βοήθειά τους είναι αδύνατο να ληφθούν 2-υποκατεστημένα αλκύλιο και αρυλαδαμαντάνια· επιπλέον, τα προϊόντα αντίδρασης, κατά κανόνα, αποτελούνται από ένα μείγμα πολλών ισομερών και πρέπει να διαχωριστούν, επομένως συνθετικές μέθοδοι για την παραγωγή υδρογονάνθρακες της σειράς αδαμαντάνης, με βάση τη χρήση λειτουργικών παραγώγων αδαμαντάνης ως πρώτες ύλες, καθώς και μεθόδους κυκλοποίησης - κατασκευή της δομής του αδαμαντάνη με βάση αλειφατικές μονο- και δικυκλικές ενώσεις. Οι συνθέσεις που βασίζονται σε λειτουργικά παράγωγα χρησιμοποιούνται ευρέως για τη λήψη μεμονωμένων αλκυλ-, κυκλοαλκυλ- και αρυλαδαμτανανίων. Οι μέθοδοι κυκλοποίησης χρησιμοποιούνται συνήθως στη σύνθεση πολυλειτουργικών παραγώγων αδαμαντάνης, υδρογονανθράκων αδαμαντάνης και των παραγώγων τους.

Μία από τις πρώτες επιτυχημένες συνθέσεις του 1-μεθυλαδαμαντανίου ήταν μια σύνθεση πολλαπλών σταδίων βασισμένη στο 1-βρωμοαδαμαντάνιο (η ρίζα αδαμαντυλίου συνήθως ορίζεται ως Ad στα σχήματα αντίδρασης):

Αργότερα, βρέθηκαν άλλοι πιο αποτελεσματικοί τρόποι σύνθεσης 1-μεθυλαδαμαντανίου.

Η μέθοδος που δίνεται παρακάτω μπορεί να θεωρηθεί ως μια γενική μέθοδος για τη σύνθεση αλκυλαδαμαντανών πολυυποκατεστημένης στις θέσεις των κόμβων. Επιτρέπει, αυξάνοντας σταδιακά την υδρογονανθρακική αλυσίδα, να ληφθούν αλκυλαδαμαντάνια με διαφορετικά μήκη αλκυλομάδων κανονικής δομής.

Η άμεση σύνθεση παραγώγων αδαμαντάνης που υποκαθίστανται σε θέσεις γεφύρωσης είναι δύσκολη λόγω της χαμηλής αντιδραστικότητας των γεφυρών ατόμων άνθρακα του πυρήνα αδαμαντάνης. Για τη σύνθεση παραγώγων 2-αλκυλίου του αδαμαντάνη, χρησιμοποιείται η αλληλεπίδραση των αντιδραστηρίων Grignard ή των παραγώγων αλκυλολιθίου με την άμεσα διαθέσιμη αδαμαντανόνη. Έτσι, το 2-μεθυλαδαμαντάνιο μπορεί να ληφθεί σύμφωνα με το ακόλουθο σχήμα:

Όσο για άλλες μεθόδους για τη λήψη δομών αδαμαντάνης, οι πιο συνηθισμένες είναι μέθοδοι για τη σύνθεση με κυκλοποίηση παραγώγων δικυκλονονανίου. Αν και τέτοιες μέθοδοι είναι πολλαπλών σταδίων, επιτρέπουν την παρασκευή παραγώγων αδαμαντάνης με υποκαταστάτες που είναι δύσκολο να συντεθούν διαφορετικά:

Λειτουργικοποίηση των κομβικών θέσεων του πυρήνα αδαμανατανίου.

Είναι γνωστό ότι οι κορεσμένοι υδρογονάνθρακες, συμπεριλαμβανομένου του αδαμαντάνιου, χαρακτηρίζονται από χαμηλότερη αντιδραστικότητα σε σύγκριση με τους ακόρεστους και τους αρωματικούς υδρογονάνθρακες. Αυτό οφείλεται στην περιοριστική φύση όλων των δεσμών C-C που σχηματίζονται από sp 3-υβριδισμένα άτομα άνθρακα. Οι κορεσμένοι υδρογονάνθρακες με δομή πλαισίου περιέχουν επίσης μόνο δεσμούς s, ωστόσο, χαρακτηριστικά της δομής τους όπως η παρουσία πολλών τριτογενών ατόμων άνθρακα που εναλλάσσονται με γέφυρες μεθυλενίου και η ογκώδης δομή του κλωβού αυξάνουν την αντιδραστικότητα αυτών των ενώσεων, ειδικά σε ιοντικές αντιδράσεις . Η σχετικά υψηλή αντιδραστικότητα του αδαμαντανίου στις ιοντικές αντιδράσεις οφείλεται στην ιδιότητά του να σχηματίζει ένα αρκετά σταθερό καρβοκατιόν. Ο σχηματισμός καρβοκατιόντος αδαμαντυλίου καταγράφηκε, ειδικότερα, κατά τη δράση του πενταφθοριούχου αντιμονίου στο 1-φθοροαδαμαντάνιο:

Το κατιόν αδαμαντυλίου παράγεται επίσης από 1-χλωρο-, οξυαδαμαντάνια σε υπεροξέα (SbF 5) ή σε «μαγικό οξύ» (SbF 5 σε HSO 3 F) σε περιβάλλον SO 2 και SO 2 ClF.

Οι πιο συχνές ιοντικές αντιδράσεις που συμβαίνουν στις θέσεις των κόμβων του πυρήνα του αδαμαντάνιου είναι:

Το αδαμαντάνιο και τα παράγωγά του συνήθως βρωμιώνονται από μοριακό βρώμιο στην υγρή φάση, μια ιοντική διεργασία που καταλύεται από ένα οξύ Lewis και δεν είναι ευαίσθητη σε εκκινητές ριζών. Η χρήση των καταλυτών Friedel–Crafts καθιστά δυνατή την αντικατάσταση και των τεσσάρων ατόμων υδρογόνου στις θέσεις κόμβων του πυρήνα του αδαμαντάνιου με βρώμιο:

Υπό συνθήκες ιοντικής αλογόνωσης, η διαδικασία λαμβάνει χώρα επιλεκτικά στα κεντρικά άτομα άνθρακα του πυρήνα του αδαμαντάνη.

Σε αντίθεση με την ιοντική αλογόνωση, η αλογονοποίηση με ελεύθερες ρίζες του ίδιου του αδαμαντάνιου και των παραγώγων του οδηγεί σε ένα μείγμα προϊόντων που αποτελείται από 1- και 2-υποκατεστημένα παράγωγα.

Για τη λήψη παραγώγων φθοριούχου αδαμαντανίου, χρησιμοποιείται 1-αδαμαντανόλη:

Τα αλογονωμένα αδαμαντάνια χρησιμοποιούνται ευρέως για τη σύνθεση άλλων λειτουργικά υποκατεστημένα αδαμαντάνια. Η αντιδραστικότητα των παραγώγων αλογόνου αδαμαντάνης είναι μεγαλύτερη από αυτή άλλων κορεσμένων υδρογονανθράκων. Η οξείδωση του αδαμαντανίου με θειικό οξύ είναι μια σημαντική προπαρασκευαστική μέθοδος, καθώς επιτρέπει σε κάποιον να αποκτήσει αδαμαντανόνη σε υψηλή απόδοση:

Ταυτόχρονα, η αλληλεπίδραση του αδαμαντάνιου με το πυκνό θειικό οξύ σε ένα μέσο τριφθοροξικού ανυδρίτη καθιστά δυνατή τη λήψη ενός μείγματος 1- και 2-αδαμαντανολών, με κυρίαρχη περιεκτικότητα στην πρώτη από αυτές:

Για τη σύνθεση καρβοξυλικών οξέων της σειράς αδαμαντάνης, χρησιμοποιείται συχνότερα η αντίδραση καρβοξυλίωσης. Οι Koch και Haaf ήταν οι πρώτοι που πραγματοποίησαν την άμεση σύνθεση του 1-αδαμαντανοκαρβοξυλικού οξέος με αυτόν τον τρόπο το 1960. Η αντίδραση διεξάγεται σε πυκνό θειικό οξύ ή ελαιούχο, το οποίο εξασφαλίζει τον σχηματισμό κατιόντων αδαμαντυλίου.

Παρά την ασυνήθιστη δομή του αδαμαντάνιου, οι αντιδράσεις στις οποίες εισέρχεται είναι αρκετά παραδοσιακές για την οργανική χημεία. Η ιδιαιτερότητα του αδαμαντάνιου εκδηλώνεται είτε λόγω στερικών επιδράσεων που σχετίζονται με το μεγάλο μέγεθος της ρίζας αδαμαντυλίου, είτε με τη δυνατότητα σχηματισμού ενός σχετικά σταθερού κατιόντος αδαμαντυλίου.

Εφαρμογή.

Οι προοπτικές χρήσης παραγώγων αδαμαντάνης καθορίζονται από ένα σύνολο ειδικών ιδιοτήτων: το σχετικά μεγάλο μέγεθος της ρίζας αδαμαντυλίου (η διάμετρός της είναι 5 Α), η υψηλή λιποφιλικότητα (διαλυτότητα σε μη πολικούς διαλύτες) και η διαμορφωτική ακαμψία. Οι δύο τελευταίες ιδιότητες είναι ιδιαίτερα σημαντικές κατά τη δημιουργία νέων φαρμάκων. Η εισαγωγή μιας ρίζας αδαμαντυλίου γενικά αυξάνει τη θερμική σταθερότητα της ουσίας και την αντίστασή της στην οξείδωση και την έκθεση στην ακτινοβολία, κάτι που είναι σημαντικό, ιδιαίτερα, όταν παράγονται πολυμερή με συγκεκριμένες ιδιότητες.

Όλα αυτά προκάλεσαν μια μεγάλης κλίμακας έρευνα για νέα φάρμακα, πολυμερή υλικά, πρόσθετα για καύσιμα και έλαια, εκρηκτικά, υγρά καύσιμα πυραύλων και στατικές φάσεις για χρωματογραφία αερίου-υγρού με βάση παράγωγα αδαμαντάνης.

Το ίδιο το αδαμαντάνιο δεν χρησιμοποιείται επί του παρόντος, αλλά ορισμένα από τα παράγωγά του χρησιμοποιούνται ευρέως.

Τα παράγωγα αδαμαντάνης χρησιμοποιούνται κυρίως στη φαρμακευτική πρακτική.

Έτσι, τα φάρμακα ριμανταδίνη (υδροχλωρική 1-(1-αδαμαντυλ)αιθυλαμίνη) και αδαπρομίνη (υδροχλωρική α-προπυλ-1-αδαμαντυλ-αιθυλαμίνη) χρησιμοποιούνται ως φάρμακα για την αποτελεσματική πρόληψη ιογενών λοιμώξεων και αμανταδίνη (υδροχλωρική 1-αμινοαδαμαντάνη). και η γλουτανάνη (γλυκουρονίδιο 1-αμινοαδαμαντάνης) είναι αποτελεσματικά κατά του παρκινσονισμού που προκαλείται από διάφορες αιτίες, ιδίως από το νευροληπτικό και το μετατραυματικό σύνδρομο.

Τα ανάλογα πολυμερών αδαμαντάνης κατοχυρώνονται με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας ως αντιιικές ενώσεις, συμπεριλαμβανομένων, σε σχέση με τον HIV, πολυμερών αναλόγων του αδαμαντάνη.

Τα υποκατεστημένα αμίδια καρβοξυλικού οξέος αδαμαντάνης μπορούν να χρησιμεύσουν ως υπνωτικά. Η εισαγωγή ενός υπολείμματος αδαμαντυλίου στην 2-υδροξυναφθοκινόνη οδηγεί στην παραγωγή φαρμάκων κατά της ελονοσίας. Οι αδαμαντυλο αμινοαλκοόλες και τα άλατά τους έχουν έντονη ψυχοδιεγερτική δράση και είναι ελαφρώς τοξικά. Ορισμένες Ν-(αδαμαντ-2-υλ)ανιλίνες επιδεικνύουν νευροτροπική δράση και η βιολογική δράση της Ν-(αδαμαντ-2-υλ)εξαμεθυλενιμίνης εκδηλώνεται σε σχέση με το παρκινσονικό σύνδρομο.

Τα αλκυλικά παράγωγα του αδαμαντάνιου, ιδιαίτερα το 1,3-διμεθυλαδαμαντάνιο, χρησιμοποιούνται ως ρευστά εργασίας σε ορισμένες υδραυλικές εγκαταστάσεις. Η σκοπιμότητα της χρήσης τους εξηγείται από την υψηλή θερμική σταθερότητα των παραγώγων διαλκυλίου, τη χαμηλή τοξικότητά τους και τη μεγάλη διαφορά μεταξύ της κρίσιμης θερμοκρασίας και του σημείου βρασμού.

Στη χημεία των υψηλομοριακών ενώσεων, η εισαγωγή ενός υποκαταστάτη αδαμαντυλίου κατέστησε δυνατή σε πολλές περιπτώσεις τη βελτίωση των χαρακτηριστικών απόδοσης των πολυμερών υλικών. Τυπικά, τα πολυμερή που περιέχουν ένα θραύσμα αδαμαντυλίου είναι ανθεκτικά στη θερμότητα και το σημείο μαλακώματος τους είναι αρκετά υψηλό. Είναι αρκετά ανθεκτικά στην υδρόλυση, την οξείδωση και τη φωτόλυση. Όσον αφορά αυτές τις ιδιότητες, τα πολυμερή υλικά που περιέχουν αδαμαντάνιο είναι ανώτερα από πολλά γνωστά βιομηχανικά πολυμερή και μπορούν να βρουν εφαρμογή σε διάφορους τομείς της τεχνολογίας ως δομικά, ηλεκτρικά μονωτικά και άλλα υλικά.

Βλαντιμίρ Κορόλκοφ

Η καμφορά είναι ένα παράγωγο δικυκλοτεπτάνης. Η φυσική καμφορά λαμβάνεται από το δέντρο καμφοράς (Κίνα, Ιαπωνία) με απόσταξη με ατμό. Η ρακεμική καμφορά (3) συντίθεται από α-πινένιο (1) μέσω μυρμηκικού (2) Διεγείρει το κεντρικό νευρικό σύστημα (ΚΝΣ), διεγείρει την αναπνοή και τις μεταβολικές διεργασίες στο μυοκάρδιο (καρδιοτονωτικό) Συνταγογραφείται για καρδιακή ανεπάρκεια, δηλητηρίαση με φάρμακα και υπνωτικά χάπια, και για τρίψιμο για ρευματισμούς Εισαγωγή του ατόμου

Το βρώμιο στη θέση της στην ομάδα της κετόνης αλλάζει δραματικά τη φαρμακολογική εικόνα του παραγώγου καμφοράς. Η βρωμοκάμφορη (4), βελτιώνοντας την καρδιακή δραστηριότητα, αποκτά ηρεμιστικές ιδιότητες και ηρεμεί το κεντρικό νευρικό σύστημα. Χρησιμοποιείται για νευρασθένειες και καρδιακές νευρώσεις:

Παράγωγα του συστήματος πολυκυκλικού αδαμαντανίου έχουν προταθεί ως αντιιικοί παράγοντες. Το 1-αμινο-αδαμαντάνιο (8) (μιδαντάνιο, αμανταδίνη) λαμβάνεται με βρωμίωση του αδαμαντάνιου (5) παρουσία χαλκού σε 1-βρωμοαδαμαντάνιο (6), το οποίο μετατρέπεται σε 1-φορμυλ-αμινο παράγωγο (7) από το δράση της φορμαμίδης. Η υδρόλυση του τελευταίου παρουσία HCI οδηγεί στο midantan (το πρώτο συνθετικό φάρμακο κατά της γρίπης). Με αλκυλίωση της αμινοαδαμαντάνης με 1-χλωρογλυκουρονικό οξύ παρουσία βάσης, λαμβάνεται το γλυκουρονίδιο του (9) (η gludantan είναι φαρμακευτική ουσία για τη θεραπεία του παρκινσονισμού και των ιογενών οφθαλμικών παθήσεων - επιπεφυκίτιδα):

(Ένα άλλο φάρμακο κατά της φίμωσης, η ριμανταδίνη (13), συντίθεται αντικαθιστώντας το βρώμιο στην ένωση (6) με μια καρβοξυλική ομάδα, που δρα με μυρμηκικό οξύ στο ελαιόλαδο (αυτό το σύστημα παράγει το CO που είναι απαραίτητο για την υποκατάστατη υδροξυκαρβονυλίωση). Στη συνέχεια, το οξύ (10) είναι μετατρέπεται χρησιμοποιώντας θειονυλοχλωρίδιο στο όξινο χλωρίδιο του, το οποίο

υποβλήθηκε σε επεξεργασία με μηλονικό διεστέρα αιθοξυμαγνήσιου και μετατράπηκε στο παράγωγο ακυλίου (11). Υδρολύεται χωρίς απομόνωση σε διοξύ και το τελευταίο αποκαρβοξυλιώνεται για να δώσει 4-ακετυλαδαμαντάνιο (12). Η ένωση (12) στη συνέχεια υποβάλλεται σε αναγωγική αμίνωση σε ένα σύστημα φορμαμιδίου/μυρμηκικού οξέος, με αποτέλεσμα τη ριμανταδίνη (13):

τρικυκλικός γεφυρωμένος υδρογονάνθρακας της σύνθεσης C 10 H 16, το μόριο του οποίου αποτελείται από τρεις δακτυλίους κυκλοεξανίου. Η χωρική διάταξη των ατόμων άνθρακα στο μόριο αδαμαντάνης είναι η ίδια όπως στο κρυσταλλικό πλέγμα διαμαντιού. Σύμφωνα με τη συστηματική ονοματολογία, το αδαμαντάνιο πρέπει να ονομάζεται τρικυκλοδεκάνιο.

Το Αδαμαντάνιο συνήθως απεικονίζεται με έναν από τους ακόλουθους τρόπους:

Υπάρχει ένας μικρός αριθμός ουσιών στην οργανική χημεία που έχουν προσελκύσει τεράστιο ενδιαφέρον από χημικούς σε όλο τον κόσμο. Ανάμεσα σε τέτοιες ενώσεις είναι οι δομές του βενζολίου, του σιδηροκενίου, του καρβορανίου, των φουλερενίων και του αδαμαντάνιου, υπάρχουν και άλλες μοριακές δομές που έχουν προκαλέσει και προκαλούν το ενδιαφέρον των οργανικών χημικών. Αυτό πιθανότατα οφείλεται σε μεγάλο βαθμό στην ασυνήθιστη δομή των ίδιων των μορίων, ειδικά στον υψηλό βαθμό συμμετρίας τους.

Η δομή του αδαμαντάνη. Ο σκελετός άνθρακα του μορίου αδαμαντάνης είναι παρόμοιος με τη δομική μονάδα του διαμαντιού.

Γι' αυτό και το όνομα «αδαμαντάνη» προέρχεται από το ελληνικό «

αδάμας » διαμάντι. Πειραματικά ληφθέντα δομικά χαρακτηριστικά αδαμαντάνης:

Παρόμοια δομή διατηρείται σε όλα σχεδόν τα παράγωγα αδαμαντάνης, γεγονός που οφείλεται στην υψηλή σταθερότητα του πλαισίου αδαμαντάνης. Το Αδαμαντάνιο είναι ο πρόγονος της ομόλογης σειράς της οικογένειας των υδρογονανθράκων με δομή που μοιάζει με ρόμβο, το διαμαντάνιο, το τριαμαντάνιο κ.λπ.:

.

Με βάση τη χημεία του αδαμαντανίου, προέκυψε και αναπτύχθηκε ένας από τους τομείς της σύγχρονης οργανικής χημείας - η χημεία των οργανικών πολυεδρών.

Το αδαμαντάνιο, παρά το χαμηλό μοριακό του βάρος, έχει ασυνήθιστα υψηλό σημείο τήξης για κορεσμένους υδρογονάνθρακες - 269 ° C. Αυτή η ασυνήθιστα υψηλή θερμοκρασία οφείλεται στην υψηλή συμμετρία του άκαμπτου μορίου αδαμαντάνης που μοιάζει με διαμάντι. Ταυτόχρονα, η σχετικά ασθενής διαμοριακή αλληλεπίδραση στο κρυσταλλικό πλέγμα οδηγεί στο γεγονός ότι ο υδρογονάνθρακας εξαχνώνεται εύκολα, εν μέρει ακόμη και σε θερμοκρασία δωματίου.

Σε αντίθεση με το ίδιο το αδαμαντάνιο, οι αλκυλο-υποκατεστημένες ενώσεις του τήκονται σε πολύ χαμηλότερες θερμοκρασίες (1-μεθυλαδαμαντάνιο στους 103°C και 1-αιθυλαδαμαντάνιο στους 58°C) λόγω παραβίασης της συμμετρίας του μορίου και αύξησης της δόνησης και της περιστροφής κινητικότητα των μονάδων του.

Παρά την απουσία ασύμμετρου ατόμου άνθρακα στο αδαμαντάνιο (άτομο άνθρακα συνδεδεμένο με τέσσερις διαφορετικούς υποκαταστάτες που βρίσκονται στις κορυφές του τετραέδρου), τα παράγωγα αδαμαντάνης που περιέχουν τέσσερις διαφορετικούς υποκαταστάτες στις θέσεις του κόμβου είναι οπτικά ενεργά. Το κέντρο του μορίου τέτοιων παραγώγων αδαμαντάνης παίζει το ρόλο ενός υποθετικού ασύμμετρου ατόμου άνθρακα.

Για παράδειγμα:

.

Σε αυτή την περίπτωση, η οπτική δραστηριότητα οφείλεται στην εμφάνιση ενός ειδικού τύπου ασυμμετρίας - της ασυμμετρίας του μοριακού τετραέδρου. Το μέγεθος της οπτικής περιστροφής για τέτοιες συνδέσεις είναι μικρό και σπάνια υπερβαίνει τη 1°.

Εκτός από τα οπτικά, τα υποκατεστημένα αδαμαντάνια χαρακτηρίζονται από δομικό ισομερισμό, ανάλογα με το εάν ένας υποκαταστάτης είναι συνδεδεμένος στο κεντρικό ή στο γεφυρωμένο άτομο άνθρακα. Για παράδειγμα, είναι δυνατά 1- και 2-προπυλαδαμαντάνια, αντίστοιχα:

Για διυποκατεστημένα παράγωγα αδαμαντάνης με έναν υποκαταστάτη γεφύρωσης, ο χωρικός προσανατολισμός αυτού του υποκαταστάτη μπορεί να είναι αξονικός ( ΕΝΑ) ή ισημερινό ( μι), ανάλογα με τη θέση του υποκαταστάτη σε σχέση με το επίπεδο του δακτυλίου κυκλοεξανίου κοινό και στους δύο υποκαταστάτες (που φαίνεται με έντονους χαρακτήρες στο σχήμα), ή μπορεί να χαρακτηριστεί ως cis- και trans-. Για παράδειγμα, για το 1,3-διβρωμοαδαμαντάνιο, είναι δυνατά δύο ισομερή: 1,3 ΕΝΑ -διβρωμαδαμαντάνιο και 1,3 μι -διβρωμαδαμαντάνιο, αντίστοιχα:

Παρασκευή αδαμαντάνης και αλκυλικών παραγώγων του Το μόνο φυσικό προϊόν που περιέχει αδαμαντάνιο και τα ομόλογά του είναι το λάδι. Το αδαμαντάνιο ελήφθη για πρώτη φορά κατά τη μελέτη του πετρελαίου από το κοίτασμα Hodonin (πρώην Τσεχοσλοβακία) το 1933 από τους S. Landa και V. Machacek. Ωστόσο, λόγω της χαμηλής περιεκτικότητας σε αδαμαντάνιο στο λάδι (συνήθως δεν ξεπερνά το 0,001% κατά βάρος), η παραγωγή του από αυτή την πρώτη ύλη δεν είναι πρακτική. Η ποσότητα αδαμαντάνης σε διαφορετικούς τύπους λαδιού εξαρτάται από τη χημική φύση του λαδιού. Η υψηλότερη περιεκτικότητα σε αδαμαντάνιο είναι σε λάδι ναφθενικού τύπου. Αντίθετα, το παραφινέλαιο περιέχει αδαμαντάνιο σε πολύ μικρότερες ποσότητες. Το λάδι περιέχει επίσης αλκυλικά παράγωγα του αδαμαντάνιου, συγκεκριμένα, 1-μεθυλ, 2-μεθυλαδαμαντάνια και 1-αιθυλο αδαμαντάνιο.

Δεδομένου ότι η απομόνωση του αδαμαντάνιου από το λάδι είναι πολύπλοκη λόγω της χαμηλής περιεκτικότητάς του, έχουν αναπτυχθεί μέθοδοι για τη χημική σύνθεση αυτής της ουσίας.

Για πρώτη φορά, το αδαμαντάνιο ελήφθη συνθετικά το 1941 από την ελβετική Prelog σύμφωνα με το ακόλουθο σχήμα:


.

Ωστόσο, η συνολική απόδοση σε αδαμαντάνιο ήταν μόνο 1,5%. Έχουν προταθεί βελτιωμένες εκδοχές της παραπάνω σύνθεσης, αλλά η πολυπλοκότητα της σύνθεσης, καθώς και η πρακτική αδυναμία σύνθεσης υποκατεστημένων αδαμαντανίων, περιορίζει την παρασκευαστική αξία αυτής της μεθόδου.

Μια βιομηχανικά κατάλληλη μέθοδος για τη σύνθεση αδαμαντάνης από άμεσα διαθέσιμες πρώτες ύλες προτάθηκε και εφαρμόστηκε από τον Schleyer το 1957. Η μέθοδος αποτελείται από τον καταλυτικό ισομερισμό ενός τρικυκλικού υδρογονάνθρακα (σύμφωνα με τη συστηματική ονοματολογία τρικυκλοδεκάνιο) σε αδαμαντάνιο:

.

Η μέθοδος είναι πρακτικά ενδιαφέρουσα, αφού το κυκλοπενταδιένιο είναι μια απολύτως προσβάσιμη ουσία (παράγεται από τη διάσπαση κλασμάτων πετρελαίου ως υποπροϊόν) και διμερίζεται εύκολα. Ανάλογα με τον καταλύτη που χρησιμοποιείται, οι αποδόσεις αδαμαντάνης ποικίλλουν σε μεγάλο εύρος. Διάφορα ισχυρά οξέα Lewis μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως καταλύτες, όπως π.χ

AlCl3, SbF 5 . Οι αποδόσεις κυμαίνονται από 15 έως 40%.

Αυτή η μέθοδος είναι επίσης κατάλληλη για τη συνθετική παρασκευή διαφόρων αλκυλο-υποκατεστημένων αδαμαντανίων:


.

Είναι χαρακτηριστικό ότι η παρουσία αλκυλομάδων αυξάνει σημαντικά την απόδοση των τελικών προϊόντων ισομερισμού.

Υψηλές αποδόσεις αλκυλαδαμαντανίων επιτυγχάνονται με ισομερισμό (πάνω από αλογονίδια αργιλίου ή σύμπλοκα που βασίζονται σε αυτά) τρικυκλικών υπερυδροαρωματικών υδρογονανθράκων της σύνθεσης C 12 C 14: υπερυδροακεναφθένιο, υπερυδροφθορένιο, υπερυδροανθρακένιο και άλλους υδρογονάνθρακες.


Η απόδοση στην τελευταία αντίδραση είναι 96%.

Η διαθεσιμότητα των αρχικών ενώσεων (οι αντίστοιχοι αρωματικοί υδρογονάνθρακες απομονώνονται εύκολα σε σημαντικές ποσότητες από τα υγρά προϊόντα της οπτανθρακοποίησης) και η υψηλή απόδοση των τελικών προϊόντων ισομερισμού καθιστούν αυτή τη μέθοδο ελκυστική βιομηχανικά.

Στις περιγραφόμενες μεθόδους καταλυτικού ισομερισμού υγρής φάσης, χρησιμοποιούνται καταλύτες (

AlCl3, SbF 5), τα οποία έχουν μια σειρά από σημαντικά μειονεκτήματα: αυξημένη δραστηριότητα διάβρωσης, αστάθεια, αδυναμία αναγέννησης και σχηματισμό σημαντικών ποσοτήτων ρητίνης κατά την αντίδραση. Αυτός ήταν ο λόγος για τη μελέτη των ισομερών μετασχηματισμών πολυκυκλοαλκανίων χρησιμοποιώντας σταθερούς ετερογενείς καταλύτες τύπου οξέος που ελήφθησαν με βάση οξείδια μετάλλων. Έχουν προταθεί καταλύτες με βάση το οξείδιο του αργιλίου, οι οποίοι καθιστούν δυνατή τη λήψη αλκυλαδαμαντανίων σε αποδόσεις έως και 70%.

Οι καταλυτικές μέθοδοι για τον ισομερισμό πολυκυκλοαλκανίων είναι αποτελεσματικές μέθοδοι για την παραγωγή υδρογονανθράκων της σειράς αδαμαντάνης, πολλοί από αυτούς έχουν παρασκευαστική αξία και η διαδικασία παραγωγής αδαμαντάνης με ισομερισμό του υδρογονωμένου διμερούς κυκλοπενταδιενίου εφαρμόζεται σε βιομηχανική κλίμακα.

Ωστόσο, καθώς το μοριακό βάρος αυξάνεται και ο αριθμός των κύκλων στον μητρικό υδρογονάνθρακα αυξάνεται, ο ρυθμός αναδιάταξης σε αδαμαντανοειδείς υδρογονάνθρακες επιβραδύνεται. Σε ορισμένες περιπτώσεις, οι μέθοδοι ισομερισμού δεν δίνουν το επιθυμητό αποτέλεσμα. Έτσι, με τη βοήθειά τους είναι αδύνατο να ληφθούν 2-υποκατεστημένα αλκύλιο και αρυλαδαμαντάνια· επιπλέον, τα προϊόντα αντίδρασης, κατά κανόνα, αποτελούνται από ένα μείγμα πολλών ισομερών και πρέπει να διαχωριστούν, επομένως συνθετικές μέθοδοι για την παραγωγή υδρογονάνθρακες της σειράς αδαμαντάνης, που βασίζονται στη χρήση λειτουργικών παραγώγων αδαμαντάνης ως πρώτες ύλες, καθώς και σε μεθόδους κυκλοποίησης που κατασκευάζουν τη δομή του αδαμαντάνη με βάση αλειφατικές μονο- και δικυκλικές ενώσεις. Οι συνθέσεις που βασίζονται σε λειτουργικά παράγωγα χρησιμοποιούνται ευρέως για τη λήψη μεμονωμένων αλκυλ-, κυκλοαλκυλ- και αρυλαδαμτανανίων. Οι μέθοδοι κυκλοποίησης χρησιμοποιούνται συνήθως στη σύνθεση πολυλειτουργικών παραγώγων αδαμαντάνης, υδρογονανθράκων αδαμαντάνης και των παραγώγων τους.

Μία από τις πρώτες επιτυχημένες συνθέσεις του 1-μεθυλαδαμαντανίου ήταν μια σύνθεση πολλαπλών σταδίων βασισμένη στο 1-βρωμοαδαμαντάνιο (συνήθως η ρίζα αδαμαντυλίου ορίζεται στα σχήματα αντίδρασης ως

Ενα δ ):
.

Αργότερα, βρέθηκαν άλλοι πιο αποτελεσματικοί τρόποι σύνθεσης 1-μεθυλαδαμαντανίου.

Η μέθοδος που δίνεται παρακάτω μπορεί να θεωρηθεί ως μια γενική μέθοδος για τη σύνθεση αλκυλαδαμαντανών πολυυποκατεστημένης στις θέσεις των κόμβων. Επιτρέπει, αυξάνοντας σταδιακά την υδρογονανθρακική αλυσίδα, να ληφθούν αλκυλαδαμαντάνια με διαφορετικά μήκη αλκυλομάδων κανονικής δομής.


Η άμεση σύνθεση παραγώγων αδαμαντάνης που υποκαθίστανται σε θέσεις γεφύρωσης είναι δύσκολη λόγω της χαμηλής αντιδραστικότητας των γεφυρών ατόμων άνθρακα του πυρήνα αδαμαντάνης. Για τη σύνθεση παραγώγων 2-αλκυλίου του αδαμαντάνη, χρησιμοποιείται η αλληλεπίδραση των αντιδραστηρίων Grignard ή των παραγώγων αλκυλολιθίου με την άμεσα διαθέσιμη αδαμαντανόνη. Έτσι, το 2-μεθυλαδαμαντάνιο μπορεί να ληφθεί σύμφωνα με το ακόλουθο σχήμα:

.

Όσο για άλλες μεθόδους για τη λήψη δομών αδαμαντάνης, οι πιο συνηθισμένες είναι μέθοδοι για τη σύνθεση με κυκλοποίηση παραγώγων δικυκλονονανίου. Αν και τέτοιες μέθοδοι είναι πολλαπλών σταδίων, επιτρέπουν την παρασκευή παραγώγων αδαμαντάνης με υποκαταστάτες που είναι δύσκολο να συντεθούν διαφορετικά:

Λειτουργικοποίηση των κομβικών θέσεων του πυρήνα αδαμανατανίου. Είναι γνωστό ότι οι κορεσμένοι υδρογονάνθρακες, συμπεριλαμβανομένου του αδαμαντάνιου, χαρακτηρίζονται από χαμηλότερη αντιδραστικότητα σε σύγκριση με τους ακόρεστους και τους αρωματικούς υδρογονάνθρακες. Αυτό οφείλεται στην περιοριστική φύση όλων των δεσμών C-C που σχηματίζονται από sp 3-υβριδισμένα άτομα άνθρακα. Οι κορεσμένοι υδρογονάνθρακες με δομή πλαισίου περιέχουν επίσης μόνομικρό -Οι δεσμοί, ωστόσο, τέτοια χαρακτηριστικά της δομής τους όπως η παρουσία πολλών τριτοταγών ατόμων άνθρακα που εναλλάσσονται με γέφυρες μεθυλενίου και η ογκώδης δομή του κυττάρου αυξάνουν την αντιδραστικότητα αυτών των ενώσεων, ειδικά σε αντιδράσεις ιοντικού τύπου. Η σχετικά υψηλή αντιδραστικότητα του αδαμαντανίου στις ιοντικές αντιδράσεις οφείλεται στην ιδιότητά του να σχηματίζει ένα αρκετά σταθερό καρβοκατιόν. Ο σχηματισμός καρβοκατιόντος αδαμαντυλίου καταγράφηκε, ειδικότερα, κατά τη δράση του πενταφθοριούχου αντιμονίου στο 1-φθοροαδαμαντάνιο:.

Το κατιόν αδαμαντυλίου παράγεται επίσης από 1-χλωρο-, οξυαδαμαντάνια σε υπεροξέα (SbF 5) ή σε «μαγικό οξύ» (SbF 5 σε HSO 3 F) σε περιβάλλον SO 2 και SO 2 ClF.

Οι πιο συχνές ιοντικές αντιδράσεις που συμβαίνουν στις θέσεις των κόμβων του πυρήνα του αδαμαντάνιου είναι:

Το αδαμαντάνιο και τα παράγωγά του συνήθως βρωμιώνονται από μοριακό βρώμιο στην υγρή φάση, μια ιοντική διεργασία που καταλύεται από ένα οξύ Lewis και δεν είναι ευαίσθητη σε εκκινητές ριζών. Εφαρμογή καταλυτών Friedel

– Το Crafts σάς επιτρέπει να αντικαταστήσετε και τα τέσσερα άτομα υδρογόνου στις θέσεις των κόμβων του πυρήνα του αδαμαντάνιου με βρώμιο:.

Υπό συνθήκες ιοντικής αλογόνωσης, η διαδικασία λαμβάνει χώρα επιλεκτικά στα κεντρικά άτομα άνθρακα του πυρήνα του αδαμαντάνη.

Σε αντίθεση με την ιοντική αλογόνωση, η αλογονοποίηση με ελεύθερες ρίζες του ίδιου του αδαμαντάνιου και των παραγώγων του οδηγεί σε ένα μείγμα προϊόντων που αποτελείται από 1- και 2-υποκατεστημένα παράγωγα.

Για τη λήψη παραγώγων φθοριούχου αδαμαντανίου, χρησιμοποιείται 1-αδαμαντανόλη:

.

Τα αλογονωμένα αδαμαντάνια χρησιμοποιούνται ευρέως για τη σύνθεση άλλων λειτουργικά υποκατεστημένα αδαμαντάνια. Η αντιδραστικότητα των παραγώγων αλογόνου αδαμαντάνης είναι μεγαλύτερη από αυτή άλλων κορεσμένων υδρογονανθράκων. Η οξείδωση του αδαμαντανίου με θειικό οξύ είναι μια σημαντική προπαρασκευαστική μέθοδος, καθώς επιτρέπει σε κάποιον να αποκτήσει αδαμαντανόνη σε υψηλή απόδοση:

.

Ταυτόχρονα, η αλληλεπίδραση του αδαμαντάνιου με το πυκνό θειικό οξύ σε ένα μέσο τριφθοροξικού ανυδρίτη καθιστά δυνατή τη λήψη ενός μείγματος 1- και 2-αδαμαντανολών, με κυρίαρχη περιεκτικότητα στην πρώτη από αυτές:


.

Για τη σύνθεση καρβοξυλικών οξέων της σειράς αδαμαντάνης, χρησιμοποιείται συχνότερα η αντίδραση καρβοξυλίωσης. Οι Koch και Haaf ήταν οι πρώτοι που πραγματοποίησαν την άμεση σύνθεση του 1-αδαμαντανοκαρβοξυλικού οξέος με αυτόν τον τρόπο το 1960. Η αντίδραση διεξάγεται σε πυκνό θειικό οξύ ή ελαιούχο, το οποίο εξασφαλίζει τον σχηματισμό κατιόντων αδαμαντυλίου.


.

Είναι πιο βολικό να ληφθεί 1-αμινοαδαμαντάνιο με μια αντίδραση Ritter ενός σταδίου, η οποία αποτελείται από την αλληλεπίδραση του ίδιου του αδαμαντανίου ή του 1-βρωμοαδαμαντάνιου με το νιτρίλιο (συνήθως ακετονιτρίλιο) παρουσία τρίβει-βουτυλική αλκοόλη υπό την επίδραση βρωμίου σε θειικό οξύ:

.

Η επακόλουθη υδρόλυση του προκύπτοντος αμιδίου οδηγεί σε 1-αμινοαδαμαντάνιο.

Μεταξύ των αντιδράσεων ενεργοποίησης αδαμαντάνης, υπάρχει μια ενδιαφέρουσα μέθοδος για την ενεργοποίηση του δεσμού C-H στον πυρήνα αδαμαντάνης, που προτείνεται από την Ola χρησιμοποιώντας χλωριούχο αργίλιο σε μεθυλενοχλωρίδιο παρουσία τριχλωριούχου φωσφόρου. Ως αποτέλεσμα της αντίδρασης, σχηματίζονται διχλωροφωσφορυλιωμένα παράγωγα σε αποδόσεις 40-60%.

Παρά την ασυνήθιστη δομή του αδαμαντάνιου, οι αντιδράσεις στις οποίες εισέρχεται είναι αρκετά παραδοσιακές για την οργανική χημεία. Η ιδιαιτερότητα του αδαμαντάνιου εκδηλώνεται είτε λόγω στερικών επιδράσεων που σχετίζονται με το μεγάλο μέγεθος της ρίζας αδαμαντυλίου, είτε με τη δυνατότητα σχηματισμού ενός σχετικά σταθερού κατιόντος αδαμαντυλίου.

Εφαρμογή. Οι προοπτικές χρήσης παραγώγων αδαμαντάνης καθορίζονται από ένα σύνολο συγκεκριμένων ιδιοτήτων: το σχετικά μεγάλο μέγεθος της ρίζας αδαμαντυλίου (η διάμετρός της είναι 5Å), υψηλή λιποφιλικότητα (διαλυτότητα σε μη πολικούς διαλύτες), διαμορφωτική ακαμψία. Οι δύο τελευταίες ιδιότητες είναι ιδιαίτερα σημαντικές κατά τη δημιουργία νέων φαρμάκων. Η εισαγωγή μιας ρίζας αδαμαντυλίου γενικά αυξάνει τη θερμική σταθερότητα της ουσίας και την αντίστασή της στην οξείδωση και την έκθεση στην ακτινοβολία, κάτι που είναι σημαντικό, ιδιαίτερα, όταν παράγονται πολυμερή με συγκεκριμένες ιδιότητες.

Όλα αυτά προκάλεσαν μια μεγάλης κλίμακας έρευνα για νέα φάρμακα, πολυμερή υλικά, πρόσθετα για καύσιμα και έλαια, εκρηκτικά, υγρά καύσιμα πυραύλων και στατικές φάσεις για χρωματογραφία αερίου-υγρού με βάση παράγωγα αδαμαντάνης.

Το ίδιο το αδαμαντάνιο δεν χρησιμοποιείται επί του παρόντος, αλλά ορισμένα από τα παράγωγά του χρησιμοποιούνται ευρέως.

Τα παράγωγα αδαμαντάνης χρησιμοποιούνται κυρίως στη φαρμακευτική πρακτική.

Έτσι, τα φάρμακα ρεμανταδίνη (υδροχλωρική 1-(1-αδαμαντυλ)αιθυλαμίνη) και αδαπρομίνη (

ένα Η υδροχλωρική προπυλ-1-αδαμαντυλ-αιθυλαμίνη) χρησιμοποιούνται ως φάρμακα για την αποτελεσματική πρόληψη ιογενών λοιμώξεων και η αμανταδίνη (υδροχλωρική 1-αμινοαδαμαντάνη) και η γλουταντάνη (γλυκουρονίδιο 1-αμινοαδαμαντάνη) είναι αποτελεσματικές στον παρκινσονισμό που προκαλείται από διάφορες αιτίες, ιδίως νευροληπτικό και μετατραυματικό σύνδρομο.

Τα ανάλογα πολυμερών του αδαμαντάνη κατοχυρώνονται με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας ως αντιιικές ενώσεις, συμπεριλαμβανομένων, σε σχέση με τον HIV, πολυμερικών αναλόγων του αδαμαντάνη.

Τα υποκατεστημένα αμίδια καρβοξυλικού οξέος αδαμαντάνης μπορούν να χρησιμεύσουν ως υπνωτικά. Η εισαγωγή ενός υπολείμματος αδαμαντυλίου στην 2-υδροξυναφθοκινόνη οδηγεί στην παραγωγή φαρμάκων κατά της ελονοσίας. Οι αδαμαντυλο αμινοαλκοόλες και τα άλατά τους έχουν έντονη ψυχοδιεγερτική δράση και είναι ελαφρώς τοξικά. Μερικοί

Ν Οι -(αδαμαντ-2-υλ)ανιλίνες επιδεικνύουν νευροτροπική δράση και βιολογική δράσηΝ Η -(αδαμαντ-2-υλ)εξαμεθυλενοϊμίνη εκδηλώνεται σε σχέση με το παρκινσονικό σύνδρομο.

Τα αλκυλικά παράγωγα του αδαμαντάνιου, ιδιαίτερα το 1,3-διμεθυλαδαμαντάνιο, χρησιμοποιούνται ως ρευστά εργασίας σε ορισμένες υδραυλικές εγκαταστάσεις. Η σκοπιμότητα της χρήσης τους εξηγείται από την υψηλή θερμική σταθερότητα των παραγώγων διαλκυλίου, τη χαμηλή τοξικότητά τους και τη μεγάλη διαφορά μεταξύ της κρίσιμης θερμοκρασίας και του σημείου βρασμού.

Στη χημεία των υψηλομοριακών ενώσεων, η εισαγωγή ενός υποκαταστάτη αδαμαντυλίου κατέστησε δυνατή σε πολλές περιπτώσεις τη βελτίωση των χαρακτηριστικών απόδοσης των πολυμερών υλικών. Τυπικά, τα πολυμερή που περιέχουν ένα θραύσμα αδαμαντυλίου είναι ανθεκτικά στη θερμότητα και το σημείο μαλακώματος τους είναι αρκετά υψηλό. Είναι αρκετά ανθεκτικά στην υδρόλυση, την οξείδωση και τη φωτόλυση. Όσον αφορά αυτές τις ιδιότητες, τα πολυμερή υλικά που περιέχουν αδαμαντάνιο είναι ανώτερα από πολλά γνωστά βιομηχανικά πολυμερή και μπορούν να βρουν εφαρμογή σε διάφορους τομείς της τεχνολογίας ως δομικά, ηλεκτρικά μονωτικά και άλλα υλικά.

Βλαντιμίρ Κορόλκοφ

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ Bagriy E.I. Αδαμαντάνιο: Παρασκευή, ιδιότητες, εφαρμογή. Μ., Επιστήμη, 1989
Morozov I.S., Petrov V.I., Sergeeva S.A. Φαρμακολογία αδαμαντανών. Volgograd: μέλι Βόλγκογκραντ. Ακαδημία, 2001