Если три бензольных кольца соединить "под углом", получится изомер антрацена фенантрен, также содержащийся в каменноугольном дегте. Его название произведено сокращением двух терминов – "фенил" и "антрацен". Фенантрен-3,4‑диол называется морфолом, поскольку его молекула – основа структуры алкалоида морфина. Оба термина восходят к греч. morphe – «форма»; от этого слова произошло и имя греческого бога Морфея, «формирующего сны». Тот же корень в словах «морфема», «аморфный», «морфология», «метаморфоза» и др. Морфин был первым известным алкалоидом; его выделил из опия в 1803 году французский химик и фабрикант Шарль Дерон (1780–1846). В 1817 году немецкий фармацевт Фридрих Сертюрнер (1783–1841) назвал это вещество морфием, а современный термин «морфин» позднее предложил знаменитый французский химик и физик Ж. Л. Гей-Люссак.
Более сложными производными фенантрена являются рассмотренные ранее стероиды. Многие из них при дегидрировании с потерей части боковых групп превращаются в производное фенантрена – метилхолантрен (от греч. chole – «желчь»). В молекуле пицена сконденсированы фенан-треновый и нафталиновый циклы. Пицен содержится в смоле бурых каменных углей, отсюда и название, от лат. pix – «смола, деготь». Того же происхождения и название вакуумной замазки пицеина. Одно из нитропроизводных фенантрена носит название аристолоховой кислоты, так как оно было выделено из плодов и семян декоративной лианы аристолохии (Aristolochia). А из ее корней был выделен трициклический сесквитерпен аристолан. К стероидам относится еще одно производное фенантрена, дойзинолевая кислота, которая была названа не по природному источнику, как это обычно бывает, а в честь выдающегося американского биохимика, лауреата Нобелевской премии Эдуарда Аделберта Дойзи. Вообще же известно огромное множество природных веществ, в молекуле которых имеется структура фенантрена. Так, еще в 1947 году была издана монография Луиса Физера и Мэри Физер объемом 704 страницы под названием «Химия природных соединений фенантренового ряда» (русский перевод 1953 года).
Четыре и более конденсированных в ряд бензольных кольца называются просто греческими числительными: тетрацен (он же нафтацен, от нафталина и антрацена), пентацен, гексацен и т. д. Такое расположение называется аннелированием, от лат. annulus – «колечко» (уменьшительное от anus – «кольцо»). Частично гидрированный остов тетрацена – основа важных антибиотиков террамицина (от лат. terra – «почва, земля»; террамицин выделен из обитающих в почве актиномицетов), биомицина, тетрациклина и др. Тетрафенилантрацен за свой оранжево-красный цвет получил название рубрена (от лат. ruber – «темно-красный»). Если шестичленные кольца в молекулах таких углеводородов расположены под углом, они называются ангулярными (от англ. angular – «угловой»). Из четырех колец состоят молекулы таких веществ, как хризен (от греч. chrysos – «золото»: хотя чистый хризен бесцветен, первые его образцы были окрашены примесями в желтый цвет); пирен (от греч. pyr – «огонь»: пирен образуется в результате пиролиза угля); бензантрен (бензол + фенантрен). Некоторые из таких углеводородов канцерогенны. Намного больше возможностей при комбинации пяти и более колец. Примером может служить перилен – сокращение от устаревшего названия этого соединения пери-динафтилен. Шесть колец в молекуле коронена; его синтезировал в 1932 году швейцарский химик Роланд Генрих Шолль (1865–1945) и назвал так потому, что в этой молекуле наружные кольца бензола образуют кольцевую структуру в виде венца. Девять колец в молекуле виолантрена (от лат. viola – «фиалка», а также «фиолетовый цвет»; хотя сам виолан-трен красный, его дикетопроизводное виолантрон имеет торговое название «краситель кубовый темно-синий О»). В этих двух терминах вторая часть происходит от антраценовой структуры в составе молекул. Очень интересен оптически активный гексагелицен, молекула которого состоит из шести (отсюда «гекса») бензольных колец, соединенных в незамкнутый цикл. Из-за стерических препятствий (отталкивание крайних колец) цикл искажается, и получается хиральная спиралевидная структура, напоминающая шайбу Гровера. Отсюда и название: от греч. helix – «спираль». Симметричная молекула овалена содержит десять циклов, а названа так за свою овальную форму.
Молекулы, в которых бензольные кольца соединены алифатическими цепями в циклы, называются циклофанами; первая часть названия очевидна, а вторая происходит от "фенилен" + "алкан".
Глава 10. Гетероциклические соединения
Пятичленные гетероциклы
К ним относятся прежде всего фуран, тиофен и пиррол, содержащие в кольце атомы кислорода, серы и азота. Интересно происхождение названия первого из этих веществ. Задолго до открытия фурана были известны его производные. Еще в 1780 году шведский химик К. В. Шееле путем сухой перегонки слизевой кислоты получил новое соединение, как впоследствии выяснилось – фуран-2‑карбоновую (пирослизевую) кислоту. Другое ее название – пиромуциновая, от лат. mucus – «слизь».
В 1832 году немецкий химик Иоганн Вольфганг Дёберейнер (1780–1849), прославившийся открытием катализа, перегонкой сахара с разбавленной серной кислотой в присутствии окислителя (MnO2) получил вещество с запахом свежего ржаного хлеба. Состав этого соединения был установлен в 1840 году шотландским химиком Джоном Стенхаузом (1809–1880), который получил его нагреванием отрубей с серной кислотой, поэтому вещество назвали фурфуролом (от лат. furfur – «шелуха, кожура, отруби»). Только спустя полвека было установлено, что альдегид фурфурол может количественно получаться при дегидратации пентоз. В 1870 году немецкий химик Генрих Лимприхт (1827–1909) нагреванием бариевой соли пирослизевой кислоты со щелочью получил наконец вещество, которое вначале называли фурфураном, а потом сократили до фурана. Лимприхт обнаружил фуран также в хвойной смоле. При окислительном хлорировании фурфурола цикл разрушается и образуется дихлорформилакриловая кислота, которую назвали мукохлорной за генетическое сродство с упомянутой выше пиромуциновой кислотой. Аналогично получается мукобромная кислота (она имеет циклическую форму). От «фурана» произведено и название стероида фуростана.
Интересно и название каррикана, одного из производных фуранона. Давно известно, что лесные пожары стимулируют прорастание семян деревьев. И только в 2004 году, изучив тысячи веществ, присутствующих в дыме сгоревшей древесины, обнаружили, что указанным свойством обладает каррикан. Это название подсказал химикам австралийский лингвист, произведя его от karrik – «дым» на языке аборигенов Западной Австралии.
Корень "фуран" вошел в систематические названия моносахаридов (например, фруктозы), находящихся в циклической форме и содержащих пятичленное кольцо. Они называются фуранозами. Одно из карбоксильных производных фуранозы называется ацеровой кислотой; она была обнаружена (как компонент полисахарида) в клеточных стенках клена (лат. acer).
