Լակտոն

Լակտոններ, օքսիթթուների ներքին ցիկլավոր էսթերներ։ Օղակում պարունակում են —C(O)O— խմբավորում։ Օքսիթթուների տեսակից կախված՝ տարբերում են P-, y-, Տ–, e- լակտոններ։ Ստացվում են օքսիթթուների կամ հալոգենաթթուների ցիկլացումից։ Քիմիական հատկություններով նման են էսթերներին։ (3- լակտոնները տաքացնելիս քայքայվում են CՕ2–ի և օլեֆիների։ Մեծ մոլեկուլային կշռով Լ. բարձր ջերմաստիճաններում իզոմերացվում են չհագեցածնե թթուների։ Կիրառվում են օրգանական սինթեզում, դեղանյութերի և հոտավետ նյութերի արտադրության մեջ։ Մի քանի լակտոններ կենսաբանորեն ակտիվ նյութեր են։

Հայտնաբերումը 
Շանհայի Տոնջի համալսարանի մի խումբ գիտնականների կողմից հայտնաբերվել է մի հրաշք ներկ, որը կլանում է արևի ճառագայթները 20 °C-ից ցածր ջերմաստիճանի դեպքում և տարածքը տաքացնում 4 °C-ով, իսկ 20 °C-ից բարձր ջերմաստիճանի դեպքում սկսում է ավտոմատ կերպով անդրադարձնել ճառագայթները՝սենյակի ջերմաստիճանն իջեցնելով 8 °C-ով։ Տարվա յուրաքանչյուր եղանակ ունի իր բնորոշ գույնը, և չինացի գիտնականներն ստիպված էին փորձարկել զանազան թերմոքրոնիկ նյութեր, որպեսզի գտնեն անհրաժեշտ հատկություններով օժտված պիգմենտ, որն ամռան տապին ընդունում է սառը երանգներ, իսկ ձմռանը՝ջերմ։ Երկար էքսպերիմենտներից հետո նրանք իրենց ընտրությունը կանգնեցրին բյուրեղային մանուշակագույն լակտոնի վրա, քիմիական նյութ, որը տարբեր ջերմաստիճաններում տալիս է բազմաթիվ երանգներ՝ սկսած կարմիր գույնից մինչև կանաչ և կապույտ։ Որպեսզի լակտոնը չփոխազդի ներկի քիմիական բաղադրիչների հետ, նրան պատում են թափանցիկ պոլիմերի թաղանթով։

Կառուցվածք 
Լակտոններն իրենցից ներկայացնում են օքսիթթուների ցիկլիկ ներմոլեկուլյար էսթերներ։ Առավել կայուն են 5- և 6- անդամների օղակով (ɣ-δ ) լակտոնները։-լակտոն- ների օղակում նկաըվում է զգալի լարում։ -լակտոններ հայտնի չեն։

Կիրառությունը 
Լակտոնային միածությունների քիմիան տարեց տարի մեծ զարգացում և կիրառություն է ստանում։ Արդի ժամանակաշրջանում կենսակտիվ նյութերի բնագավառում մեծ ուշադրություն է դարձվում լակտոնային օղակ պարունակող միածությունների սինթեզին, քանի որ սինթեզված բութիրոլակտոնները և նրանց ածանցյալները մեծ հետաքրքրություն են ներկայացնում գիտության և արդյունաբերության տարբեր բնագավառներում։

Բնության մեջ հայտնի են շատ միածություններ, որոնք պարունակում են լակտոնային խմբավորումներ։ Դրանցից շատերը, փոքր քանակություններով ներմուծելով օրգանիզմ, ցուցաբերում են գնահատելի բուժական ներգործություն, և դրանց անկարելի փոխարինել ուրիշ նյութերով։ Օրինակ, հայտնի է, որ ֆիզոլոգիական ակտիվությամբ օժտված լակտոնային օղակ պարունակվում է այնպիսի բնական միածություններում, ինչպիսին են պենիցիլինաթթուն, պրոտոանեմանինը, վիտամին C-ն 3-6։ Հայտնի է, որ -ասկորբինաթթվի վիտամինային ակտիվությունը պայմանավորված է լակտոնային ցիկլի առկայությամբ։

Կազանի համալսարանի պրոֆեսոր Ադեպենովի աշխատանքներում նշված են 109 տեսակ բույսերից անջատված սեսկվիտերպենային լակտոններ. օրինակ, կավա բիբարի արմատները հարուստ են վիտամին C-ով, կետոններով, խեժային նյութերով, սակայն հիմնական ակտիվ ներգործող նյութերը լակտոններն են։ Բազմաթիվ օրինակների վրա հաստատվել է, որ տվյալ միածության մեջ ֆիզիոլոգիական ակտիվության կրողը հանդիսանում է լակտոնային խմբավորումը։ Հատուկ փորձերով ցույց է տրվել, որ լակտոնային օղակի անջատումով լավ արտահայտված ֆիզիոլոգիական հատկությունը լրիվ անհետանում է։

Լակտոնների կենսաբանական ազդեցությունը բավականին յուրահատուկ է և կախված է լակտոնի կառուցվածքից, տեղակալիչների բնույթից և լակտոնային օղակում դրանց գրված դիրքից։ Լակտոնները γ- և δ- և նրանց ածանցյալները պրակտիկ կիրառություն են գտել ֆարմոկոլոգիական պրեպարատների՝ ակրիխինի և վիտամին C-ի, պերստոնի, պիլոկարպինի, ԿՆՀ-ի խթանիչների սինթեզի բնագավառում։ Սրանցից շատերն իջեցնում են զարկերակային ճնշումը։

Վորոնեժի պետական համալսարանի քիմիկ-օրգանիկները պրոֆեսոր Լեոնիդ Պետրովիչ Զալուկաևի ղեկավարությամբ ուսումնասիրել են լակտոնային խմբավորում պարունակող միածություններից մեկը՝էտաֆոնը և ապացուցել, որ այն իր սրտանոթլայնիչ ունակությամբ գերազանցում է նո-շպային, պապավերինին, իսկ հակաառիթմիկ հատկություններով՝խինիդինին։ Բացի այդ ուսումնասիրվել են -լակտոնների 43 նոր ածանցյալներ, որոնցում հայտնաբերվել են սպազմոլիտիկ ակտիվությամբ միածություններ։

Լակտոններն իրենց կիրառությունն են գտել նաև կոսմետիկայում՝ դառնալով կրեմների և զանազան քսուքների բաղկացուցիչ մասը, որպես վիտամինացնող, խոնավացնող և հանգստացնող ազդեցություն ուժեղացնող միջոց։

Ծավալուն են նաև γ- և δ- լակտոնների և դրանց ածանցյալների կիրառման բնագավառը գյուղատնտեսության մեջ։ Դրանք օգտագործում են որպես հերբիցիդներ, ինսեկտիցիդներ և հանդիսանում են բույսերի աճն ակտիվացնող և պաշտպանող պոտենցիալ էկոլոգիապես մաքուր միջոցներ։

Քիմիական արդյունաբերության մեջ լակտոններն օգտագործվում են որպես ընտրողական լուծիչներ պոլիստիրոլի, պոլիակրիլոնիտրիլի, ացետիլցեյլուլոզի համար, պլաստիֆիկատորներ պոլիվինիլքլորիդային, պոլիէսթերային խեժերի համար, ինչպես նաև զանազան ներկանյութերի և պոլիմերների արդյունաբերության մեջ։

Ներկայումս լարված աշխատանքներ են տարվում կենսաքայքայման ենթարկվող պոլիմերների սինթեզի ուղղությամբ, քանի որ պլաստմասսանների վերամշակումից ստացվող և ցեյլուլոզի second hand հանդիսացող համատարած մոմլաթե փաթեթները (հատկապես սև), որոնք վաճառվում են հարյուրավոր անգամ ավելի էժան, քան առաջնային աղբյուրը, սպառնում են դառնալ իսկական էկոլոգիական աղետ։ Դրանք չեն ենթարկվում կենսաբանական քայքայման և դրանցում պարունակվող ծանր մետաղների իոնները միգրացվում են՝ թունավորելով բնությունը։ Այժմ գիտնականների ուշադրությունը սևեռված է օքսիկարբոնաթթուների հիման վրա սինթեզվող պոլիմերների արտադրության վրա։ Այս հանգամանքը բացատրվում է նրանով, որ 1925 թ.-ին պարզվել է, որ պոլիհիդրօքսի կարբոնաթթուն հանդիսանում է սննդային նյութ և միջավայր տարբեր միկրոօրգանիզմների համար։ Վերջիններիս ազդեցության տակ հիդրօքսի կարբոնաթթուների հիման վրա ստացված պոլիլակտոնը քայքայվում է ածխաթթու գազի և ջրի։ Այդ հիդրօքսիթթուների (գլիկոլաթթու, կաթնաթթու, վալերինաթթու) էսթերներն իրենց պահում են անալոգ ձևով։ Նշված թթուների համապատասխան պոլիէսթերները ստանալու համար օգտագործում են նրանց լակտիդներն ու լակտոնները։ Կենսաքայքայվող փաթեթներից ներկայումս ամենանպատակահարմարը հանդիսանում է պոլիլակտիդը՝ կաթնաթթվի կոնդեսացման պրոդուկտը, որն ստացվում է ինչպես սինթետիկ ճանապարհով, այնպես էլ դեքստրոզի և մալթոզի ֆերմենտատիվ խմորման արդյունքում։ Պոլիլակտիդը կոմպոստում կենսաքայքայվում է մեկ ամսվա ընթացքում, ինչպես նաև յուրացվում է ծովային ջրերի միկրոօրգանիզմների կողմից, այսինքն՝ բացարձակ անվնաս է շրջակա միջավայրի համար։ Առայժմ սրանք արտադրվում են քիչ քանակությամբ և, որպես հետևանք, ունեն բարձր ինքնարժեք։ Այս թերության վերացման համար անընդհատ կատարելագործվում են տեխնոլոգիական պրոցեսները։

Այսինքն, լակտոնային օղակ պարունակող ցանկացած դասի սինթեզի պարզ և էֆեկտիվ մեթոդների մշակումը, հիմնված մատչելի ելանյութի վրա, հանդիսանում է ակտուալ խնդիր, որի բարեհաջող լուծումը լայն հնարավորություններ կընձեռնի այս միածությունների ստացման և պրակտիկ օգտագործման համար ժողովրդական տնտեսության տարբեր բնագավառներում, ինչպես նաև լակտոնների քիմիայի հետագա զարգացման համար։

Գրականություն 
 Рубен В. Методы орг. Синтеза. 1967 М-Л.
 Кнунянц И.Л.,Челинцев Г.В., Острова Н.Д.,Докл. АН СССР, 1943, м 1, с 352.
 Ушаков С.Н., Богомолова Л.Г., Давиденкова В.В., Актуальные вопросы переливания крови. Мед. ГИЗ, 1954.
 Преображенский Х.А., Генкин Э.И. Химия органических лекарственных веществ, М., 1953.
 Balant R.A., Kulkani K.D., Indian I. Chem., 1963, v. 1, p. 254
 Америк. нат., 1969, 3487, 452 РЖ хим., 1970, 24 Н 202К.
 Америк. нат., 1967, 3320, 284 РЖ хим.,1370, 24 Н 202К.
 Pinder A.R., Chem. Rev., 1964, v. 64, p. 591.
 Grenn D., Long A.G., May P.Y., Turner A.F., Y. Chem.. Sos, p. 766.
 Bach G., Capitaine Y., Engll Ch, F., Canad. Y. Chem., 1968,v.46, p. 733.
 Yandon A., Sfchel K., Reichatein T., Helv., Clim Acfa, 1969, v. 52, p. 1940
 Papaci R.A. Y. Chem.Sos, 1947, p. 805.

Լակտոններ