Substanzklassen

Heterocyclen in Arzneistoffstrukturen erkennen

Wie man Heterocyclen in Arzneistoffformeln findet, mit Trivialnamen benennt und über die Nachbarschaft des Heteroatoms einer Substanzklasse zuordnet.

Prüfungsrelevanz: gut zu wissen ✓ gelesen
Das Wichtigste in Kürze5 Punkte
  • Heterocyclen benennt man über Ringgröße, Art und Stellung der Heteroatome und Sättigung; anellierte Systeme zerlegt man in Teilringe.
  • Die Substanzklasse ergibt sich aus den direkten Nachbarn des Heteroatoms: O an C=O ist ein Lacton, N an C=O ein Lactam, zwei O am selben C ein Acetal.
  • Amoxicillin enthält einen Thiazolidin-Ring, Cephalosporine einen Dihydrothiazin-Ring, Cefotaxim zusätzlich ein Aminothiazol.
  • Epothilon B enthält Lacton, Keton, Oxiran und Thiazol; Spironolacton enthält keinen Heteroaromaten.
  • 1,3-Benzodioxol ist ein cyclisches Acetal; in Piribedil ist es mit Piperazin und Pyrimidin kombiniert.

Dieses Kapitel ist für Supporter

Relaxed ins Stex ist ein kleines, unabhängiges Projekt. Mit einem Zugang unterstützt du uns und schaltest das ganze 1. Staatsexamen frei. ❤️

Zugang freischalten

Bitte bestätige zuerst deine E-Mail-Adresse

Wir haben dir einen Link geschickt. Erst mit bestätigter E-Mail-Adresse kannst du einen Zugang freischalten und nutzen.

Zum Konto

Worum es geht

Viele Arzneistoffe enthalten einen oder mehrere Heterocyclen. Wer sie an der Strukturformel benennen und einer Substanzklasse zuordnen kann, liest Basizität, Stabilität und Abbauwege eines Wirkstoffs direkt aus der Formel ab.

Ringsysteme benennen

Beim Benennen zählst du zuerst die Ringgröße. Dann bestimmst du die Heteroatome und ihre Stellung. Zuletzt prüfst du, ob der Ring aromatisch oder gesättigt ist.

Ein aromatischer Sechsring mit einem N ist Pyridin, mit zwei N in 1,3-Stellung Pyrimidin. Gesättigt wird aus Pyridin das Piperidin, aus Pyrrol das Pyrrolidin. Bei den Fünfring-Azolen entscheidet die Stellung: N in 1,3 ergibt Imidazol, N in 1,2 Pyrazol. Einzelheiten stehen bei Pyridin und den Diazinen und den Azolen.

Anellierte Systeme zerlegst du in ihre Teilringe. Benzol und Pyrrol mit gemeinsamer C2–C3-Bindung ergeben Indol. Weitere Trivialnamen findest du unter Chinolin und Isochinolin und Indol und Benzoheterocyclen.

Neun Strukturformeln häufiger Heterocyclen, aromatische und gesättigte Ringe paarweise angeordnet, Heteroatome farbig markiert

Häufige Heterocyclen in Arzneistoffen: Ringgröße, Heteroatomstellung und Sättigung im Vergleich

Für die Substanzklasse zählt nicht der Ring, sondern die direkte Nachbarschaft des Heteroatoms. Man liest sie ab wie bei offenkettigen Gruppen.

Umgebung des Ring-Heteroatoms Klasse Beispiel
O direkt an C=O Lacton γ-Butyrolacton
N direkt an C=O Lactam 2-Pyrrolidon
O zwischen zwei \(sp^3\)-C cyclischer Ether Tetrahydrofuran
O im Dreiring Epoxid Oxiran
zwei O am selben C Acetal 1,3-Dioxolan
NH zwischen zwei \(sp^3\)-C sekundäres Amin Piperidin

Diese Zuordnung wird im Examen gerne gefragt. Achte darauf, ob die Carbonylgruppe direkt am Heteroatom sitzt: Piperidin-4-on bleibt ein sekundäres Amin, kein Lactam.

Sieben cyclische Verbindungen mit markierten Nachbaratomen des Heteroatoms und Beschriftung der Substanzklasse

Lacton, Lactam, Ether, Acetal oder Amin: Die Nachbarn des Ring-Heteroatoms entscheiden

Heterocyclen in Arzneistoffen

In Arzneistoffen treten diese Bausteine gemischt auf. Die β-Lactam-Antibiotika zeigen, wie fein die Unterschiede sind.

🎯 Examensrelevant: Ringe der β-Lactame

Penicilline wie Amoxicillin tragen neben dem β-Lactam einen gesättigten S,N-Fünfring, den Thiazolidin-Ring. Den sechsgliedrigen Dihydrothiazin-Ring haben erst Cephalosporine. Cefotaxim besitzt zusätzlich eine Aminothiazol-Seitenkette.

Am Amoxicillin findest du außerdem ein sekundäres Amid, eine primäre Aminogruppe, ein Phenol und eine Carbonsäure.

Strukturformeln von Amoxicillin und Cefotaxim mit farbig hervorgehobenen Ringsystemen

Amoxicillin (Penam mit Thiazolidin) und Cefotaxim (Cephem mit Dihydrothiazin und Aminothiazol-Seitenkette)

Das Makrolid Epothilon B vereint einen großen Lactonring, ein Keton, ein Oxiran und einen aromatischen Thiazol-Ring.

Strukturformel von Epothilon B mit Pfeilen auf Lactonring, Ketogruppe, Epoxid und Thiazolring

Epothilon B: Lacton, Keton, Oxiran und Thiazol in einem Molekül

Nicht jeder Arzneistoff enthält einen Heteroaromaten. Spironolacton ist ein Steroid mit spiroverknüpftem γ-Lacton. Dieser Heterocyclus ist gesättigt.

Ein an Benzol anellierter Fünfring mit O–CH₂–O heißt 1,3-Benzodioxol, chemisch ein cyclisches Acetal. Im Parkinsonmittel Piribedil hängt er über eine CH₂-Brücke an Piperazin, das einen Pyrimidin-Ring trägt. Im Antimalariamittel Ferroquin sind das tertiäre Dimethylamin und der Ring-N des 7-Chlorchinolins die basischen Zentren.

Quiz

Teste dich mit 3 Karten
richtig oder falsch iWarum nur Aussagen? Fragen mit fünf Antworten löst man am sichersten, indem man jede Aussage einzeln bewertet: ✓✓ sicher richtig, ✓ eher richtig, 0 unsicher, ✗ eher falsch, ✗✗ sicher falsch. Mit dem Ausschlussprinzip ergibt sich daraus die Lösung. Dieses einzelne Bewerten ist der wichtigste Handgriff fürs Examen, und genau den übst du hier.

Aussage 1

Piperidin-4-on ist ein Lactam, weil der Ring ein N-Atom und eine Carbonylgruppe enthält.

Für ein Lactam muss die C=O direkt am Ring-N sitzen. Bei Piperidin-4-on liegt sie gegenüber, daher bleibt der Ring ein sekundäres Amin.

Aussage 2

Epothilon B enthält sowohl einen Oxiranring als auch einen aromatischen Thiazolring.

Das Makrolid vereint Lacton, Keton, Oxiran und Thiazol in einem Molekül.

Aussage 3

Amoxicillin enthält neben dem β-Lactam einen sechsgliedrigen Dihydrothiazin-Ring.

Amoxicillin ist ein Penicillin mit fünfgliedrigem Thiazolidin-Ring. Den Dihydrothiazin-Ring tragen Cephalosporine wie Cefotaxim.

Fehler entdeckt oder eine Idee? Wir verbessern die Inhalte laufend. Melde es uns gerne über dieses Formular ❤️

Teile der Inhalte wurden mithilfe von KI-Systemen erstellt und werden fortlaufend redaktionell geprüft. Trotz Sorgfalt können Fehler enthalten sein. Wichtige Informationen bitte anhand offizieller Quellen prüfen. Relaxed ins Stex ist ein unabhängiges Angebot und steht in keiner Kooperation mit dem IMPP. Das Angebot ist weder vom IMPP autorisiert noch mit diesem verbunden.

Zurück nach oben