Organicheskaya_khimia_Uchebn_v_2-kh_t_T_2_Traven (1125751), страница 71
Текст из файла (страница 71)
В щелочной среде алании находится в форме аниона. Таким образом, в водных растворах существует равновесие между формами бетаина, апиопа и катиона. Положение этого равновесия зависит от рН раствора. О о д Н Х вЂ” СН вЂ” С вЂ” ОН 3 сн, катионная форма РК.„, 2.35 О о б Н г) — СН вЂ” С вЂ” О 3 н биполярный ион (бетаин) О Н о Н )ь) — СН вЂ” С вЂ” О 2 СНЗ анионная форма 512 Глава 27.
Аминокислоты, пептияы и белки (протонны) НСООН = СН2 — СООН + Нго, муравьиная ,О кислота )х(Н вЂ” С, Н Х-формилглицин СН2 — СООН + )хнг глицин ,,о С Н вЂ” С вЂ”,', СН вЂ” СООН + )х)аС1. о бензоилхлориц хн — с с,н, Х-бензоилглицин сн-соон + 2 ХН2 глицин Получение Х-аг)ильных производных используют для защиты аминогруппы. С этой целью часто применяют бензилхлорформиат: 0 + С1 — С вЂ” С1 — нг) фосген С,Н,СН,ОН бензиловый спирт оО СбнзСН2 — 0 — С + С1 СНг СООН нс) (х)нг бензилхлорформиат глицин оо — С,Н,СН,— 0 — С 'ХН-СН,-СООН Х-бензилоксикарбонилглицин (Х-защищенньлг глицин) и трет-бутоксикарбоксазид (Вос-защита); + СН2 СООН ))х СН2 СООН О г(н — С глицин 0 — С(СНз)з Х-трет-бутоксикарбонилглицин (Х-защпщенный гмщин) Преимущество бензилоксикарбонильной и трет-бутоксикарбонильной групп заключается в легкости их удаления. Как правило, защитную бензильную группу удалягот каталитическим гидрогенолизом или действием раствора бромоводорода в уксусной кислоте.
0 (Снз)зС вЂ” 0 — С )х(з лгрегл-бутоксикарбоксазиц (В -Х,) оо Сбнзснг — 0 — С С! бензилхлорформиат 513 27.4. Реакции а-аминокислот Сбнзснз + СО2 + СН2 — СОО ,! толуол ОХН 3 глицин Нз, РФСаСОз лО Сбнзснз — Π— С, ХН СН СООН Х-бензилоксикарбоннлглицин Сбнзснзвг + СО2 + СН2 — СООН бензилбромид ОХН Вго 3 гидробромнд глицина гирст-Бутоксикарбонильную группу можно легко удалить действием 1н. раствора хлороводорода в безводном метаноле. 'О (СН3)ЗС вЂ” Π— С ХН-СН,-СООН Х-знрет-бутоксикарбонилглицин — СН2 — СООН + СН3 — С=СН2 + СО2. О' ! 'ХН, С1' СН3 гидрохлорид глицина изобутилен 27.4.3. Х-Алкилироваиие О бензнлхлорид ХН 2 К-соль глицина Ф~ Π— Сбнзснз — ХН вЂ” СН2 — С Ь Нзо(КОН),~ ОСН С Н г. нзо, рн ь,з Х,О-дибензилглицин О Сбнзснз — ХН вЂ” СН2 — СООН вЂ” Сбнзснз — ХН2 СН2 — СОО Х-бензилглицин Моноалкилирование аминогруппы не всегда протекает избирательно.
Избирательность этой реакции зависит от характера алкилирующего агента. Примером гладкого Х-моноалкилирования может служить синтез Х-бензиламинокислот. глана 27. Лминокислотак пептиды и белки (протонны) 27.4.4. Реакция этерификации Реакцию осуществляют действием сухого хлороводорода на смесь безводного спирта и аминокислоты. Эфир аминокислоты получают в виде хлоргидрата, который переводят в основание действием триалкиламина. нсИ"'"")' 'О~НН С1ООС2Н5 ~МН ОС2Н5 глицин гидрохлорид этилоаый эфир этилового эфира глицина глицина Для получения бензнловых эфиров аминокислот в качестве катализатора применяют бензолсульфоновую кислоту. Выделяющуюся воду отгоняют в ходе реакции. Н !х! — СН вЂ” СОО + о о з СНз С6Н5СН2ОН -н о СеНзЗОзН бензилоаый спирт алании О+ о Нз)х) — СН вЂ” СООСН СбН5 СбН5Юз СНз О-бензилаланинбензолсульфонат Нз!х! — СН вЂ” СООСН2СбН5 С! —" Нз!х! — СН вЂ” СООН С! + СбН5СНз .
СНз СН3 толуол гидрохлорил аланина гидрохлорид О-бензилаланина 27.4.5. Реакции дезамииироваиия Свободные аминокислоты, как и первичные алифатические амины, реагируют с азотистой кислотой с выделением азота. Бензиловые эфиры аминокислот нашли особенно широкое применение, поскольку 0-бензильная защита легко снимается гидрированием в отсутствие воды.
515 27А, Реакцииа-аминокислот СН2 — СООН— ХН2 глицин СН2 — СООН + М2~ + Н20. ОН гликолеаая кислота Измерение количества выделившегося азота используется для количественного определения аминокислоты. Окислительное дезаминирование и-аминокислот под действием 1,2,3-индапгриона — нинаядрина — лежит в основе их качественного обнаружения. При этом и-аминокислота претерпевает глубокие превращения, а продукт реакции имеет характерную синюю окраску (яингидрияоеяя реакция). Синий цвет обусловлен образованием красителя исиний Руэманаи ОН + СН вЂ” СООН— 2 — 2 нко ОН =1н1 — СН. — ссь †Π†Πнингидрин 1гидратная форма 1,2,3-индантриона) 2 -гн,о М= СН2 „о -н — с, н ОН 2-ам и но-1 аиинданд ион ОН О ( Х„,„, 570 им) В целом, для нингидриновой реакции характерна высокая чувствительность, поскольку отдельные ее стадии отличаются хорошими выходами и в оспроиз водим остью.
516 27.4.6. Отношение к нагреванию При нагревании и-аминокислоты превращаются в циклические амиды, называемые дикетоаиперазимами. Например, алании таким образом циклизуется до З,б-диметил-2,5-дикетопиперазина. СНэ З,б-диметнл-22вдикето- пиперазин алании Гидролизом одной из пептидных связей в З,б-диметил-2,5-дикетопиперазине легко получить соответствующий днпептид А!а-А1а. 27.4.7. Пептидный синтез Аминокислоты в пептидах и белках связаны пептидной связью. Пептидной связью называют амидную связь, которая связывает фрагменты двух аминокислот.
Например, валин пеятидная связв Н2Х СН С ХН СН С ОН + Н20. ) ) ,СН сн чН Х-концеваи аминокислота С-концеваи аминокислота дипептид СНз О 1 Ф~ ХН вЂ” СН вЂ” С Н '., ОН'; ', НО' 'Н С вЂ” СН вЂ” МН Ф О яО Н2Х СН С + СН СНз СНз Глава 27. Аминокислоты, пептиды н белки (протеины) СНз 2Н,О + ХН 3 0 Н Х вЂ” СН вЂ” С 2 ! СН . г оН цистеин 517 27. й Реакции а-аминокислот В общем, амидную связь получить несложно. Как показано выше, для этого можно указать по крайней мере два пути: а) через хлорангидрид О Гк — С + К' — ХН2 К вЂ” С, + В'ХН2 НС1; С! ХН вЂ” В' б) карбодиимидный метод, в основе которого лежит применение дициклогексилкарбодиимнда ЯЦГКД) + СбН!! — Х=С=Х вЂ” СбН!! дициклогексил- карбоднимид 0 П вЂ” Гс — С вЂ” ХН вЂ” К амид Получение пептидной связи, которая формально также относится к числу амидных связей, осложняется, однако, тем, что и аминогруппа, и карбоксигруппа находятся в одной и той же молекуле аминокислоты.
Синтез целевого дипептида сопровождается поэтому образованием побочных дипептидов при получении его как по хлорангидридному методу: „С! + НХ вЂ” СН вЂ” С 2 ОН оО а) н2Х вЂ” сн — с с! 0 0 П вЂ” Н,Х вЂ” СН вЂ” С вЂ” ХН вЂ” СН вЂ” С вЂ” ОН ! К К целевой дипептид О 0 П П Н2Х вЂ” СН вЂ” С вЂ” ХН вЂ” СН вЂ” С вЂ” С! + НС1, ! ! К' К побочный дипептид оО рк с <- к' ХН2 ОН амин карбоновав кислота О ' П Ы,'гГ-дициклогексилмочевина 518 Глава 27. Аминокислоты, пептиды и белки (протеины) так и по карбодиомггдному методу: лО оО б) Н2Х вЂ” СН вЂ” С + Н2Х вЂ” СН вЂ” С + ДЦГКД ОН К~, ОН О О д й — Н2Х вЂ” СН вЂ” С вЂ” ХН вЂ” СН вЂ” С вЂ” ОН + ! ! К К целевой дипептид О О д д + Н2Х вЂ” СН вЂ” С вЂ” ХН вЂ” СН вЂ” С вЂ” ОН ! ! К К побочный дипептид О О д + Н2М СН С ХН СН С ОН ! К К' побочный дипептид Защита Х- и С-концевых груни Задача препаративного синтеза целевого пептида решается путем предварительной защиты аминогруппы первой аминокислоты прежде, чем будет проведена ее реакция со второй аминокислотой.
Для этого первую аминокислоту обрабатывают, например, бензилхлорформиатом. О о ион н зон + Н Х вЂ” СН вЂ” С вЂ” О -п~тб-~- 3 СНз алании О О й д — С,Н,СН,— Π— С вЂ” МН вЂ” СН вЂ” С вЂ” ОН СН, г)-беизилоксикарбонилаланнн бЧ-защищенный алании) Как уже отмечалось, такая защита удобна тем, что легко снимается действием водорода над катализатором или бромоводорода в уксусной кислоте О И СбНбСН2 — Π— С вЂ” С1 бензилклорформиат О д + С,Н„ — ХН вЂ” С вЂ” ХН вЂ” С,Н„. Х,пг-дициклогексилмочевина 519 27,4. Реакции а-аминокислот О !! Нз/РЛ Сбнбснзо С МН СН СООН СН3 Π— НЗХ вЂ” СН вЂ” СОО + Сбнзснз + СО2. СН3 Защита 151-концевой группы может быть проведена и действием третбутилхлорформиата ~Вес-защита). О О И Н31'5 СН СОО + гснз)3С О С С1 СН 3 лгренг-бутилхлорформиат О (Сн )3С 0 С Хн Сн СООН СН3 !5!-лгрел5-бутоксгзкарбонилаланин (!51-Вес-алании) О с6нзснзон, Н)1 — СН,— СОО' глицин О д 15)Н2 СН2 С Оснзсбнз С-защищенный глицин Предварительная защита двух концевых групп обеспечивает гладкое получение целевой пептидной связи.
О + Н2Х СН2 С О Снзсбнз !! дцгкд О О й !! С,Н,СН, — Π— С вЂ” ХН вЂ” СН вЂ” С вЂ” ОН СН3 С-защищенный глицин гз-защищенный алании трет-Бутоксикарбонильная группа также легко снимается обработкой защищенной аминокислоты или пептида трифторуксусной кислотой или раствором хлороводорода в безводном метаноле.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
