Р. Моррисон, Р. Бойд - Органическая химия (1125875), страница 228
Текст из файла (страница 228)
! +ване Вт СООН фенилаланин, сУммаРный выхоД Збврв Выходы значительно выше прн использовании фталнмидного синтеза по Габриэлю (равд. 29.8); вместо а-галогенкислот обычно применяют а-галогеиэфиры (почему?). Дальнейшей модификацией является комбинация синтеза при помощи малонового эфира и реакции Габриэля, так называемый фталимидомалоиовый метод. 1! © 'м-кс С О !! + С2СН2СООС2Н2 — в' ( ) ХСН2СООС2Нд амилклвранемам ! о на, н,о в о егмалимид ласке О НтгаСН2СООН + лисгпщй лледгидрат елииимв !сдмсннм ый енлсд да де О !! () 'Н-К+ О СХ !! Соостне ~ СООС2Н2 вм — СН вЂ” (О;( Н вЂ” С-Мв с СООСтне !! СООСент О О Эмалиешдгмалеимгыймрср ~СМй,СООСеин «есрееакее О !! Соостне на НООССН2СНСО(>- ~Э!Не е-МЭ-г ~Я~ 22 — С вЂ” СН2ИЮС2Н5 2 ! ммреаиме ) 1.,р + ХН2 СООС2 На Соостнт ! в — сн СООС2Н5 етмгдрсммалеиалг 0 аслалаеивсеак иислема гсдммарлыв" еылсд ддмд Необходимые для этого а-галогенкислоты или а-галогеиэфиры можно синтезировать по методу Геля — Фольгарда — Зелинского (галогенирование незамещенных кислот, равд.
18.19) или по модифицированному методу синтеза при помощи малонового эфира, обычно применяемого для синтеза незамещеиных кислот, например: аУУ ~ Аминокислоты и белки 1045 Эти синтетические аминокислоты оптически неактивны, поэтому их необходимо разделять на антиподы, если целью является получение оптически активных веществ для сравнения с природными кислотами или для синтезов пептидов (равд. 37.10).
Задача 37.10. Различные аминокислоты получались следующими способами: Прямой пммакализ: глицин, алании, валин, лейцин, аспарагиновая кислота. Синтез Габриэля: глкцнн, лейцин. Синтез прк помощи молокогога эфира: валин, изалейцин. Фтагпмкдомоаоногый метод: серии, глутамнновая кислота, аспарагииовая кислота.
Перечислите исходные вещества, необходимые для синтеза в каждом случае, и при- ведите полную последовательность реакций для одного примера из каждой группы. Задача 37.11. При взаимодействии ацетальдегида со смесью КС!з и ННаС! (синтез Штрек- кера) образуется соединение СаНа!за (какова его структура?), которое при гидролизе дает алании. Покажите„как синтез Штреккера можно применить для синтеза глицнна, лей- цина, изолейцина, валина и серина (в качестве исходного вещества используйте С,Н,ОСНаСН ОН). Все необходимые при этом карбонильные соединения необходимо по- лучйть из легка доступных веществ, Задача 37.12.
а) Синтез аминокислот по реакции восстановительного амиинроваиия (равд. 22.1!) проиллюстрирован ниже на примере синтеза лейцинз: санааиа этилизовалерат + этилоксалат — — ~- А(С дН, Оа), кипячение А + 1оал-наи НаЗОа — — ь Б(СаН,аоа) + СО, + С,НаОН, $Ра. аагвааакае Б + !ч На + На лейцин.
б) Приведите схему синтеза алаиииа, а также глутамиковой кислоты по этому мего- ду. 87.7. Реакиии аминокислот Реакции аминокислот в общем соответствуют реакциям соединений, содержащих амина- и карбоксигруппы. Кроме того, возможны также реакции, характерные для имеющихся в их молекулах других групп.
Задача 37.13. Предскажите, какие соединения образуются при реакции глицина со сле- дующими реагентами: а) води. ЫаОН, д) ИаИОа+ НС1, б) води. НС1, е) СаНаОН + НазОа в) бензоилхлорид+ води. !заОН, ж) бензилхлоркарбонатам г) уксусным ангидридом, СаН СН ОСОС! Задача 37.14.
Предскажите, какие соединения образуются в результате следующих реак- ций: а) (ч-бензоилглицин (гиппуроаок кисла- ж) пролин+ метилиодид, кю) + ЗОС1а, з) тнрозик + днметилсульфат+ ХаОН, б) продукт (а) + ХНа, и) глутаминовая кислота + 1 моль в) продукт (а) + алании, )заНСОа, г) продукт (а) + С,НаОН, к) глутаминовая кислота + избыток д) тирозин + Вг (води,), этилового спирта + НаЗОа+ нагрев) аспарагин+ горячий водный !ЧаОН, ванне.
Задача 37.13. Реакция первичных алифатических аминов с азотистой кислотой приводит к количественному выделению азота в виде газа, что является осковой метода определения амиииога азота по Ван-Слабну. Какой объем азота (при нормазьиых условиях) выделит- ся при обработке 0,00! маля следующих аминокислот: а) лейцина; б) лизина; в) проли- иа? Задача 37.16. При действии на раствор 9,3б мг неизвестной аминокислоты избытка азотис- той кислоты было получено 2,0! мл азота при 743 им рт.
ст. и 20'С. Каков минимальный молекулярный вес етого соединения? Может ли эта кислота быть одной из природных ами- нокислот? Если да, то какой именно? Авилюкнслагм н белка~ 87 1046 87Я. Пептиды. Геометрия пептидной связи Пептиды — зто амиды, образующиеся в результате взаимодействия аминогрупп н карбоксильных групп аминокислот. Амндная группа — )ЯНСО— в таких соединениях часто называется пептидной связью. В зависимости от числа аминокнслотных остатков в молекуле пептнды классифицируются как дипепгпидьг, трипептидьг и т.д.
вплоть до полипеппшдов. Условились считать пептиды с молекулярным весом до 10 000 полипептидами, а пептиды с ббльщим молекулярным весом — белками, например: Неь)СН,СО)ЧНСНСОИНСНСОО 6, 1Н, О)у-А!а-Рве глицилаланилфеннлаланни (ималелглид) Н~ЙСН~СОХНСНвСОО О)у-О)у глицялглицин (днлмьниб) Н,ЙСНСО(ННСНСО).ННСНСОО- 1 ) ) и н н нолигмнлнгд Структуры полнпептидов удобно изображать при помощи стандартных сокращений (табл. 37.1). В такой сокращенной записи принято писать р(-концевой аминокислотный остаток (имеющий свободную ами- 0 !), иг ~ни )(ьмл Н О Н" Рис.
37.1. Геометрия пептидиой связи. Свивь углерод — вваг весит в виечкгехьиой сгеиеиы хврвкгер двойной свявы. ртлероя керсоиильиой грувиы, ввог и свиввввые с кими атомы лемех в одной илоскосги. ногруппу) с левой стороны формулы, а С-концевой аминокнслотный остаток (имеющнй свободную карбоксильну1о группу) с правой стороны. Согласно данным рентгеноструктурного анализа аминокислот и дипептидов, вся амндная группа является плоской. "углерод карбонильной группы, азот и четыре связанных с ними атома лежат в одной плоскости. Поскольку длина связи углерод — азот, равная 1,32 А (13,2. 10-в нм), меньше длины обычной простой связи углерод — азот, равной 1,47 А (14,7 10-' нм), то, следовательно, связь углерод — азот носит в значительной степени характер двойной связи (прнмерно 50%); в результате углы связей при азоте близки к углам связи у тригонального атома углерода (рис.
37.1). Задача 37.!7. а) Какая структура нли структуры обусзовливают возникновение частично двоесвязанного характера связи углерод — азоту Что означает этот резонанс с позиций теории молекулярных орбнталейу Задача 37.18. Прн комнатной температуре г),Ы-диметилформамид имеет следующий ПМР-спектр: а синглет, г 7,12 (б 2,88), 3Н Ь сииглет, и 7,03 (б 2,97), ЗН с сннглет, г 1,88 (б 8,02), ! Н го 7 ~ Аминокислоты и белки 1047 При повышении температуры сигналы протонов а н Ь уширяются и сливаются; наконец, при ! 70 иС онн сливаются в одни острый синглет.
а) Как вы объясните вти наблюдения) б) Какое ! отношение имеют ати данные к вопросу о структуре пептидиой связи) (Укезяоие: см. равд. 13.13 и 37.8.) Изучение пептидов проводилось главным образом как необходимый этап при изучении более сложных веществ — белков. Однако пептиды сами по себе — очень важные вещества: например, трипептид глутатнон встречается в большинстве живых клеток; ионапептнд оксипгоцин является гормонам, вырабатываемым задней долей гипофиза и вызывающим сокращение матки; се-кортикотропнн, состоящий из 39 аминокислотных остатков, входит в состав адренокорти катр оп ного гормона АКТГ.
НзХСНСН2СН2СОХНСНСОБНСН2СООН тиг С!а-Суе Яу 1 1 СОО СН23Н еоутиетак (ачгтити~ Чист атлолтриб СН, ОН сн, ОО СНзСН СН2 (ин2 1 1 ! СНР(НСОСНт(НСОСН ру СН2 или О=С н 1 СНСОХНСНСОННСНСС)Р( СН2 СН2 СН 1 1 ( СН2 СОН Н2 1 СН СОХН н,с сн, 11е -Ту~"-Суа Я 1 1 С!е-Аер-Суи Я-рга4.еи-С)у(р(Н2) ! Н2(Ч Р(Н2 илоит опии зег-Туг-Бег-Мег-С!а-Н!е-Рве-Агз-Тгу-С!у-Ьуя-Рга-иа1 (у-ьуе-1.уе-дгВ-Агв-рга-йай.уе-"йа!-Туг-Рго-А(а-С! у Ьг-дер-Аер.о(и-А!а-зеео!и-А!а-Рве-Рга-/ еа-С(и-Рве т-иортинотроиин ооит )1(ы рассмотрим два аспекта химии пептидов: каким образом устанавливается их строение и как их можно синтезировать в лаборатории.
87.9. Определение структуры пептидов. Определение концевых групп. Частичный гидролиз Для гого чтобы выяснить структуру данного пептида, необходимо знать следующее: а) какие аминокислоты входят в состав молекулы; б) сколько аминокислот каждого вида имеется в молекуле; в)в какой последовательности связаны они в цепи.
Амииокислоге~ и белки ~ 87 1О48 Для определения состава пептнда его подвергают гндролнзу (в кислом растворе, поскольку щелочь вызывает рацемнзацню) н определяют количество каждой нз образующихся прн этом аминокислот. Одним нз наилучших способов анализа смесей аминокислот является разделение смеси на компоненты хроматографней, а иногда, после превращения в метнловые эфиры (зачем?), газовой хроматографией.
Зная весовое содержание каждой нз полученных аминокислот, можно вычислить число молей каждой аминокислоты н тем самым установить относительное число различных амннокнслотных остатков в пептнде. Таким способом мы устанавливаем то, что называется «эмпнрнческой формулой» пептнда, т. е. относительное содержание остатков различных аминокислот в пептнде. Зздвчв 37лэ. Анализ продуктов гидролизз сальмика — полипептидз, выделяемого из спермы лосося, дзл следующие результаты: Содержание. г/100 г сзльминз Изолейпнн 1,28 Аленин 0,89 Валин 3,68 Глнпин 3,0! Серии 7,29 Пролин 6,90 Арппшн 86,40 Каково относительное число остатков различных змннокислот в сзльмнне; иными словами, какова его эмпирическая формуле? (Почему сумма весов аминокислот превышает 100 г?) Для вычисления <молекулярной формулы» пептнда, т.
е. установления действительного числа каждого нз остатков в молекуле пептнда, необходимо знать его молекулярный вес. Молекулярный вес можно определить как хнмнческнмн, так н различными физическими методами: измерение осмотнческого давления нлн рассеяние света, изучение поведения прн ультрацентрнфугнрованнн, днфракцнн рентгеновских лучей.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
