Терней - Органическая химия II (1125893), страница 68
Текст из файла (страница 68)
Вновь образовавшаяся амидная связь при этом не разрывается и рацемизации я-углеродного атома не происходит. В случае серусодержащих аминокислот для удаления защитной группы рекомендуется применять триэтилсилан (С Н,) Я1Н и хлорид палладия, так как соединения, содержащие серу, а Группу — ОС(0)С1 нааывают также хлоркарбонатной. Большинство реакций, в которые аминокислоты вступают в лабораторных условиях, свойственны всем аминам или карбоновым кислотам. ОБРАЗОВАНИЕ АМИДОВ ПО КАРБОКСИЛЬНОИ ГРУППЕ.
Трудно избежать поликонденсации аминокислоты при реакции ее карбоксильной группы с аминогруппой любого амина, приводящей к образованию амида. 394 ГЛАВА 25 отравляют металлические катализаторы, используемые при гидрировании и гидрогенолизе. н,усе — + СенасЕ1а+1НОС(О)ЯН1Ц вЂ” СОа+ 112ХВ карбаминовая кислота (неустойчива) О !! С„11аСН О вЂ” С вЂ” МНВ— Нвг/СнаСОаН вЂ” С НаСН Вг+1НОС(О)МНВ) — СО +Н ИВ Первоначально при синтезе амидов аминокислот свободную карбоксильную группу «активировали» для реакции с амином. Для этого группу — С(0) — ОН превращали обычно в группу — С(0) — 0 — С(0)ОС,Н, действием этилхлорформиата О О !! !! Санбсн,Π— С вЂ” МНСНВС0211+ С,Н50 — С вЂ” С1 -+ я-аминокислота с защищенной а мин огруппой О О О !! !! !! н ынз -~- СенбснаΠ— С вЂ” МНСЕЕ — С вЂ” Π— С вЂ” Осань -с,н,он, -со, О О !! !! Р~ -в.
СаН~СЕ1а — Π— С вЂ” ХНСН — С ХНВ~ =+ н2 О !! Н,М вЂ” С11 — С вЂ” ХНВ'+ Сен5сна+ СОа. О !! а) основание ~сне) сΠ— с — м -)-н мснйсО н — ~ БОк — мнснясо а б) кислота трет-бутоксикарбоксазид (БОКМа) Бок — мнснВСО,Н+ НОВ'+с,н„я = с = яс,н„- дцк О О !! !! -ч- БОК вЂ” ХНСНВС вЂ” ХЕ1В'+ Сен11ХН вЂ” С вЂ” Хнсен12 11, М'-дициклогексилмочевина О О !! нс1 !! ЬО1~ — ХНСНВС вЂ” МН — — + (Сна),с= Сна+ СО,+Н,Х вЂ” СН — С вЂ” МНВ С1 снз~~ан * Обычно используют нв платину, а палладий — Прим.
ред. Амидирование карбоксильной группы аминокислот было затем усовершенствовано благодаря двум методам синтеза. Во-первых, стали применять иной реагент для защиты аминогруппы аминокислоты, а именно третбутоксикарбоксазид (СНз) СОС(0)Х . Он превращает аминогруппу в ее трет-бутоксикарбонильное (БОК) производное, а группу БОК можно легко снять при помощи реакции со смесью соляной и уксусной кислот. Именно поэтому для защиты аминогрупп лучше применять трет-бутоксикарбоксазид, а не карбобензоксихлорид. Во-вторых, карбоксильную группу не надо активировать перед амидированием, если обработать аминокислоту с защищенной аминогруппой амином в присутствии дициклогексилкарбодиимида (ДЦК) — активного некислотного дегидрирующего агента.
Ниже представлены реакции синтеза амида аминокислоты, в которых используются эти реагенты. Аминокислоты, пептиды и Белки 395 7. 11игко представлена схема синтеза трет-бутоксикарбоксазида. Назовите промежуточные продукты, обозначенные ва схеме буквами. СОС1, (СЕ1з)зСОН Н 2 Х 1Ч Н 2 тиофенол — — + А(с,нзс108) — + В(С12Н1~028)— основание МаХО2 -+- В(соН,2М202) — ~ (Снз)зсОС(0)Хз 11 0% ОБРАЗОВАНИЕ АМИДОВ ПО АМИНОГРУППЕ.
При ацилировании аминогруппы я-аминокислоты образуется амид 0 !! + В' — С вЂ” Х- ацилирующий агент Ж-ацилированная аминокислота Реакция лучше идет в основной среде, так как при этом обеспечивается высокая концентрация свободного амина. Примером может служить получение 1ч-бензоилаланина при помощи метода Шоттена — Баумана (равд. 21.6). 0 !! + Со но — С вЂ” С1 бензоилхлорид Я-беизоилаланив алании ОБРАЗОВАНИЕ СЛОЖНЫХ ЭФИРОВ.
Карбоксильная группа аминокислоты легко этерифицируется обычными методами. Например, метиловые эфиры получают, пропуская сухой газообразный хлористый водород через раствор аминокислоты в метаноле. Об1цпл схема реакции: Н Н 0 ! нс~  — С вЂ” СО2Н+СН,ОН вЂ”  — С вЂ” С вЂ” ОСН, ! ЫН2 Мнз (в виде хлоргидрата) Пример: Если спирт не является жидкостью (либо слишком дорог, чтобы его использовать в качестве растворителя), реакцию можно проводить в инертном растворителе. Воду, которая при этом образуется, отгоняют. Одним из птироко применяемых кислотных катализаторов является п-толуолсульфо- 1МН2  — С вЂ” СО,Н Н ХН2 НзС вЂ” С вЂ” СО,Н ! Н Н ! СН С Созн+ СН ОН ! ХН 0 !! НМ вЂ” С вЂ” В'  — С вЂ” СО,Н ! Н 0 !! О НМ вЂ” С вЂ” Сзнз! ОНГН2О Н® + + СНз С С02Н -о с ! Н Н Е1С! ! + СНз — С вЂ” С02СНз (85о/о) ! ~ЯНЗ ес1 396 гллвл зз кислота (сильная органическая кислота). В качестве примера ниже показано получение бензилового эфира глицина.
Н ! Н вЂ” С вЂ” СО»Н+ СвНвСНвОН ХНв Н О н6 ! !! — ~ Н вЂ” С вЂ” С вЂ” Π— СНвСвНв -нво ~я?, ( 7000) О,Я вЂ” ~ — ?'+НвМ вЂ” СНВ( ОвН -+. ОвХ вЂ” — ХН вЂ” СНВСО,Н ХО '~ИО, реактив Сэнгера 8. а) Напишите реакции синтеза реактива Сэнгера, исходя пз любого одпозамещенного бензола. б) Как можно получить 3,5-динитрофторбепзол3 в) 1?аппп1пте механизм взаимодействия реактива Сэнгера с алаппном. 25.7. РЕАКЦИИ АМИНОКИСЛОТ ! М У! УО Простые аминокислоты, как и многие другие простые «биологическне» молекулы, не накапливаются в клетке: как правило, их избыток разрушается при помощи реакций, которые снабжают живую систему энергией.
Дезаминирование, переаминирование и декарбоксилирование — три основные реакции, благодаря которым осуществляется превращение аминокислот в клетке и которые катализируются ферментами. Ниже мы рассмотрим эти чроцессы. ДЕЗАМИНИРОВАНИЕ И ПКРЕАМИНИРОВАНИК. Дезаминирование может осуществляться каь. неокислительным, так и окислительныи путем. Беокислительное дезаминирование встречается в основном у бактерий и грибов. В качестве примера можно назвать превращение аспарагиновой кислоты в фумаровую кислоту и аммиак под действием фермента аснартазы.
НОС Н С С Н СОН фумаровая кислота аспартааа НОвС вЂ” СНв — СН вЂ” СОвН ! ХН, + ХНа дезампнирование аснара гиповей кислоты аспарагиновая, кислота Для того чтобы полностью прошла реакция окислительного дезаминирования, например превращение аланина в пировиноградную кислоту, фермент, катализирующий эту реакцию, нуждается в окислительном (дегидрирующем) агенте. Обычным акцептором водорода в таких системах служит ФЛД (флавинадениндинуклеотид), который переходит в восстановленную форму, сокращенно обозначаемую ФАД-Нз (разд. 23.11). Окислительное дезаминирование осуществляется через образование промежуточного имина, Ниже приведены два уравнения, описывающие дезаминирование аланина' до АРИЛИРОВАНИЕ. Аминокислоты взаимодействуют с 2,4-динитрофторбензолом (реактивом Сэнгера) в слабощелочном растворе, образуя.
замещенный динитроанилин. Эти реакции идут по механизму нуклеофильного ароматического замещения, Применение этого реактива в биохимии описано в разд. 25.8. Аминокислоты, пептиды и велки 397 пировиноградной кислоты: первое из них написано химиком-органиком, второе — биохимиком. СН, СН„ С=ИН * С=О + Ияз !о! !, но ! СО,Н СО,Н ппрозиноераонаи кволого а СН, и 0 Снз с=он с=о ! ! ФАД ФАД Нг СО Н ~нз а СН„ ! Н вЂ” с — мн г ~ Оги алании СН ! Н вЂ” С вЂ” ИН ! Согн Лереаминирование сводится к взаимопревращению аминогрупп и карбонильных групп под действием ферментов трансаминаз, называемых также аминотрансферазами,. Эта реакция служит не только для разрушения аминокислот, но и для их биосинтеза.
Так, например, аспартат-а-кетоглутараттрансаминаза * катализирует взаимопревращение аспарагиновой и сс-кетоглутаровой кислот в щавелевоуксусную и глутаминовую кислоты. Механизм реакции этого типа был описан в гл. 17. аспарагиновая а-кетоглукислота таровая кислота щавелево- глутаминовая уксусная киг лота кислота ДЕКАРБОКСИЛИРОВАНИЕ. Декарбоксилирование — еще одна общая биологическая реакция а-аминокислот, катализируемая ферментами— декарбоксилазами, которые встречаются у самых различных организмов. Некоторые амины обладают ярко выраженной биологической активностью, и декарбоксилирование аминокислот служит важным источником их возникновения.
Особенно существенным является образование дофамина при декарбоксилировании диоксифенилаланина, поскольку дофамин — это биологический предшественник адреналина. ХНа ) / СЕЕз С С~ ~яН ! НО Н декарбоксилаза диоксифенилаланина диоксифенилаланин (ДОФА) НΠ—. '~~ — СН,— СЕЕ,МН,+СО, ,Г НО дофамин е Согласно «Весопппепдагюпз (1964) оГ гЬе Епгегпайюпа1 Е)пюп оГ В1ос)гегп1з1гу оп 1)ге Мопгепс1аФпге апд С1азз111саФюп о1 Епзугпез», систематическое название етого фермента — г -аспартат: 2-оксоглутаратаминотрансфераза. СО Н СН ! + Н вЂ” С вЂ” Ян СОзЕЕ СО,Н ! СН, ! СН, ! С=О СО,Н СО,Н ! 2 СН трансаминаза+ С = 0 ниридоксальфосфат СО Н СО,Е-Е СН, ! + СН, Н вЂ” С вЂ” МН, СО,Н 398 гллвА 2» Декарбоксилирование глутамиповой кислоты играет важную роль, так как возникающую в результате реакции у-аминомасляную кислоту можно рассматривать как природный «транквилизатор».
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
