Катализ гидролиза амидов

Возможность промежуточного образования ангидрида XXV связана с обсуждавшейся в предыдущем разделе повышенной термодинамической стабильностью циклических ангидридов, в частности малеи-нового (XIX). Межмолекулярный катализ гидролиза амидов карбоксильной группой вообще не известен не только по нуклеофильному, но и по какому-либо другому механизму, что создает трудность выбора межмолекулярной реакции сравнения. Кирби [35] выбрал в качестве такой реакции сравнения гидролиз Ы-метилакриламида (при pH 3). Поскольку и в этой реакции не удается обнаружить катализа карбоксильной группой, то сравнение ее скорости со скоростями внутримолекулярных реакций дает фактически нижнюю оценку эффекта ускорения, обусловленного протеканием реакции во внутримолекулярном режиме. Из табл. 18 видно, что уже для незамещенной малеиновой кислоты (К = величина > 2-10 , что практически исчерпывает возможности эффектов сближения и ориентации (см. уравнение 2.30)., Введение одного алкильного заместителя (R = Н, К варьировали от СНд до трет-С Н ) приводит к сравнительно небольшому ускорению. Однако при введении сразу двух заместителей (Н = = СНд) происходит столь резкое ускорение, что величина к- /к , > 5-10 выходит далеко за рамки предсказываемого на основании уравнения (2.30). Столь большой эффект, по мнению авторов [35], связан с тем, что взаимное отталкивание алкильных групп вызывает [c.88]

Механизм действия сериновых протеиназ в настоящее время понят лучше механизма любого другого типа ферментов и может служить иллюстрацией некоторых важных моментов, касающихся ферментативного катализа. Гидролиз амида может показаться не слишком сложной реакцией химику-органику. В случае же ферментативного катализа для обеспечения успешного протекания реакции необходимо очень строгое обеспечение тех стадий, которые химик может счастливо игнорировать. В противном случае будет происходить замедление реакции. Даже механизм, приведенный на схемах (28) — (34) и насчитывающий 9 отдельных стадий, является, безусловно, упрощенным. [В качестве иллюстрации можно отметить, что в последних исследованиях механизма действия химотрипсина с использованием методов быстрой кинетики в водном диметилсульфоксиде при —90°С показано наличие четырех процессов, предшествующих образованию тетраэдрического интермедиата см. схему (28) . Первым из этих процессов является связывание субстрата, остальные, по-видимому, представляют собой индуцированные субстратом конформационные изменения в ферменте, необходимые для обеспечения правильной стереохимии катализа] [63]. Нетрудно понять, почему для катализа распада такой высоко энергетической частицы, как тетраэдрический интермедиат, требуется особое обеспечение такие стадии могут в конце концов быть скоростьопределяющими в самых простых реакциях. Однако в связи с тем, что для эффективного протекания ферментативного катализа необходимы очень [c.497]

Суммарный общий основной и кислотный катализ гидролиза амидов карбоновых кислот [c.99]

Выдвигаемое в работах [7, 8] предположение о катализе гидролиза амидов карбоновыми кислотами за счет образования неустойчивых ангидридов кажется нам маловероятным. [c.106]

В таблице 12 приведена рН-зависимость гидролиза амида Ы-ацетил-Ь-триптофана, катализируемого а-химотрипсином [5]. Определить значения рК групп фермент-субстратного комплекса, принимающих участие в катализе. [c.231]

Химотрипсин Гидролиз амида, основный катализ 4-10-2 1-10-5 4-103 [c.188]

Химотрипсин Гидролиз амида, основный катализ 4- 10 1 10" 4- 10 [c.386]

Гидролиз. Механизм кислотного и основного гидролиза как алифатических, так и ароматических гидроксамовых кислот аналогичен механизму гидролиза амидов, н в случае кислотного катализа может быть представлен следующей схемой [ 35] [c.99]

При исследовании пуш-пульного механизма кислотного катализа производных кислот фосфора представляет также большой интерес кинетика кислотного гидролиза амидов кислот фосфора [292—295]. [c.556]

Катализ гидролиза амида аминоуксусной кислоты они представляют следующим об)разом [c.363]

Наконец, следует упомянуть, что участие соседних карбоксильных групп в гидролизе амидов также имеет значение для понимания ферментативного гидролиза амидов. Один из таких ферментов — кислая протеаза пепсин из желудочного сока механизм ее действия включает общекислотный катализ. Клюгер и Лам синтезировали фиксированные модельные соединения, чтобы изучить участие карбоновой кислоты в гидролизе амидов [112]. Они обнаружили, что аниловые производные эняо-цис-5-норборнена соответствуют критериям жесткого геометрического сближения взаимодействующих функциональных групп. [c.242]

Катализ гидроксильной группой. Гидроксильная группа, подобно амидной, обладает исключительно слабо выраженными кислотноосновными свойствами. Для нее также не известен межмолекулярный катализ в гидролитических реакциях. Внутримолекулярное участие ионизованной гидроксильной группы обнаруживает гидролиз амида XXXIV, идущий по механизму общего основного катализа [481 [c.93]

Реакция гидролиза амида глутаровой кислоты, катализи руемого (о-амидазой, проходит по трехстадийному механизму [8]. Исходя из данных табл. 12, определить, какая из двух стадий — ацилирование или деацилирование — лимитирует скорость ферментативной реакции, если кинетика гидролиза глутарамата регистри ровалась по выделению аммиака (продукт Р1 на схеме 7.12). [c.152]

Те же восемь механизмов, которые обсуждались для гидролиза сложных эфиров, применимы и для гидролиза амидов [455]. Реакции гидролиза, катализируемые как кислотами, так и основаниями, по существу, необратимы, так как в обоих случаях образуются соли. В случае основного катализа осуществляется механизм Вдс2. [c.116]

Случай кислотного катализа менее ясен. Реакция обычно имеет второй порядок кроме того, известно, что амиды протонируются главным образом по кислороду (гл. 8, [16]). На основании этих фактов, как правило, считают, что большинство катализируемых кислотами реакций гидролиза амидов протекают по механизму Алс2. [c.117]

Поставим в начале частные вопросы. Как имидазольная группа взаимодействует с амидной группой Может ли карбоксильная группа катализировать перенос фосфата Постепенно стало ясно, что определенные группы хорошо соответствуют определенным реакциям. Например, в реакциях ацеталей всегда требуется кислый катализ, и среди пяти групп, которыми располагают ферменты, только карбоксильная группа представляется достаточно сильной кислотой. С другой стороны, гидролиз амидов — реакция, катализируемая большим числом ферментов, — может катализироваться четырьмя из этих пяти групп. Эти заключения были сделаны как на основании данных по идентификации каталитических групп соответствуюш,их ферментов, так и на основании изучения модельных систем. Основные механизмы, с другой стороны, были первоначально идентифицированы исключительно в простых системах, и в связи с этим следует начать с описания развития этого подхода. [c.459]

Можно полагать, что эффект напряжения будет влиять на энтальпию активации. Для гидролиза амидов аналогов малеиновой кислоты соответствующие параметры были измерены и приводятся в табл. 24.1.5 [76,129]. Эта реакция характеризуется нуклеофильным катализом соседней карбоксильной группой, в результате чего через тетраэдрический интермедиат возникает пятичленный циклический ангидрид. Образование пятичленного кольца из тетразамещенного этилена (82) ослабляет нековалентные взаимодействия между четырьмя копланарными группами наподобие того, как это имеет место в обсуждавшихся выще реакциях 1,2,3,4-тетразамещенных бензолов. В отсутствие двух алкильных заместителей эффект исчезает углы а,а в основном состояния (81) составляют около 130°, а в (82)— 120° [130]. В случае (80) ангидрид и ведущее к нему переходное состояние более напряжены, чем основное состояние, так как заместители при двойной связи, зндоцикличные относительно пятичленного цикла, в данном случае раздвигаются а,а в (80) составляют около 130° , и для образования вюрого пятичленного цикла должны быть вынужденно сближены. Данные табл. 24.1.5. ясно показывают, как напряжение этого типа влияет на энтальпию активации. Энтропии активации в этом ряду изменяются лишь в незначительной степени и более благоприятны для менее реакционноспособных соединений. [c.526]

Ионы металлов, включая переходные и редкоземельные, катализируют гидролиз различных амидов. В этих соединениях помимо связывания с амидной группой ион металла может координироваться с одним или несколькими аминными или карбоксил атными лигандами. Таким образом, структурные предпосылки катализа металлами гидролиза амидов и сложных эфиров аналогичны. Однако в гидролизе амидов катализ проявляется не столь ярко, как в гидролизе сложных эфиров. Например, гидролиз глицинамида в присутствии 0,02 моль/л ионов двухвалентной меди идет только в двадцать раз быстрее самопроизвольного процесса. Зтот результат на первый взгляд представляется довольно неожиданным, так как большая часть данных инфракрасной спектроскопии, касающихся комплексов ионов металлов с производными карбоновых кислот, показывает, что амиды сильнее связаны с металлами по сравнению со сложными эфирами, вероятно, из-за меньшей основности последних. Следовательно, более сильное комплексообразование иона металла в основном состоянии по сравнению с переходным должно неизбежно приводить к замедлению, а не ускорению реакции. [c.227]

При основном и нуклеофильном катализе гидролиза (расщепления) сложных эфиров, галогенангидридов, органических амидов и этерификации карбоновых кислот, как и в случае кислотного катализа, замещение связи при ацильной и алкильной группах соответственно обозначаются символами Ас и Alk, а молекулярность — цифрами 2 и 1. [c.437]

Нуклеофильное замещение протекает особенно легко в случае аминосоединений, содержащих электронодонорные заместители, а также в случае гидразинов и гидроксиламлнов. Изучена кинетика реакции гидроксиламина с алкиламидами при 25 °С, в которой замещение аминного фрагмента приводит к гидроксамовой кислоте (см. разд. 9.9.4) [240]. Кривая зависимости скорости реакции от pH имеет колоколообразную форму, что указывает на общий кислотный катализ гидроксиламмониевым ионом, который, однако, замедляется при высоких концентрациях. Такое торможение катализа указывает на смену стадии, определяющей скорость процесса, а следовательно, на то, что реакция проходит через тетраэдрический интермедиат, как при гидролизе амидов [240]. [c.458]

Катализ гидролиза Ы-н-бутилацетамида в ацетатном буферном растворе (220° растворитель—вода) был изучен Вайнес-сом [179], Он показал, что реакция подчиняется кинетике первого порядка по концентрации уксусной кислоты и амида и [c.122]

Катализ этими веществами по ряду признаков отличается от катализа, обусловленного простыми частицами типа Н3О , СН и др. Одно из наиболее существенных различий заключается в том, что ферменты обычно намного более эффективные катализаторы, чем простые молекулы. Например, гидролитический фермент а-химотри псин (молекулярный вес 25 000) катализирует гидролиз амидов до карбоно- [c.72]

Амиды аминокислот гидролизуются в условиях, когда кз>к2, и в стационарном состоянии справедливо уравнение (4.39). Прямое экспериментальное подтверждение участия промежуточных соединений ЕЗ и ЕА в катализе гидролиза эфиров N-aцили-. рованных Ь-аминокислот получено из анализа предстационарной кинетики реакции на длинах волн поглощения промежуточных соединений (Я, 290 нм) (Незз, МсСопп, Ки, МсСопкеу. 1970). Так, при смешении раствора а-химотрипсина с метиловым эфиром К-ацетил-Ь-фенилаланина наблюдается быстрое оптически регист- [c.81]

НКр о -10), НСИрКа -7) И СбНбЗОзН (р/ о -7). Поэтому эти сильные кислоты эффективны в катализе гидролиза сложных органических эфиров. Катализируемый кислотами гидролиз органических амидов, и в особенности поли- или олигопептидов (например, протеинов), играет важную роль как в биохимических процессах, так и в промышленном синтезе [ 1]. Значение рК кислот, сопряженных органическим амидам, составляет примерно -1, и гфотонирование может 1фотекатьуже [c.132]

Кроме каталитического гидролиза эфиров, известен катализ ионами металлов реакции гидролиза других соединений. Выше упоминался гидролиз амидов [реакция (8.4)]. Как положительный, так и отрицательный катализ ионами металлов обнаружен для гидролиза шиффовых оснований. Так, Эйххорн и Бейлар [24] установили, что шиффовы основания легко гидролизуются, если опи представляют часть хелатной системы [c.546]

Смотреть страницы где упоминается термин Катализ гидролиза амидов: [c.123] [c.130] [c.91] [c.200] [c.403] [c.200] [c.403] [c.114] [c.127] [c.488] [c.488] [c.91] [c.146] [c.387] [c.192] [c.398] [c.439] [c.192] [c.387] [c.227] [c.352] [c.132] [c.75]

Химия протеолиза Изд.2 (1991) -- [ c.115 , c.116 , c.117 , c.118 , c.119 , c.120 , c.121 , c.122 , c.123 , c.124 , c.125 , c.126 , c.127 , c.128 , c.129 , c.130 , c.131 , c.132 , c.133 , c.134 , c.135 , c.136 , c.137 , c.138 , c.139 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология