Апротонные основания

Существующие методы исследования природы взаимодействия в системах L-кислоты — основный органический растворитель не всегда позволяют выбрать какую-либо определенную схему диссоциации. Поэтому при выборе наиболее достоверной схемы необходимо нередко прибегать к анализу химических особенностей системы. При этом существенную роль играет природа основания, а именно его способность принимать участие в кислотно-основном взаимодействии только в молекулярной форме (апротонные основания) либо также или даже исключительно — в ионной форме (протолитические основания). [c.62]

Образованпе бифункциональных полимерных цепей подтверждается наблюдением явления пост-полимеризации . Значение Р полипептида намного превышает соотношение молярных концентраций К. и инициатора. Степень полимеризации полипептида, образующегося из оптически активного К., в несколько раз превышает Р рацемич. полимера. Как и в случае инициирования первичными аминами, скорость полимеризации оптически активных К. в 10—20 раз больше, чем рацемических. Карбоксиангидриды N-замещенных аминокислот, не имеющие амидного водорода, полимеризуются апротонными основаниями значительно медленнее и по иному механизму. [c.472]

Компоненты инициатора Протонные кислоты Соли карбкатиона (карбония) с протонными основаниями С апротонными основаниями [c.55]

Аналогичным образом подразделяются апротонные основания. Самыми распространенными являются я-основания, к которым относятся алкены, полнены, алкины. [c.18]

Напротив, два других типа инициаторов — соли карбония и комплексы кислот Льюиса с апротонными основаниями — образуют цепи с аналогичными по природе, а иногда и с одинаковыми противоионами. Поэтому различия между теми и другими агентами, конечно существующие, окажутся непосредственно связанными лишь с самой реакцией инициирования. [c.104]

Полимеризация NKA в присутствии третичных аминов и других апротонных оснований [c.566]

Кинетика полимеризации NKA в присутствии апротонных оснований [c.573]

Кинетика простой полимеризации NKA была описана и рассмотрена в разд. 2 и 3, где было показано, что простая , или нормальная , полимеризация N-замещенных и N-незамещенных NKA протекает по одинаковому механизму с растущим аминным концом. Рост полипептидов в присутствии апротонных оснований и подобных агентов отличается в кинетическом смысле от описанных ранее реакций, [c.573]

Высокая скорость полимеризации NKA в присутствии апротонных оснований — наиболее существенная кинетическая характеристика процесса. Это обусловлено высокой скоростью роста, так как концентрация растущих частиц, по-видимому, мала, о чем свидетельствуют относительно высокие степени полимеризации продукта. На основании этого можно сделать вывод, что механизм роста этой реакции отличается от предложенного ранее для реакции полимеризации в присутствии первичных аминов в качестве инициаторов. [c.574]

Любой механизм, претендующий на объяснение процесса в присутствии апротонных оснований, должен удовлетворять следующим условиям [c.577]

Полимеризация в присутствии апротонных оснований идет быстрее и приводит к продуктам более высокого молекулярного веса, чем в присутствии первичных аминов. Следовательно, механизмы роста в этих реакциях различны и константа скорости роста первой реакции должна быть выше, чем для простой реакции. [c.577]

Циклические полипептиды или полипептиды с концевыми аминогруппами образуются в некоторых случаях в присутствии апротонных оснований. [c.578]

По-видимому, реакция полимеризации N-замещенных NKA в присутствии апротонных оснований отличается от реакции N-заме-щенных NKA. [c.578]

Поэтому было высказано [50J предположение, что такой механизм осуществляется при полимеризации NKA в присутствии третичных аминов и других апротонных оснований, и схему процесса можно представить следующим образом [c.578]

В их первоначальном предположении, которое позже было несколько видоизменено, постулируется образование комплекса или активированного мономера между NKA и апротонным основанием или его положительным ионом, если инициатором является ионная пара. Такой комплекс напоминает аддукт, предложенный Уэландом. На- [c.581]

Концепция переноса протона от мономера к основанию ведет к важному обобщению [18, 52], что полимеризацию такого типа могут инициировать не только апротонные основания, но также первичные и вторичные амины. Последние способны действовать двояким образом — как прямые акцепторы протонов (основания Льюиса) и как доноры протонов. Поэтому инициирование процесса первичными или вторичными аминами может приводить к двум конкурирующим реакциям основания одна из них необратимо выводит основания из системы, а для другой основание является лишь катализатором, и его начальная концентрация не изменяется [c.585]

Существуют по крайней мере два пути, позволяющие решить, какой из механизмов роста является правильным при полимеризации NKA в присутствии апротонных оснований. Группа Бэмфорда выбрала следующий путь. [c.589]

Рост цепей с образованием активированного аниона мономера возможен лишь для N-незамещенных NKA замещенные ангидриды не могут образовывать такие ионы. Следовательно, если полимеризация в присутствии апротонных оснований идет через образование такого иона, никакие N-замещенные NKA не должны полимеризоваться в присутствии этих инициаторов (см., однако, работы [74—76], в которых сообщается о такой полимеризации). Группа Бэмфорда приложила очень много усилий для доказательства такого вьшода и их изящные эксперименты заслуживают детального рассмотрения. [c.589]

L Что препятствует процессу инициирования полимеризации N-замещенных NKA в присутствии апротонных оснований — недостаток промежуточных продуктов, имеющих структуру анионов NKA R — СН — СО R — СН — СО [c.591]

Затем активированный мономер инициирует полимеризацию как апротонное основание, в результате чего образуется высокомолекулярный полимер, не содержащий меченых остатков. [c.593]

Нет ничего удивительного в том, что скорость и молекулярный вес полипептидов, образующихся при полимеризации NKA в присутствии инициирующих апротонных оснований, чрезвычайно чувствительны к природе основания (В) противоиона, добавленного электролита, растворителя и т. д. (см., например, работы [68, 711). Все эти факторы влияют на равновесие [c.595]

Рассмотрим, наконец, некоторые существующие возражения против концепции активированного мономера. В настоящий момент имеется некоторая неопределенность в оценке роли бифункционального димера, существование которого предположил Бэм юрд. Например, Блаут [61] считает, что быструю полимеризацию нельзя отнести за счет свободных аминных концевых групп. Это верно, но механизм с участием активированного мономера включает образование кольца на конце цепи, и в этом случае реакция оказывается быстрой и приводит к высокомолекулярным продуктам. Блаут подчеркнул также, что при инициировании полимеризации апротонным основанием, например трифенилметилнатрием, свободные аминные концевые группы не могут существовать, они должны превратиться в соответствующий амид натрия. Поскольку вклад роста по свободным аминным группам по сравнению с ростом на активированном мономере незначителен, их превращение в группы другого вида не играет заметной роли. Кроме того, в условиях, приводящих к получению высокомолекулярных продуктов, весьма вероятно, что основание не действует на свободный амин. Так как концентрация свободного амина увеличивается с концентрацией NKA и, кроме того, NKA является более сильной (по сравнению с амином) кислотой, равновесие в реакции [c.596]

Механизм полимеризации N-замещенных NKA до сих пор неясен. Механизм простой полимеризации с растущей концевой аминогруппой может осуществляться как для N-замещенных, так и для N-незамещенных мономеров. Этот путь уже рассмотрен в настоящей главе, и мы не будем останавливаться на нем в дальнейшем. Механизм реакции с активированием мономера, в котором существуют отрицательные анионы NKA с зарядом на атоме азота, конечно, невозможен для N-замещенных NKA. До сих пор не ясно, идет ли инициируемая апротонными основаниями полимеризация этих мономеров в отсутствие доноров протонов Исследователи школы Бэмфорда настаивают на том, что такая полимеризация невозможна, но многие ученые придерживаются противоположного взгляда. [c.598]

В этом случае информацию о механизме реакции можно получить, измеряя отношение константы скорости изотопного обмена ке) к константе скорости рацемизации (йа). Если отношение кс к значительно больше единицы, это означает, что реакция происходит с сохранением конфигурации, поскольку процессы изотопного обмена не вызывают изменения конфигурации. Величина отношения ке ка, близкая к единице, указывает на рацемизацию, а величина этого отношения, равная /г, говорит об обращении конфигурации (разд. 10.1). В зависимости от природы К, основания и растворителя наблюдается один из трех типов стереохимического поведения. Как и в реакции расщепления алкоксидов, в растворителях с низкой диэлектрической проницаемостью обычно наблюдается сохранение конфигурации, в полярных апротонных растворителях — рацемизация, а в протонных растворителях — обращение конфигурации. Однако в реакциях обмена протона появляется и четвертый тип стереохимического поведения. Было найдено, что в апротонных растворителях и с апротонными основаниями, подобными третичным аминам, отношение кс1ка. меньше 7г это свидетельствует о том, что рацемизация происходит быстрее, чем изотопный обмен (такой процесс известен как изорацемизация). В этих условиях сопряженная кислота амина остается ассоциированной с карбанионом в виде ионной пары. Иногда ионная пара диссоциирует достаточно медленно, для того чтобы карбанион успел вывернуться и снова захватить протон [c.415]

При исследовании взаимодействия в системах, образованных L-кислотой и апротонным основанием, необходимо учитывать, что при автоионизации L-кислоты (схема (1—69)) образуется заряженная кислота [MeX i]+, являющаяся более сильной кислотой, чем незаряженная МеХ . Поэтому катион [MeX i]+ в первую очередь будет нейтрализоваться молекулой основания S, сдвигая равновесие (1—69) вправо и приводя к реализации равновесия (1— 69, а), либо в растворах с достаточно высоким содержанием кислоты—к реализации равновесия (1—69,6) [37]. Справедливость схемы (1—69, а), (1—69,6) была экспериментально доказана изучением переноса ионов с помощью радиоизотопов Н, С, С1, 5 Fe, i Sn, i2 Sb, i25Sb [38, 37, 553, 551, 194], ЯМР- и ИК-спектро-скопией [71, 37]. [c.62]

К а т а л и 3 а т о р ы и о л и м е р и з а ц и и —> апротонные основания (метилат Na, NaOH, трифенплметилпатрпй, третичные амины п т. д.). Реакцию проводят в. малополярных растворителях (диоксан, бензол, хлороформ) при темн-ре не вышо 30° С и концентрации К. ниже 4%. Скорость процесса [c.474]

В полимерах NKA глицина и фенилаланина было найдено несколько процентов производных 3-гидантоинуксусной кислоты, однако такие продукты не обнаружены в полимере, полученном из NKA саркозина [12]. Эти результаты подтверждают, что механизмы полимеризации N-замещенных и N-незамещенных ангидридов в присутствии апротонных оснований могут быть различны. [c.566]

NKA N-фенилглицина, однако очень сухой пиридин инициирует полимеризацию NKA саркозина и его N-замещенного производного [41]. Бэмфорд и сотр. [43, 44] высказали сомнение в правильности этих результатов, поскольку они установили, что тщательно очищенный NKA саркозина не полимеризуется в присутствии третичных аминов. Еще труднее было решить, полимеризуется ли другой N-замещенный ангидрид — NKA L-пролина или какое-либо из его производных — в присутствии апротонных оснований. Однако чрезвычайно высокая реакционная способность этих мономеров приводит к неоднозначным экспериментальным результатам. Полимеризация этих NKA в присутствии пиридина была исследована Качальским и сотр. [45], а группа Бэмфорда [18, 46] сообщила лишь о чрезвычайно медленной полимеризации NKA L-пролина в присутствии третичного основания. При добавлении к этой медленно полимеризующейся смеси 3-метил-гидантонна полимеризация протекает очень быстро. Очень трудно представить себе существование случайной примеси, ингибирующей полимеризацию в исследовании Бэмфорда, но в то же время вполне возможно присутствие некоторых посторонних примесей в других исследованиях, изменяющих течение исследуемой реакции. Поэтому, по-видимому, результаты группы Бэмфорда правильны, и следует принять, что N-замещенные NKA не способны легко полимеризоваться под действием третичных аминов, если из системы исключены все протонодонорные примеси. Однако вывод Бэмфорда нельзя распространить на процессы полимеризации в присутствии более сильных по сравнению с третичными аминами апротонных оснований (см., например, разд. 10). [c.567]

Полимеризация NKA в присутствии третичных аминов, а также других апротонных оснований, таких, как гидроокись натрия, метилат-натрия, трифеннлметилнатрий и т. п., очень важный процесс, так как образующиеся при этом синтетические полипептиды имеют высокий молекулярный вес. Такие продукты очень важны для исследований химических и физических свойств протеинов. Синтез высокомолекулярных протеинов проведен в 1954г. Блаутом, Карлсоном, Доти и Хар-гитай [47], которые полимеризовали NKA у-бензил-глутамата в сухом диоксане или в смеси его с тетрагидрофураном, используя в качестве инициатора метанольный раствор гидроокиси натрия. Полимеризация протекала при 2Б°, и реакция завершилась за 4 час. Молекулярный вес продуктов превышал 100 000, и даже были получены образцы молекулярного веса 350 ООО [48]. Молекулярные веса определяли методом светорассеяния с использованием диаграмм Зимма (углы рассеяния менялись в пределах 30—135°). Было определенно установлено отсутствие ассоциации полимера, так как результаты, полученные в дихлоруксусной кислоте, согласуются с данными, полученными в смеси хлороформ — формамид. Кроме того, измерения вязкости привели к аналогичному выводу, так как вязкость понижалась линейно со снижением концентрации полимера вплоть до высоких разбавлений. [c.567]

К сожалению, эта основополагающая идея, вытекающая из результатов, полученных Бэмфордом при исследовании полимеризации NKA в диметилформамиде с хлоридом лития в качестве инициатора, относится не к типичной полимеризационной системе, реагирующей в присутствии апротонных оснований. Присутствие хлорида лития в растворе позволяет предположить, что ход процесса в этом случае обусловлен некоторыми эффектами, связанными с относительно высокой концентрацией электролита, что придает специфический характер этой полимеризации. Кроме того, изучение системы с хлоридом лития привлекало внимание Бэмфорда к роли положительного иона, а не основания, что и привело к выщеупомянутому формализму. Важнейшие черты этого механизма можно сохранить и представить процесс еще более правдоподобной схемой, если постулировать инициирование с переносом протона от мономера к основанию вместо присоединения основания к мономеру. Это и предположили Бэмфорд и Блок в работе [51]. Стадию инициирования можно тогда представить схемой [c.583]

Внутримолекулярное взаимодействие концевой аминной группы и полипептидного цикла представляет собой интересный процесс обрыва [44, 45]. В результате такой реакции должны образовываться циклические полипептиды, и из продуктов полимеризации NKA в присутствии некоторых апротонных оснований действительно удалось выделить гексамерные циклические полипептиды. Скорость такого обрыва должна зависеть от молекулярного веса полимера, так как вероятность замыкания кольца больше при относительно низкой степени полимеризации DP 4—8), и понижается с увеличением длины полимерной цепи [72,73]. Следовательно, некоторая часть полимерных цепей должна обрьшаться в результате циклизации еще при низких степенях превращения, а молекулы, имеющие длину цепи выше критической, способны расти до достаточной длины, пока не произойдет одна из возможных реакций обрыва. Возможно, такой характер обрыва цепей ответствен за широкое молекулярновесовое распределение (высокое отношение Мщ/Мп) полипептидов, полученных полимеризацией в присутствии апротонных оснований ), а также объясняет постоянную степень полимеризации в последовательных реакциях пост-полимеризации (разд. 7). [c.587]

Исключительно высокая способность 3-метилгидантоина инициировать полимеризацию противоречит выводам Бэмфорда и требует дополнительных объяснений ). Кроме того, во многих работах было показано, что быстрая полимеризация N-замещенных NKA в присутствии апротонных оснований протекает в безводных средах. Доказательства Бэмфорда недостаточно убедительны для подтверждения гипотезы активированного мономера. Поэтому необходимо рассмотреть другие доказательства. Начнем с детального анализа всех имеющихся в настоящий момент данных. [c.591]

Наконец заметим, что возможность полимеризации N-замещенных NKA в присутствии апротонных оснований и в апротонных средах не является аргументом против механизма активирования мономера. Этот механизм надежно подтвержден экспериментальными исследованиями Гудмана и Хатчисона. [c.599]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология