Присоединение субстрата в трех

Поскольку индольная флуоресценция триптофана наиболее интенсивна среди природных аминокислот, она в основном ответственна за флуоресценцию большинства белков и находит различные применения в биологии и медицине, например в качестве пробы для выяснения структурных и конформационных изменений в белках, оценки совместимости антител в иммунологии и выяснения механизма действия ферментов [136, в, 15]. Примером, в частности, может служить гидролаза — лизоцим, содержащий шесть остатков триптофана, в том числе три, по-видимому, ассоциированы с активным участком. Присоединение субстрата приводит к голубому смещению в эмиссионном спектре на 10 нм, от 335 к 325 нм, сопровождающемуся повышением квантового выхода. Такое поведение интерпретируется как указание на взаимодействие между карбоксильными и индольными группами активного центра, которое исчезает при присоединении к субстрату [16]. [c.494]

Присоединение к двойной или тройной связи может происходить по четырем основным путям. Три из них представляют собой двустадийные процессы, в которых первая стадия — это атака нуклеофила, электрофила пли свободного радикала. Вторая стадия заключается в рекомбинации получающегося интермедиата соответственно с положительной, отрицательной или нейтральной частицей. В механизме четвертого типа атака на оба атома углерода двойной или тройной связи происходит одновременно. Реализация одного из этих четырех типов механизмов в каждом конкретном случае определяется природой субстрата и реагента и условиями реакции. Некоторые реакции, рассмотренные в данной главе, могут идти по механизмам всех четырех типов. [c.132]

Этот метод, который применим к моно-, ди-, три- и тетра-алкилзамещенным олефинам, а также к фенилзамещенным олефинам, дает почти исключительное присоединение по правилу Марковникова. В субстрате могут присутствовать гидрокси-, метокси- и ацетоксигруппы, а также галогены, что, как правило, не осложняет реакции [131]. [c.164]

В этой книге, предназначенной прежде всего для студентов, изучающих органическую химию, предпринята попытка сравнительно доступно изложить современное состояние теории органических химических реакций. При этом автор не стремится охватить абсолютно все типы реакций, так как это является предметом современных учебников органической химии предполагается, что читатель уже знаком с этими учебниками. Казалось более целесообразным осветить в первую очередь влияния и взаимодействия, скрывающиеся за отдельными механизмами, причем рассмотреть вопрос под различными углами зрения (субстрат — реагент — растворитель). Прежде всего такого рода знание помогает правильно подобрать условия реакции и вообще планировать практическую работу. Далее, для учащихся особенно важно, чтобы теория помогала обобщить многообразие материала и рассмотреть его с единой точки зрения на наглядных примерах. Так, реакции азометинов, нитрилов, нитро- и нитрозосоединений обычно не относят к карбонильным реакциям, но в этой книге их рассматривают вместе с карбонильными реакциями (реакциями альдегидов, кетонов, карбоновых кислот и их производных). Кроме того, применяя принцип винилогии, здесь же рассматривают присоединение по Михаэлю и нуклеофильное ароматическое замещение. Электрофильное присоединение к олефинам и электрофильное замещение в ароматическом ядре также обсуждаются с общей точки зрения. Что касается других глав, то в них сохранена обычная классификация реакций по типа.м нуклеофильное замещение у насыщенного атома углерода, отщепление, секстетные перегруппировки и радикальные реакции. Первые три главы служат введением в них рассматривается проблема химической связи, распределение электронной плотности в молекуле и общие вопросы течения химических реакций органических соединений. [c.9]

Прежде всего следует усвоить принцип расположения материала в книге. В основу классификации всех реакций введения или изменения функций в органической молекуле авторы положили степень окисления. Они разделяют все реакции на три типа реакции, при которых степень окисления сохраняется (изогипсические) реакции, при которых степень окисления увеличивается (окислительные), и, наконец, реакции, при которых степень окисления уменьшается (восстановительные). Все три типа реакций могут включать замещение, присоединение и элиминирование. Внутри каждого раздела авторы следуют разработанной ими схеме сначала среди реакций замещения рассматриваются реакции замещения электроотрицательного атома на другой электроотрицательный атом, а затем реакции замещения электроположительного атома на электроположительный атом иной природы, причем внутри каждого подраздела материал располагается в порядке повыщения степени окисления субстрата. В разделе, посвященном реакции присоединения, сначала рассматриваются реакции присоединения по двойным связям углерод — углерод и углерод — гетероатом, а затем — по тройным связям. Построение всех подразделов также одинаково. Сначала приведены краткие общие сведения [c.5]

Здесь через Ks., Ks Ksa и обозначены константы диссоциации соответствующих комплексов, аналогичные субстратной константе в уравнении Михаэлиса (/ s)- Множители ai и выражают изменение сродства к отмеченному индексом субстрату под влиянием присоединения другого субстрата к катализатору К. (Обычно принимается либо ai=a2=l, либо ai=a2=a l.) Из четырех написанных констант равновесия независимы только три, поскольку, комбинируя приведенные выше уравнения, легко показать, что [c.43]

Введение -[-/-заместителей, например алкильных групп, в а-или р-положения также снижает скорость реакции. Например, выход продукта присоединения малонового эфира к этиловому эфиру кретоновой кислоты составляет 60%, к этиловому эфиру р,р-ди-метилакриловой кислоты — 30%, а с этиловым эфиром а,р,р-три-метилакриловой кислоты малоновый эфир не реагирует. Аналогично присоединение сульфат-ионов при 25 °С в ацетатном буфере (pH 6) значительно замедляется при наличии в а-положении субстрата метильной группы [c.250]

Согласно классификации В.Клеленда различают три типа механизмов. Упорядоченным называется механизм, в котором набор кинетических констант и констант диссоциации продуктов и субстратов в выражении для скорости ферментативной реакции зависит от порядка присоединения субстратов или порядка выхода продуктов. При неупорядоченном механизме такая зависимость отсутствует. Пинг-понг -иехгмши соответствует случаю, когда одна или более молекул продукта вьщеляются прежде, чем присоединяются к макромолекуле фермента другие молекулы субстратов. Дополнительно надо учитывать числа кинетически существенных субстратов или продуктов в данной реакции, которые обозначают как моно-, би-, три-, тетра- и т. д. Изо используют для обозначения механизмов, включающих стадию изомеризации между двумя стабильными формами фермента. [c.471]

Присоединение субстрата превращает заполненную молекулами воды полость в сравнительно гидрофобный участок. Остаток Ьеи-203 выступает внутрь полости, тогда как в свободном ферменте он взаимодействует с другими аминокислотами, образующими Р-структуру. Однако вода удаляется из полости лишь частично, и три или четыре ее молекулы остаются внутри после присоединения тирозильной группы субстрата. Поскольку в этом участке происходит связывание боковых групп гидрофобных С-концевых остатков и субстраты с такими остатками гидролизуются быстрее всего (рис. 15.2), то эту полость можно назвать участком специфичности. При этом надо иметь в виду, что другие участки связывания также влияют на специфичность. [c.521]

Гомолитическое присоединение. Известны три вида гомолитического присоединения, два из которых совершенно различны, а третий является смесью двух первых. Назовем первый тип присоединения гомолитическим моноприсоединением. Эти реакции происходят, когда из ненасыщенного субстрата после захвата радикала образуется радикал, который вместо отщепления атома под действием внешнего радикала, как при замещении, захватывает второй радикал, отщепляющийся от реагента, завершая присоединение. Если радикал, оставшийся от реагента после реакции присоединения, идентичен начальному, то происходит цепная реакция. По цепному механизму происходит фотохимическая реакция присоединения хлора к бензолу [c.222]

Механизм большинства ферментативных реакций гораздо проще, чем механизм Уонга—Хейнса. Среди этих механизмов можно выделить две основные группы для одних реакция протекает с образованием в качестве промежуточного соединения тройного комплекса ЕСХУ (названного тройным в связи с тем, что он содержит три реагента — фермент и оба субстрата), а для других— замещенной формы фермента ЕС. Ранние исследователи, например Вульф [151,152] и Холдейн [64], предполагали, что реакции должна протекать через промежуточную стадию образования тройного комплекса, который возникает либо из двойного комплекса ЕОХ, либо из двойного комплекса ЕУ. Иными словами, субстраты могут связываться с ферментом в произвольном порядке, как это показано на рис.5.1. Строгое уравнение стационарной скорости для этого механизма имеет сложный вид и содержит члены, включающие [СХ] и [У] . Однако вклад этих членов в скорость, реакции невелик, и Гулбински и Клеланд [61], используя метод моделирования с применением ЭВМ, показали, что если не брать, маловероятные значения для констант скорости, то получаемые-зависимости скоростей концентраций субстратов имеют точно такой же вид, как и соответствующие зависимости для случая,. коГда все стадии, за исключением стадии взаимного превращении ЕХС-У и ЕХ - СУ, являются равновесными. При этом уравнение-скорости не содержит квадратичных членов, и для простоты мы будет использовать уравнения, выведенные в предположении, что скорость установления равновесий очень велика (речь идет только о механизмах с неупорядоченным присоединением субстратов). Следует, однако, подчеркнуть, что факт выполнимости подобных уравнений нельзя рассматривать как доказательство быстрого установления равновесия, точно так же как на основании выполнимости уравнения Михаэлиса—Ментен для большинстваг ферментов нельзя сделать вывод, что при этом справедливо до- [c.104]

Триалкилбораны быстро присоединяются к двойным связям акролеина, метилвинилкетона, а также к некоторым производным этих соединений в ТГФ при 25° С, давая енолборинаты, которые можно гидролизовать до альдегидов или кетонов [405]. Вода может присутствовать с самого начала, поэтому реакцию можно провести в одну лабораторную стадию. Поскольку бораны можно синтезировать из олефинов (реакция 15-13), то этот процесс представляет собой метод увеличения длины углеродной цепи на три или четыре атома углерода соответственно. Соединения, содержащие терминальную алкильную группу, такие как, кротоновый альдегид СНзСН = СНСНО и З-пентен-2-он, не вступают в реакцию в этих условиях так же, как и акрилонитрил, но присоединение удается осуществить при медленной и контролируемой подаче кислорода или при инициировании пероксидами или УФ-светом [406]. Как и для реакции Михаэля а,р-ненасыщенное соединение можно генерировать п З11и из соответствующих оснований Манниха (реакция 16-16) [407]. Недостаток метода заключается в том, что только одна из трех групп К реагентов КзВ присоединяется к субстрату, а остальные теряются. Эту трудность можно преодолеть, используя, например, В-алкилборинат 61 [408], который получают, как показано ниже. Соединение 61 (Я = грег-бутил) [c.205]

У большинства ферментов в активных центрах содержатся, по-види-мому, только боковые цепи аминокислот. Реакции, катализируемые ферментами, можно разделить в основном на три типа (табл. 7-1) 1) реакции замещения, в которых одно основание, или нуклеофил, замещается другим, 2) реакции присоединения, в которых реагент присоединяется к двойной связи, и 3) реакции элиминирования, при которых происходит отщепление определенных групп от субстрата с образованием двойных связей (обратите внимание, что эти реакции представляют собой простое обращение реакций присоединения). [c.87]

На основании изучения кинетики гидролиза п-нитрофенил-ацетата [6] и 2,4-динитрофенилацетата [8] по методу остановленного потока мы можем различить три стадии в этих реакциях первая — начальная быстрая адсорбция субстрата, вторая — освобождение одного моля нитрофенола на моль химотрипсина и сопутствующее ацилирование группы у фермента и третья — гидролиз соединения фермент-ацил. Стадия начальной адсорбции протекает слишком быстро и не поддается измерению имеющимися в настоящее время методами. Вследствие сравнительно больших значений скорости последующие две стадии определяются величинами 2 = 3 сек- я кз = 0,025 сек- . Эти величины характеризуют химическую реакцию между группами на каталитическом центре и субстратом и могут быть использованы в отдельности. Как освобождение ионов нитрофенилата, так и освобождение или связывание ионов водорода протекает во время обеих последовательных реакций. Найдено, что во время первой из них освобождается только нитрофенол, тогда как ацетат реагирует с ОН-группой фермента. Полученное соединение ацил-фермент во время конечной стадии гидролизуется с освобождением ацетата. Как ацилирование, так и гидролиз ацил-фермента ингибируется путем присоединения протона к соседней основной группе, вероятно имидазольной. Мы сделали интересное наблюдение [8], что эта основная группа изменяет значение рД во время реакции ацилирования, обусловливая таким образом две стадии различной зависимости от pH. В литературе приведено большое число доказательств [6, 8] в пользу того, что ацилируется именно гидроксильная группа в остатке серина в химотрипсине. [c.331]

Реакция, осуществляемая под действием аспартазы (рис. 4-3), может быть разделена на три элементарных процесса (рис. 4-5), т. е. на дифференциацию фумаровой кислоты и других соединений, на дифференциацию 5г- и ге-сторон в фумаровой кислоте и на транс-присоединение аммиака по двойной связи. При рассмотрении первой стадии видно, что аспартаза не активна по отношению к присоединению других субстратов, а не только малеиновой кислоты, и, следовательно, ее дифференцирующая способность проявляется не просто в отношении геометрического изомера, а представляет собой более общую способность. [c.91]

Об изотопном эффекте водорода при сульфировании в водной серной кислоте сведений не имеется, однако небольшой эффект наблюдался при сульфировании в олеуме. При замене водорода в иара-положении на тритий скорость сульфирования бромбензола олеумом в нитробензоле в качестве растворителя уменьшается более чем наполовину [210]. Отсюда следует, что энергия переходного состояния второй стадии механизма Бранда—Хорнинга лишь немного меньше энергии переходного состояния первой стадии. Скорость сульфирования иона ге-толилтриметиламмония в растворе олеума, содержаш ем 7 % свободной трехокиси серы, уменьшается примерно на три четверти первоначальной величины, если вместо серной кислоты для приготовления олеума использовать дидейтеросерную кислоту [211]. Этот факт можно объяснить, например, тем, что компоненты адденда в механизме Бранда — Хорнинга первоначально не были соединены друг с другом и собственно перенос протона к молекуле трехокиси серы осуществляется в процессе присоединения последней к молекуле субстрата. [c.294]

Дж/моль) более прочная, чем связь Н — СеНв (гл. V, разд. 2,е, табл. 60). Некоторые из предшествующих реакций приводят к замещению заместителя па гидроксил, например нитробензол превращается в фенол и в три нитрофенола, причем нитрогруппа отщепляется в виде азотной кислоты [336]. В результате других предшествующих реакций получаются диарилы — димеры арильных радикалов, образующихся при отщеплении водорода от субстрата [336]. Это означает, что реакция проходит через стадию отщепления водорода с образованием арильного радикала, который частично димеризуется, прежде чем присоединением гидроксильного радикала закончится процесс замещения. Отметим, однако, что реакция гидроксилирования протекает не только по этому механизму. Указанный механизм, как видно, отличается от 8н2-механизма арилирования и алкилирования, первой стадией которых является присоединение, а последующей стадией — отщепление водорода. При гидроксилировании преобладает отщепление водорода из боковой цепи, что можно объяснить большой теплотой образования воды. Из толуола образуется ие только продукт окисления боковой цепи — бензальдегид, но также и дибензил [336]. Фенол, по-видимому, вначале теряет водород ОН-грунпы, однако затем образующийся радикальный центр перераспределяется между орто- и геара-положениями, по которым и происходит дальнейшее гидроксилирование и окисление в хипоидные соединения [337]. [c.341]

Вероятно, покажется довольно нелогичным резкий переход от рассмотрения механизмов реакций эфиров моноосновных карбоновых кислот к эфирам трехосновной фосфорной кислоты однако вследствие биологической важности органических фосфатов изучение эфиров фосфорной кислоты стало проводиться, минуя ряд промежуточных, логически необходимых стадий исследования менее сложных эфиров. Можно ожидать, что впоследствии будут подробно исследованы все механизмы реакций эфиров фосфорной кислоты, то же, что известно в настоящее время, далеко не полно описывает эти реакции. Фосфорная кислота может образовывать моно-, ди- и триалкиловые эфиры, из которых два первых могут существовать в виде сопряженных оснований и все три могут образовывать сопряженные кислоты. Таким образом, эфиры фосфорной кислоты дают восемь субстратов — и это, если не считать сопряженные основания (или кислоты), образующиеся при отщеплении (или присоединении) второго протона. Для идентификации механизма, как минимум, необходимо выяснить три вопроса 1) что является собственно субстратом и атакующим нуклеофилом, 2) какая связь разрывается в субстрате и 3) какова молекулярность процесса После этого требуется выяснить другие детали процесса. В данном случае два типа разрыва связи, а именно алкил — кислород и ацил — кислород, соответствуют разрыву связей углерод — кислород и фосфор — кислород. [c.974]

Для объяснения механизма действия ферментов был предложен ряд теорий. В основе всех теорий лежит одна общая идея, а именно идея о том, что соединение с ферментом вызывает определенного рода активацию молекул субстрата вследствие поляризации, смещения электронов или деформации связей, вовлекаемых в реакции. Согласно современной теории, рассматривающей абсолютные скорости реакций, активация происходит путем образования специфичесгого активированного комплекса, что сопровождается изменением как кинетической, так и потенциальной энергии. В ферментативных реакциях активация субстрата происходит путем образования фермент-субстратного комплекса. Образование и превращение фермент-субстратных соединений можно разделить на три стадии присоединение молекулы субстрата к ферменту преобразование первичного промежуточного соединения в один или несколько последовательных активированных комплексов отделение конечных продуктов реакции от фермента. [c.138]

Галогеноводороды также являются активными субстратами в реакциях окислительного присоединения. Безводный хлористый водород реагирует с комплексом Васка с образованием Hlr bf O) РРЬз)г [95]. Реакция с комплексом иридия (7J) протекает количественно. При добавлении оснований — метилата натрия или три-этиламина — эта реакция протекает в обратную сторону с образованием исходного комплекса иридия 71) >[96] [c.48]

Все три метода анализа, описанные в этой главе, основаны на сильных взаимодействиях между антителами и полимерным субстратом. Нативные антитела почти не заряжены и при свя зывании с антигеном, меченным с помощью фермента, иигиби-руют каталитическую активность за счет блокирования контактов с высокомолекулярным субстратом. Как и следовало ожидать, увеличение размеров макромолекулярного субстрата а также присоединение к антителам вторых антител (антним-муноглобулинов) усиливают ингибирование ( r6wl е а ., 1980). [c.113]

Рис. 20.13. Предполагаемый механизм присоединения аллильных субстратов (например, диме-тилаллилпирофосфата или герани лпирофосфата) к изопен-тенилпирофосфату по схеме голова к хвосту . Три стадии этого процесса - реакции ионизации, конденсации и элиминирования.

Справочник химика 21

Химия и химическая технология