Карбоксильные производные, механизм

Механизм катализа химотрипсином гидролиза пептидов и других карбоксильных производных до настоящего времени неизвестен. Однако много ценных сведений было получено на базе изучения скоростей реакций при использовании различных субстратов, особенно в присутствии соединений, подавляющих каталитическую активность путем образования комплексов с активными участками фермента, в результате чего предотвращается контакт с реагентами, являющимися истинным объектом катализа. [c.129]

Механизм катализа химотрипсином гидролиза пептидов и других карбоксильных производных до настоящего времени неизвестен. Однако много ценных сведений было получено на базе изучения скоростей реакций при [c.82]

По данным работы [655], диэлектрическая изотерма сорбции воды на торфе также является ломаной линией. На основе калориметрических сорбционных опытов было высказано предположение, что первым двум участкам изотермы отвечает различная энергия связи молекул с центрами сорбции, а третьему, с наибольшей производной е7 а, — образование в процессе сорбции водородных связей между сорбированными молекулами. Существенно, что при критической величине сорбции ао обнаруживается резкое увеличение коэффициента диэлектрических потерь е", обусловленное, по-видимому, значительным возрастанием электропроводности материала вследствие образования цепочек из сорбированных молекул и функциональных групп сорбента — карбоксильных (СООН), гидроксильных (ОН) и других полярных групп. При этом предполагалась возможность эстафетного механизма переноса протона вдоль цепочек, что обусловливает значительное возрастание е и е". Наличие протонной проводимости и протонной поляризации позволяет объяснить не только большие величины с1г /<1а, но и частотную зависимость критической гидратации Со, обнаруженную для ряда сорбентов [646, 648]. Здесь необходимо отметить, что при измерении диэлектрических характеристик применяются слабые электрические поля, которые не могут повлиять на про- [c.245]

Реакции катодного восстановления карбоксильной группы и ее производных, представляющие практический интерес, известны довольно давно соответствующие данные и обсуждение этих реакций можно иайти в ряде обзоров [1—5]. Этн процессы, как правило, проводят при постоянном токе в тщательно выбранных и контролируемых условиях (растворитель, температура, pH, Материал электрода). Работы, посвященные исследованию механизма таких процессов, появились лишь недавно, и поэтому наши знания в данной области далеко пе полны. [c.370]

Важным примером такого типа реакций служит образование сложных эфиров, рассмотренное ниже. Аналогичный механизм присоединения — отщепления осуществляется во многих реакциях производных кислот, происходящих с участием карбонильной группы. Менее изученная реакция присоединения к карбоксильной группе — действие гидрид-ирна (Н ), происходящее при восстановлении карбоновых кислот литийалюминийгидридом (стр. 466—467). [c.463]

Карбоновые кислоты и их производные могут реагировать как по электрофильному, так и по нуклеофильному механизмам. Последний предполагает образование переходного тетраэдрического состояния, скорость реакции в этом случае зависит от пространственной затрудненности карбоксильной группы и от основности уходящего иона. [c.48]

Механизм процесса в случае пептидов подробно изучен Установлено, что реакция идет через стадию образования активированного по карбоксильной группе производного одной из аминокислот, а именно через образование эфира 0-изомочевины (I) [c.116]

В случае гидролиза сложных эфиров, катализируемого карбоксильной группой, наиболее реакционноспособными из известных соединений являются производные диметилмалеиновой кислоты. Монометиловый эфир диметилмалеиновой кислоты (13) гидролизуется с периодом полупревращения всего 30 с при 37°С [34], по-видимому по тому же механизму, что и монометиловый эфир фталевой кислоты продуктом является диметилмалеиновый ангидрид схема (14) . В этом случае, однако, система настолько реакционноспособна, что наблюдается также реакция аниона. Эфир (13) при высоких pH гидролизуется с периодом полупревращения 2 ч при 37 °С схема (15) . Здесь мы впервые сталкиваемся с внутримолекулярным катализом неактивированного сложного эфира ионизованной карбоксильной группой. Механизм этого процесса оказывается весьма простым [34], а именно внутримолекулярный катализ карбоксилатной группой схема (15) через тетраэдрический интермедиат (14), для которого характерна наименьшая сопротивляемость к элиминированию алкоксид-иона из всех других рассмотренных нами ранее интермедиатов. Тем не менее нет сомнения, что элиминирование метоксида является скоростьопределяющей стадией реакции. Эта реакция (скоростьопределяющее отщепление плохой уходящей группы из полуортоэфира), как мы и полагали, показывает признаки общего кислотного катализа (см. с. 464). Гидролиз монометилдиметилмалеат-аниона действительно подчиняется механизму общего кислотного катализа (например, катализ уксусной кислотой ) [16]. [c.470]

При высоких pH переход ацильной группы 0->-М к имидазо-лид-аниону происходит по нуклеофильному механизму. Последующий гидролиз ацилимидазольного промежуточного производного происходит благодаря тому, что скорость гидролиза пре-выщает скорость термодинамически невыгодного перехода N- 0. Такая модель действительно имеет определенную аналогию с действием сериновых протеаз, хотя механизмы сходны лищь при нейтральных pH. Однако введение карбоксильной группы приводит к более точной аналогии системы с переносом зарядов [c.227]

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]

Теперь, объективно рассмотрев все три механизма, которые согласуются с экспериментальными данными, коснемся наиболее важной проблемы функционирования биотина. В последние годы возникли противоречия относительно локализации в нем центра связывания карбоксильной группы. При выделении и идентификации сравнительно неустойчивого, особенно при кислых значениях pH, свободного карбоксибиотина установлено, что при обработке диазометаном он превращается в более устойчивый диметиловый эфир [343, 344]. Это производное впоследствии было идентифицировано как Г-Ы-метоксикарбонил-(-)-)-биотинметило-вый эфир. Тот же самый продукт был также получен в результате протеолитического расщепления связанного с биотином фермента. На рис. 7.16 показаны некоторые из подобных превращений. [c.475]

Сложные эфиры карбоновых кислот получаются при присоединении карбоновых кислот к олефинам. Эта реакция обычно катализируется кислотами (протонными илп кислотами Льюиса [155]) и по механизму аналогична реакции 15-4. Поскольку здесь соблюдается правило Марковникова, то из олефинов типа R2 = HR можно синтезировать труднодоступные сложные эфиры третичных спиртов (см., например, [156]). Наиболее подходящим растворителем для этой реакции является грет-бутпловый спирт [157]. При обработке сильной кислотой карбоновой кислоты, содержащей углерод-углеродную двойную связь, присоединение происходит внутримолекулярно, а продуктом является у- и(или) o-лактон независимо от исходного положенпя двойной связи в цепп, поскольку сильные кислоты катализируют и перемещение двойных связей (т. 2, реакция 12-2) [158]. Двойная связь всегда мигрирует в положение, удобное для реакции, независимо от того, приближение это или удаление от карбоксильной группы. Но с обсуждаемым процессом конкурирует еще одна реакция, в которой образуется производное циклопентспона или циклогексенона. По существу, это пример реакции 12-14 (т. 2). Но в каждом слу- [c.169]

Соединения, содержащие карбоксильные группы у соседних атомов углерода (производные янтарной кислоты), подвергаются бисдекарбоксилированию под действием тетраацетата свинца в присутствии Ог [211]. Реакция находит широкое применение. Элиминирование происходит стереоселективно, но не стереоспецифично (как мезо-, так и с(/-2,3-дифенилянтарные кислоты дают грамс-стильбен) [222] поэтому осуществление согласованного механизма маловероятно (см. т. 3, гл. 15). С наблюдаемыми результатами согласуется следующий механизм [c.291]

До сих пор остается открытым вопрос о механизме и причинах подобного явления. Одно из возможных объяснений заключается в образовании смешанного ангидрида, содержащего фрагменты сульфо- и карбоксильной группы, при раскрытии которого, как в случае ангидрида 2-СБК, происходит образование производного карбоновой, а не сульфоновой кислоты. Образованию подобного ангидрида, очевидно, способствует использование органических оснований, например, пиридина. Существует еще несколько реагентов, пригодных для сульфо- [c.313]

Ферментативное действие химотрипсина, как и других панкреатических протеаз (трипсина, эластазы), соответствует механизму общего кислотноосновного катализа, в котором принимают участие в качестве системы переноса заряда остатки аминокислот №5 , Авр и 8ег . Передача электронной плотности от заряженной при pH 8 отрицательно карбоксильной группы аспарагиновой кислоты через имидазольное кольцо гистидина к кислороду боковой цепи серина обусловливает повышение его иуклеофиль-ности настолько, что может осуществляться нуклеофильное воздействие на карбонильный углеродный атом пептидной связи. На промежуточно образующемся О-ацильном производном серина перенос заряда, обрывается, ио на последующей стадии деацилирования снова немедленно восстанавливается. Гидролитическое расщепление пептидной связи может быть рассмотрено как перенос ацила, при котором осуществляется перемещение ациль-иого остатка с аминогруппы на молекулу воды (рис. 3-31). [c.408]

Механизм реакций ацилирования в присутствии карбодиимида достаточно сложен его различные пути приведены на схеме (32) [63]. Кроме того, существует возможность непосредственной реакции между пептидным амином и карбодиимидом, приводящая к производным гуанидина (76) схема (33) , однако при нормальных условиях реакции это направление, по-видимому, несущественно. На первой, катализируемой кислотой стадии реакции карбоновые кислоты образуют с карбодиимидом 0-ацилизомочевину (73). Этот аддукт является первоначальной активированной формой карбоксильной компоненты и может реагировать непосредственно с пентидным амином по нанравлению (а) на схеме (32). Изучение механизма [63] ноказало, что это и есть основная стадия образования пептидной связи при проведении синтеза в растворе. [c.392]

Характерной побочной реакцией аминокислот в этом синтезе является дегидратация находящейся в боковом радикале амидной группы. Это направление становится значительным в случае активации карбодиимидом производных аспарагина и глутамина схема (34) . Этого не происходит, когда эти остатки аминокислот уже включены в пептидную цепь, поскольку для этого необходимо наличие свободной а-карбоксильной функции. Предполагаемый механизм реакции приведен на схеме (34). Добавление к реакционной смеси производных гидроксиламина заметно подавляет реакцию (см. ниже). [c.393]

Пиридиновое кольцо никотина, как оказалось, образуется из никотиновой кислоты (34). Последняя включается в молекулу никотина таким образом, что пирролидиновое кольцо связывается с тем же атомом углерода, который теряет карбоксильную группу. В никотин включается и хинолиновая кислота (41) никотиновая кислота (34) образуется из кислоты (41) и затем реагирует с соединением (12), образуя никотин (35) [46]. Механизм последней реакции предложен на основании результатов исследования дейта-рированных и тритированных производных никотиновой кислоты они свидетельствуют об отщеплении водорода (и его изотопов) Только от С-6. Специфичность реакции обусловлена не гидрокси-лированием при С-6, поскольку 6-гидроксиникотиновая кислота не является предшественником никотина. Предполагают, что истинным промежуточным соединением в синтезе никотина (35) является дигидроникотиновая кислота (42) (схема П) [42]. [c.549]

Механизмы реакций замещения в карбоксильной группе. Карбоновые кислоты К-СООН, их производные в карбоксильной группе — хлорангидриды КС0С1, ангидриды КСО-О-СОК, сложные эфиры КСО-ОК, амиды КСО-МНг способны к реакциям нуклеофильного замещения группировки (Х-) в КСО-Х, где X = ОН, Р, С1, Вг, ОК, ОСОК, МНг. [c.231]

Экранирующее действие часто оказывает особенно сильное влияние на реакции карбоксильных групп или их производных (см. рис. 41, 42). Пространственный эффект проявляется, в частности, при реакции получения сложных эфиров алпфатпческпх или ароматических кислот действием спирта и соляной кислоты, протекающей по тримолекулярному механизму (см. стр. 326,327). В качестве примера укажем, что относительные скорости этерификации замещенных уксусных кислот при введенип метильных заместителей убывают в следующем порядке [c.423]

Кислород ЭТОЙ гидроксильной группы соединяется ковалентной сложно-эфирной связью с углеродом ацильной группы субстрата, что приводит к образованию промежуточного фермент-субстратного комплекса (рис. 6 разд. 9.15). Гидроксильная группа серина легко теряет свой атом водород а, так как он сильно притягивается водородной связью к электроотрицательному атому азота в имидазольной К-груп-пе №8-57. Одновременно происходит разрыв пептидной связи, в результате чего образуется первый продукт реакции. После его выхода из активного центра ацильная группа субстрата остается ковалентно связанной с остатком серина 195 в молекуле фермента это производное называется ацилферментом (рис. 7). Его сложно-эфирная связь очень неустойчива по сравнению с пептидной связью субстрата и гидролизуется с образованием второго продукта, представляющего собой карбоксильную часть субстрата. При этом протон вновь присоединяется к серину (рис. 8 и 9) и образуется комплекс фермент-продукт (рис. 10). Второй продукт уходит затем из активного центра, и каталитический цикл завершается (рис. 1). Ацилфермент представляет собой ключевой промежуточный комплекс в этом варианте ковалентного катализа. Имидазольная группа гистидина 57 участвует в перемещении протона по механизму общего кислотно-основного катализа. [c.254]

ТИПОВ связи и механизма классических органических реакций — углеводородов и их производных, содержащих такие атомы, как азот, кислород и галогены,— можно провести на основе очень простой теории валентности, которая, примени мы ее к химии переходных металлов, едва бы оказалась полезной. В том, что дело обстоит именно так, мы можем убедиться, если попытаемся с помощью простых методов, которые успешно работают в случае галогенал-килов, кетонов, карбоксильных кислот и т. д., объяснить аналогичные реакции в химии боранов и их производных или даже металлоорганических соединений, таких, как ферроцен и другие я-производные. Отсутствие разнообразия и своего рода консерватизм углерода, который проявляется в одинаковой природе его связей с другими атомами, отражается и на типах его реакций. Легких путей осуществления реакций у углеродного атома не существует. Все пути для таких реакций энергетически крайне неблагоприятны — одни в большей, другие в меньшей степени. В результате скорость реакции у тетраэдрического атома углерода при нормальных условиях гораздо меньше, чем скорость, с которой вступают в контакт молекулы реагирующих веществ. Кроме того, скорости первых реакций чрезвычайно сильно зависят не только от природы уходящей группы, но также и от природы других атомов и групп, связанных с реакционным центром, и от природы входящей группы, если реакции активированы ассоциативно. Это сочетание кинетической инертности с высокой специфичностью скорости реакции, вероятно, и объясняет уникальность химии углерода и возможность существования огромного количества органических и биохимических соединений. [c.45]

Кристенсен и его сотрудники [34, 38—42, 696—698] исследовали накопление целого ряда аминокислот клетками мышиной карциномы. Было обнаружено, что в клетках мышиной карциномы концентрируются как L-, так и D-изомеры аминокислот, причем L-изомеры — более активно. Как правило, с удлинением боковой цепи перенос аминокислот затрудняется аминокислоты, обладающие электроноакцепторными заместителями (например, орнитин, метионин, оксипролин), концентрируются клетками более активно. Присутствие метильной группы в а-положении повышает интенсивность накопления, тогда как наличие в молекуле второй карбоксильной группы обычно ее снижает. Диаминокислоты, например орнитин, лизин, а, -диампномасляная кислота и а,3-диаминопроиионовая кислота, концентрируются в клетках легче, чем соответствующие моноаминокислоты. Полученные данные согласуются с иредставлением, по которому реакции переноса протекают значительно легче, если аминогруппа находится в незаряженной форме, т. е. в той форме, которая легко реагирует с образованием ацильных производных или шиффовых оснований. Кристенсен выдвигает предположение о возможности образования шиффовых оснований как промежуточного этапа в механизме переноса аминокислот. Из участия а-метиламинокислот в таких реакциях можно заключить, что наличие а-водородного атома несущественно для переноса возможно, что отсутствие а-водородного атома повышает стабильность промежуточного шиффова основания. Быстрое поглощение диаминокислот также свидетельствует в пользу того, что они вступают с пиридоксалем в стабильные промел<уточные комплексы типа шиффовых оснований [34], Было также найдено, что отсутствие свободной карбоксильной группы или ацилирование аминогруппы снижает или полностью подавляет накопление данной аминокислоты клетками. [c.169]

Несмотря на то что процесс сопряженного с окислением декарбоксилирования бензойной кислоты в фенол осуществлен в промышленных масштабах, до настоящего времени нет единого мнения о механизме его протекания. Основными промежуточными соединениями окисления бензойной кислоты в присутствии солей меди при 200—300° являются бензоат и салицилат меди, ангидрид бензойной кислоты и бензоилсали-цилат меди, дальнейшие превращения которых в зависимости от вида применяемого растворителя приводят к главным продуктам реакции фенолу, салициловой кислоте и фенилбензоа-ту [121 —126, 131, 132]. Высказано предположение, что образование о-замещенных производных при окислении бензойной кислоты обусловлено таким пространственным расположением молекулы бензоата меди [124], при котором кислородный атом размещается близко к о-положению относительно карбоксильной группы [c.230]

Несмотря на появление Активных красителей, антрахиноновые кубовые красители сохранили свои позиции как прочные красители для хлопка и вискозы. Их использование в качестве пигментов ограничивается высокой стоимостью, однако недавно в патентах было указано, что это компенсируется их широким спектром окрасок и прочностными показателями, особенно при крашении в массе синтетических волокон и пластмасс. Успехи химии антрахиноновых кубовых красителей обсуждаются в т. V ХСК. Как данные о размерах производства, так и патентная литература показывают, что значение Индантрона, Виолантрона, карбазольных и пиридиновых производных антрахинона, полученных циклизацией продукта реакции 3-бромбензантрона и а-аминоантрахинона, не уменьшается. В многочисленных патентах предлагаются способы повышения выходов, в частности в производстве Индантрона. Имеющиеся работы по выяснению строения механизмов реакций также относятся к этим основным типам соединений. В ряде патентов США указывается, что введение карбоксильных, сульфо- [c.1693]

Если карбоксильная группа приближена к асимметрическому атому углерода, как, например, в этил-2-окси-2-фенилбутирате и его бензоильном производном [832], то гидрогенолиз эфира на никеле с добавкой щелочи протекает с сохранением конфигурации и оптической чистоты (до 94%), причем снижение температуры реакции способствует большей стереоснецифичности (Злгг-меха-низм). В случае бензоильного производного оптическая активность сохраняется лишь на 10%, что указывает на протекание 8лг2- и 8 1-механизмов, причем преимущественно — последнего. [c.275]

Широко распространен нуклеофильный катализ в реакциях замещения по карбоксильной группе производных карбоновых кислот. Для превращений ангидридов и хлорангидридов активными нуклеофильными катализаторами являются третичные амины. Механизм этих реакций заключается в промежуточном образовании катиона ацилпиридиния (или ациламмония [c.143]

Директор h. Prevost Направление научных исследований синтез и теоретические аспекты органической химии ацетиленовые, этиленовые производные этиленовые и ацетиленовые спирты и кетоны галогено-арген-то-карбоксильные соединения аллильные и пропаргильные перегруппировки кинетика и механизм реакций физхимия органических соединений константы ионизации спиртов реакции Виттига металлорганические соединения. [c.355]

В анаэробных условиях биосинтез ненасыщенных кислот реализуется по другому механизму путем введения двойных связей в жирную кислоту в процессе удлинения цепи с помощью двууглеродного фрагмента (Сг). Полагают, что в этом случае р-оксиацил-5-КоА дегидратируется с образованием р.-у-ненасыщенных производных КоА, причем далее двойная связь не восстанавливается, а в процессе роста цепи отодвигается от карбоксильного конца [c.350]

NH- И ОН-групп, замена последних на водород, алкильные остатки hjui SH-группу и превращение первичной спиртовой группы в карбоксильную или карбалкоксильную [№ 124 (табл. 9) и 1—6, 21, 30, 32 (табл. 10)]. Правда, in vivo 0-ацильные производные антибиотика (табл. 7) могут обладать значительной активностью, но в этом случае антимикробное действие, очевидно, оказывают уже не сами испытуемые вещества, а образующийся при их энзиматическом гидролизе хлорамфеникол (ср. работу 2 ). Можно отметить лишь два типа изменений аминопропандиольной цепи, при которых вещество сохраняет заметную биологическую активность это замена гидроксильных групп на С1 и окисление вторичной оксигруппы в кетонную [№ 230 (табл. 8) и 17 (табл. 10) см. также табл. 8, группа 2]. Однако и эти примеры не противоречат приведенному выше утверждению о высокой специфичности строения алифатической цепи хлорамфеникола, так как атом I сравним с ОН-группой в отношении полярности и эффективного радиуса действия , а переход от хлорамфеникола к соответствующему кетону сопровождается коренным изменением антибиотического спектра (в частности, появлением антифунгальных свойств), что в свою очередь может быть обусловлено изменением механизма действия вещества. [c.398]

На приведенной схеме показан механизм действия металла в декарбоксилировании производных кетоянтарной кислоты. В основе катализируемого медью декарбоксилирования ряда кето-кислот лежит образование хелатного кольца между карбонильной и а-карбоксильной группами субстрата. В результате образования хелатной структуры, активного промежуточного соединения, наблюдается смещение электронов от р-карбоксила к карбонильной группе в сторону меди. В итоге имеет место ослабление химической связи, выделение углекислоты и образование нестабильного промежуточного продукта. Последний затем теряет медь, образуя нестабильный энол простой кетокислоты. Связанный металл несет положительный заряд на карбоксильный кислород этот заряд действует как насос, оттягивающий элект- [c.39]

Если в самом начале ввести в реакцию ациальные производные капролактама (например, Ы-ацетилкапролактам), исчезает индукционный период, обусловленный медленным процессом инициирования, и скорость реакции возрастает на несколько порядков это является косвенным подтверждением изложенного механизма полимеризации. Наличие лактамного кольца в конце цепи было доказано отсутствием в полимере свободных карбоксильных групп, которые, однако, появляются после обработки его водой [c.124]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология