11: Реакції заміщення нуклеофільних ацильних
- Page ID
- 20540
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
- 11.1: Прелюдія до реакцій заміщення нуклеофільних ацилів
- Розуміння реактивності груп похідних карбонових кислот дозволить нам зрозуміти, чому пеніцилін настільки схильний до деградації, і чому - дуже суттєво для всіх нас - ера не турбуватися про бактеріальні інфекції може бути близькою до кінця, як поширені токсичні види бактерій, такі як Стафілококи розвивають все більш стійку стійкість до антибіотиків.
- 11.2: Похідні карбонової кислоти
- Функціональні групи в основі цієї глави називаються похідними карбонової кислоти: до них відносяться самі карбонові кислоти, карбоксилати (депротоновані карбонові кислоти), аміди, складні ефіри, тіоефіри і ацилфосфати.
- 11.3: Механізм заміщення нуклеофільних ацилів
- Той факт, що один з атомів, прилеглих до карбонільного вуглецю в похідних карбонової кислоти, є електронегативним гетероатомом - а не вуглецем, подібним до кетонів або водню, як у альдегідів - має вирішальне значення для розуміння реактивності похідних карбонової кислоти.
- 11.4: Ацилфосфати
- Ацилфосфати, оскільки вони настільки реагують на ацильні заміни, як правило, розглядаються як проміжні продукти реакції, а не стабільні метаболіти в біохімічних шляхах. Ацилфосфати зазвичай приймають одну з двох форм: простий ацилмонофосфат, або ациладенозинмонофосфат.
- 11.4: Відносна реакційна здатність похідних карбонової кислоти
- У похідних карбонової кислоти частковий позитивний заряд на карбонільний вуглець стабілізується донорством електронів від незв'язних електронів на сусідньому гетероатомі, що має ефект зменшення електрофільності.
- 11.6: Ацилфосфати
- Тіоефіри, які самі по собі досить реактивні в реакціях заміщення ацилів (але менше, ніж ацилфосфати), відіграють вирішальну роль у метаболізмі жирних кислот «група ацил Х» в тіоефірі - це тіол.
- 11.7: Гідроліз тіефірів, ефірів та амідів
- Поки ми розглядали утворення тіоефірів, карбонових ефірів та амідів, починаючи з карбоксилатів. У реакціях гідролітичного ацильного заміщення нуклеофільна вода є вхідним нуклеофілом, а карбоксилатна група - кінцевим продуктом. Оскільки карбоксилати є найменш реактивними серед похідних карбонової кислоти, ці реакції гідролізу термодинамічно сприятливі, при цьому гідроліз тіоефіру є найбільш сприятливим з трьох.
- 11.8: Синтез білка на рибосомі
- Давайте подивимося на хімію, що стоїть за утворенням нового пептидного зв'язку між першими двома амінокислотами - яку ми будемо називати aa-1 і aa-2 - у зростаючій білковій молекулі. Цей процес відбувається на рибосомі, яка по суті є великою біохімічною «фабрикою» в клітині, що складається з багатьох ферментів і молекул РНК і присвячена збірці білків.
- 11.9: Нуклеофільна заміщення активованих амідів та карбамідів
- Обговорюючи нуклеофільні реакції заміщення ацилфосфатів, тіефірів, ефірів та амідів, ми бачили багато незначних варіацій на одну всеосяжну механістичну тему. Давайте тепер подивимося на реакцію, яку можна вважати «двоюрідним братом» заміщення нуклеофільної ацилу, яка слідує за тією ж загальною схемою, але відрізняється кількома деталями.
- 11.10: Реакції заміщення нуклеофільних ацилів у лабораторії
- Всі біологічні реакції заміщення нуклеофільних ацилів, які ми бачили до цього часу, мають аналоги в лабораторному органічному синтезі. Механістично одна з найбільших відмінностей між біологічною та лабораторною версіями полягає в тому, що лабораторні реакції зазвичай виконуються з сильною кислотою або основою як каталізатором, тоді як біологічні реакції, звичайно, відбуваються при фізіологічному рН.
- 11.11: Погляд вперед - реакції заміщення ацилу з нуклеофілом карбоніонів або гідридних іонів
- Хоча ми бачили багато різних типів замін нуклеофільних ацилів у цій главі, ми ще не стикалися з реакцією, в якій вхідний нуклеофіл є карбаніон або гідрид. Нагадаємо, що в попередньому розділі, присвяченому альдегідам і кетонам, ми також відклали обговорення реакцій приєднання нуклеофільних карбонілів, в яких нуклеофілом є карбоніон або гідрид.