Химия протеолиза - Антонов В.К.
Скачать (прямая ссылка):
г, к г, А
CVI 1,39 С5М1С2 95 *3 1 ,49 СЛС5 86
0 0
1 1
й” 0J
о
ГС 1,29 N1°2C* 9^ C5-N1 1 ,38 N1C03 134
0
1
?\
О
СЛС5И1 87
и углы р-лактамного цикла в пенициллинах. Таким образом, р-лактамный цикл -почти плоский прямоугольник. Характерно, что связь С-0 в р-лактамном цикле существенно длиннее, чем такая же связь в обычных амидах. Кроме того, р-лактамный цикл и тиазолиновое кольцо располагаются по отношению один к другому под углом «120°. Все это исключает возможность взаимодействия неподеленной пары электронов атома азота с ти-электронами двойной связи:
Частота полосы амид I в пенициллинах сдвинута до 1770 см'1, тогда как у моноциклических р-лактамов эта полоса имеет значение 1730 см-1, а у обычных амидов - 1665 см-1 [110].
1.3.2. Сложноэфирная связь
Сложноэфирные связи, расщепляемые некоторыми протеолитическими ферментами, - это связи в эфирах ациламинокислот, в некоторых, обычно активированных эфирах карбоновых кислот и депсипептидах,построенных из чередующихся амино-и оксикислотных остатков:
..-HNCH(R1)C00CH(R2)C0NHCH(R3)C0...
В сложных эфирах возможно существование резонансных структур (V) и (VI)
О О©
/Vе*
R
Л/' (?)
R„
как следствие взаимодействия неподеленных пар эфирного атома кислорода с тг-связыо карбонильной группы. Однако из-за более высокой электроотрицательности атома 0 по сравнению с N вклад структуры VI составляет 15% [14].
В соответствии с этим сложные эфиры существуют в двух формах:
О О
И'АИ R1^n0
'2
а-тракс (Z) R
s-uuc (Е)
Энергия резонансной стабилизации в сложноэфирной группе близка к таковой для амидов (и20 ккал/моль) [14] или даже несколько выше [111]. Однако изменение свободной энергии активации S-цис-Р теракс-перехода у сложных эфиров ниже, чем у амидов, и составляет около 7-10 ккал/моль [19,112,113].
Такая противоречивая ситуация может быть связана [111] с тем, что в переходном состоянии цис-тпранс-изомеризации эфирная связь сохраняет частично энергию резонансной стабилизации за счет взаимодействия одной из двух свободных электронных пар спиртового атома кислорода с тс-электронами двойной связи (рис.Б).
Рис.5. Транс(Z)-цис(Е)-изомеризация сложных ефиров Переходное состояние обозначено Т* [111]
Длины связей в сложноэфирной группе по данным дифракции злектронов в газовой фазе [114] приблизительно такие же, как длины связей в амидной группе, и так же, как и в последней, они изменяются при переходе от индивидуальных молекул к кристаллам (табл.7). Силовые постоянные в группе C00R сни-
Таблица 7. Геометрические параметры сложноефирной группы
Соединение о т, град. Литера
г, А турный
С=0 C-OR 0-R 0=С-0 с-о-с
Метилформиат 1 ,22 1 ,37 1 ,47 123 112 [114]
Метилацетат 1 ,22 1 ,36 1 ,46 124 113 [114]
Диэтилтерефталат 1 ,28 1,32 1 ,47 125 117 [115]
жены по сравнению с амидной группой и соответственно вычисленные из этих данных тс-порядки для связей C-0R ниже, чем для связи С-N у амидов (табл.8).
Все эти данные свидетельствуют о том, что сложноэфирная связь в меньшей степени резонансно стабилизирована, чем амидная.
Необходимо отметить, что в газовой фазе сложноэфирная группа в эфирах не
является плоской. По данным дифракции электронов в метилформиате, метилаце-тате и других эфирах угол между плоскостями R1-C=0 и C-0-R2 составляет в среднем 25° [114]. В кристаллах такого искажения плоской конфигурации не наблюдается [115].
Сложные эфиры - еще Солее слабые основания, чем амиды [1161. Так, значение рйа для присоединения протона у эфиров бензойной кислоты лежит в области -7,5 [117].
Таблица 8. Заряды на атомах, порядок связей и силовые постоянные сложных эфиров (рассчитано методом CNDO/2)
Соединение Заряды тс-Порядок Силовые
С' °карбонил °спирт С-0 С=0
С-0 С 0
нсоосн3 0,381 -0,290 -0,199 0,053 0,875 6,74 11 ,83
сн3соосн3 0,395 -0,335 -0,224 _ * * 7,00 11 ,51
ch3conhch2cooch3 0,372 -0,334 -0,217 0,30 1,09
"'Рассчитано i 13 СИЛС ЭВЫХ ПО С ТО} шных [? 0,016 0,777
