Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Антонов В.К. -> "Химия протеолиза " -> 59

Химия протеолиза - Антонов В.К.

Антонов В.К. Химия протеолиза — М.: Наука, 1991. — 504 c.
Скачать (прямая ссылка): himiyaprotezana1991.djvu
Предыдущая << 1 .. 53 54 55 56 57 58 < 59 > 60 61 62 63 64 65 .. 278 >> Следующая

Таким образом, если эти допущ<ния верны, то отношение скоростей кислотного гидролиза двух соединений, одно из которых выбрано в качестве стандар та, характеризует сумму стешческих и резонансных эффектов, а при отсутствии сопряжения заместителей с реагирующими атомами - iэлько стерические эффекты. Выражение (12) может быть поэтому записано как
lg(fc/fco) = о*р* + ЬЕ3, (13)
где Е - стерическая постоянная; б - постоянная, показывающая чувствитель-ность данной реакции к стерическим эффектам; р - постоянная, характеризую--
щая чувствительность реакции к полярным эффектам. Следует отметить, что роль полярных эффектов в гидролизе производных алифатических карбоновых кислот неоднократно подвергалась сомнению и, по-видимому, во многих работах преувеличивалась [1433-1435].
Данные по кинетике гидролиза амидов и сложных эфиров неоднократно подвергались корреляцгонгому анализу по уравнению (13) или его модифицированным вариантам (см., например: [1436-1438]). Для алкильных заместителей как при карбонильном углероде, так и при атоме азота амидной группы значение о* лежат в области 0-0,4 и, по-видимому, вносят очень небольшой эффект в наблюдаемую скорость гидролиза. Было высказано мнение, что величина о* может быть составляющей стерической постоянной (Е„), т.е. для алкильных групп су-ществует связь между о и Eg, выражаемая уравнением [1439]:
Е3 = 0,88 + 27,78о* - 1,9(п-3),
где п - число атомов водорода при а-углеродном атоме.
Стерический эффект может включать и резонансную составляющую. Было предложено [1440] использовать исправленную стерическую постоянную B^=Be-h(n-3), где h - реакционная константа, учитывающая сверхсопряжение, и п - число атомов а-Н. Наконец, было предложено учитывать число протонов при шестом атоме углерода [14411 или число протонов в положении 7 (Н - 7) [14371, влияющих на стерический эффект заместителя.
В табл.25 приведены некоторые корреляционные уравнения для гидролитических реакций.
Таблица 25. Корреляцирнные уравнения для гидролиза некоторых производных уксусной кислоты [1437]
Реагент Растворитель Температура, Корреляционное
°С уравнение
ch3conhr+oh“ 1 н. NaOH 75 lgfe=-1,67+0,9Е^+0,056(Н-7)
Д=0,984; е=0,056
CH3C00R+0H_ 40%-ный 35 lgfe=1,31+1,1О*+0,78Е°+0,068(Н-7)
диоксан Я=0,998; е=0,044
CH3C00R+H30+ 14%-ная 25 lgfe=-1,78-0,042(Н-7)
h2so4 Д=0,866; е=0,046
CH3C0SR+0H~ 40%-ный 35 lgft=1 ,14+0,66О*+0,23?^
диоксан й=0,955; в=0,0б1
Константа скорости реакции часто поддается корреляции с основностью уходящей группы или кислотностью образующей амид кислоты, т.е. соблюдаются зависимости типа уравнения Бренстеда [1442,1443]:
lgfe = lgfeo + а-рЯа.
Более информативен анализ влияния структуры на константы скорости отдельных стадий гидролитической реакции (см., например: [1444,1445]). Как будет подробнее показано ниже, перенос Ацильной группы у производных, карбоновых кислот описывается как минимум двухстадийной схемой:
fe fe
1 [ 3
R-COX + Y R-C-XH ---------------- R- COY + HX.
^ 1
Изменения в структуре субстратов могут влиять на наблюдаемую константу (ft'), на величину к^ и на отношение кг/к3 [8] (табл.26).
Таблица 26. Влияние структурных изменений на скорость реакции RC0X + Y
Увеличение електронно- *1 а-к^/к^ к’
акцепторных свойств
заместителя в группе
R Увеличение Увеличение Увеличение
X II Уменьшение II
Y Уменьшение Увеличение Уменьшение
До сих пор мы рассматривали поведение "нормальных" амидов в реакциях гидролиза и ацильного переноса, уже упоминалось, что среди субстратов амидгидролаз существуют "аномальные" амида, а именно р-лактамы, входящие в состав бициклической системы пенициллиновых антибиотиков. Особенность (3-лак-тамной группировки заключается в том, что в ней сильно снижено или отсутствует резонансное взаимодействие неподеленной пары электронов атома азота с чи-электронами карбонильной двойной связи. Это заметно сказывается на устойчивости р-лактамного цикла в гидролитических реакциях [1446-1448].
То же самое наблюдается и для других типов резонансно дестабилизированных амидов - 2,2-диметилхинуклидона (I) [1449], 3,4-дигидро-2-оксо-1,4-этанохинолина (II) и 2,3,4,5,-тетрагидро-2-оксо-1,5-эганобензазепина (III) [1450-1452]. По сравнению с нормальными амидами, скорость щелочного гидролиза таких соединений может увеличиваться на 6-8 порядков [1450].
Таким образом, резонансная стабилизация гидролизуемой группы в производных карбоновых, кислот вносит существенный вклад в устойчивость этих соединений к гидролизу. Выше уже отмечалось, что резонансная стабилизация является определяющим фактором при изменении свободной энергии присоединения нуклеофилов к амидам (см. табл.23). Отсюда следует, что соединения, в которых имеется а,р-ненасыщенная связь, "сопряженная” с амидной группой, должны гидролизоваться существенно медленнее, чем несопряженные амиды. Однако резонансный эффект в гидролизе (алкоголизе) амидов оказался весьма небольшим. Так, энергия активации алкоголиза увеличивается на 0,6 ккал/моль при введении а,р-двойной связи [1453]. Аналогичный эффект при присоединении нуклеофилов к кетонам составляет +3,1 ккал/моль [1454]. Исследование гидролиза ацилимидазолов [14551 показывает, что в этих соединениях резонансный эффект также меньше ожидаемого.
Предыдущая << 1 .. 53 54 55 56 57 58 < 59 > 60 61 62 63 64 65 .. 278 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed