Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Антонов В.К. -> "Химия протеолиза " -> 62

Химия протеолиза - Антонов В.К.

Антонов В.К. Химия протеолиза — М.: Наука, 1991. — 504 c.
Скачать (прямая ссылка): himiyaprotezana1991.djvu
Предыдущая << 1 .. 56 57 58 59 60 61 < 62 > 63 64 65 66 67 68 .. 278 >> Следующая

Квантово-химический анализ присоединения метоксил-иона к N-метилацетамиду позволяет представить ход реакции на карте альтернативных путей, как это показано на рис. 34 Г14YY 3.
Как видно, присоединение нуклеофила приводит к снижению порядка связи C-N, и заряд на атоме азота увеличивается. Характерно, что значительная доля двоесвязанности атомов С и N теряется на ранних этапах, присоединения нуклеофила, когда связь СН30-С еще практически,че образовалась.
При кислотном гидролизе события, по-чщщмому должны подчиняться тому же порядку, с той разницей, что низкая нуклеофильность воды вряд ли может индуцировать заметную пирамидализацию амидной группы. При высоких концентрациях ионов Н+ присоединение воды будет облегчаться протонированием атома кислорода карбонильной группы (для амидов рК О-и-1), что приводит к сниже нию резонансной стабилизации амида и повышеипо электрофил ,ности карбонильного углерода. Низкие скорости кислотного гидролиза сложных эфиров (см. табл. 24) возможно обусловлены существенно более низким значением рКа (-6ч—7) у этих соединений по сравнению с амидами.
Рис.34. Изменение двоесвязанности связи С—N в зависимости от поряд_са образующейся связи 0-С' при взаимодействии метокс^анио-на с N-м^тилацетамидом (по данным [1477])
3.3.2. Тетраэдрическое промежуточное соединение
Присоединение нуклеофила к амидной группе, как уже указывалось, приводит к понижению порядка связи C-N и увеличению отрицательного заряда на атоме аьота. Можно представить себе, что дальнейшее развитие процесса будет проходить в том же направлении и в конечном счете связь C-N будет рпзрывяться, т.е. реакция пойдет по -механизму:
N:
-NHR
R
N..
4fflR
R
NHR
Однако уход аминогруппы в виде аниона невозможен, поскольку такой анион является чрезвычайно сильным основанием (р?а«18; см. разд.1.2.3). Необходимо, чтобы уходящая группа сначала присоединила протон. Уход аминосоставляющей амидов в виде аниона, по-видимому, происходит лишь в случае очень слабоосновных анилидов. Так, рК гг-нитроанилид-аниона «14 [14783, и эта группа в
принципе может отщепляться до стадии протонирования. При гидролизе обычных амидов стадии отщепления уходящзй группа предшествует ее протонирование, т.е. существует промежуточное соединение типа (IV):
R
N-i-l
¦NHR1.
IV
Образование таких тетраэдрических промежуточных соединений в ходе гидролиза производных карбоновых кислот было доказано в некоторых особых случаях прямым их выделением физико-химическими методами (см. в обзоре: [14791), а также исследованиями обмена кислорода в неходком субстрате на изотоп 180 из тяжелокислородной воды [14801.
Относительно стабильные тетраэдрические промежуточные соединения образуются при присоединении алкоголят-ионов к трифторацетамиду или эфиру три-фторуксусной кислоты [14811. При взаимодействии хлористого ацетила с производными имидазола также удалось выделить стабильный тетраэдрический промежуточный продукт[14821:
-СООН \
HN^NH + CHgCOCl
I I но
Внутримолекулярная перегруппировка N-(а-оксиацил)-лактамов (V) приводит к стабильным соединениям этого типа - так называемым циклолам (VI) [1483, 14841:
и
<
О
он\\
О
О
V VI
Исследование свойств таких соединений [14841 показало, что третичный гидроксил имеет рК 10-11. Легко происходит расщепление связи С-0 (цикл) и С-N. Так, циклолы типа (VI) существуют в равновесии с ациллактамами (V), однако, если суммарное число атомов в циклической системе равно или больше десяти, то соответствующие циклолы выделить не удается, а образуются макроциклы (VII) (VIII):
О
-,/N'
Н
VII
VIII
Циклолы типа (VI) довольно легко дегидратируются в (IX), а в сильнокислой среде образуют соли соответствующих карбокатионов (X):
IX X
Исследование обмена кислорода в амидах и других производных карбоновых кислот дает количественную характеристику устойчивости промежуточных тетраэдрических соединений. Такой обмен наблюдается в случаях, когда скорость распада тетраэдрического промежуточного соединения в направлении продуктов гидролиза сравнима со скоростью его распада в направлении исходного вещества [1480,1485,14861:
0 ft °”
R Ji-z + н*о - R >'
* г
При этом наблюдаемая скорость гидролиза
к =-----------*
h 1+Vfe3
а скорость обмена кислорода в субстрате
к = -------------.
е 2(1+ft3/ft2)
Исследуя скорость включения 180 из Н^О в субстрат (или скорость потери 180 метки в меченом субстрате), можно получить величины ft1 = 2йе + ft^ и отношение ft„/ft„ = а = 2й /к. .
2 о е гг
Оказалось, что у первичных амидов ftg/ft3>1, т.е. тетраэдрическое промежуточное соединение быстрее превращается в исходное, тогда как в случае слож-
Предыдущая << 1 .. 56 57 58 59 60 61 < 62 > 63 64 65 66 67 68 .. 278 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed