химический каталог




Введение в химию природных соединений

Автор В.В.Племенков

огеналкила- соответствующие гидроксипроизводми, с альдегидами образует основания ные, в данном случае оксикислоты (схеШиффа, а с азотистой кислотой, как и ма 4.2.3).

Схема 4.2.3

HNO2 НС1

R—СН— СООН-* - R—СН—СООН R—СН—СООН

он

CH3J,

NH2

Ph-CHO

CH3COCI (СН3СООН)

NH3+C1

R—СН—СООН I

NHCH3 2CH3J

R—СН—СООН I

+N(CHj)3JR—СН—N=CH-Ph

ЮОН

R—СН—СООН I

NH—COCH3

Одновременное участие аминогруппы и карбоксильной функции

в химических реакциях достаточно разнообразно. а-Аминокислоты образуют комплексы с ионами многих двухвалентных металлов —эти комплексы построены с участием двух молекул аминокислот на один ион металла, при этом металл образует с лигандами связи двух типов: карбоксильная группа дает с металлом ионную связь, а аминогруппа участвует своей неподелен-ной электронной парой, координирующейся на свободные орбитали металла (донорно-акцепторная связь), давая так называемые хелатные комплексы

(схема 4.2.4, металлы расположены в ряд по устойчивости комплексов).

Так как в молекуле аминокислоты присутствует одновременно и кислотная и основная функция, то безусловно взаимодействие между ними неминуемо — оно приводит к образованию внутренней соли (цвиттер-иона). Так как это соль слабой кислоты и слабого основания, то в водном растворе она будет легко гидролизовать-ся, т.е система равновесная. В кристаллическом состоянии аминокислоты hi* еют чисто цвиттер-ионную струк уру, отсюда высокие т.пл. этих веществ (схема 4.2.5).

Схема 4.2.4

Схема 4.2.5

(К A HjN

СН

СН У Ч©^Ск R NH и °

NHj

М= CuZ-bNp-bZnZ-bC^-bCt^-bF^-bMuZ-blVle2

R—СН—СООН ==

NH2

R—СН— ООО"

I +

NHj

Нингидринная реакция имеет большое значение для обнаружения аминокислот при их качественном и количественном анализе. Большинство аминокислот реагирует с нингидрином, выделяя соответствующий альдегид, С02 и NH3, при этом раствор окрашивается в интенсивный сине-фиолетовый цвет (Х_а =570 нм), растворы оранжевого цвета (^.тах=440 нм) дают только пролин и оксипролин. Схема реакции достаточно сложна и ее промежуточные стадии не совсем ясны, окрашенный продукт реакции носит название "фиолетовый Руэмана" (схема 4.2.6).

Дикетопиперазины образуются при нагревании свободных аминокислот, а лучше при нагревании их эфиров.

Схема 4.2.6

о

О.

он

R-CH-COOH I

NHi

»R-CHO -С02

О

C=N

нингидрин

фиолетовый Руэмана

Продукт реакции можно определить по структуре — как производное гетеро-цикла пиразина, по схеме реакции — как циклический двойной амид, поскольку образуется он взаимодействием аминогрупп с карбоксильными функциями по схеме нуклеофильного замещения (схема 4.2.7).

Образование полиамидов а-аминокислот является разновидностью вышеописанной реакции образования дикепиперазинов, причем той

Схема 4.2.72Н20

О

R-CH

\

NH-NH

\

CH-RС

Схема 4.2.8

О

1ЧН2-СН-СООН

NH2-CH-COOH NH2-CH-COOH * NH2-CH-C-NH -СН-СООН R"^

фрагмент

О О

л I' I'

NH2-CH-Cj-NH—СН—C--NH-CH-COOH ~

R " R" R"

трипептид

разновидностью, ради которой наверное Природа и создала этот класс соединений. Суть реакции заключается в нуклеофильной атаке аминной группы одной а-аминокислоты по карбоксильной группе второй а-аминокислоты, тогда как аминная группа второй аминокислоты последовательно атакует карбоксильную группу третьей аминокислоты и т.д. (схема 4.2.8).

Результатом реакции является полиамид или (называемый применительно к химии белков и белковоподобных соединений) полипептид. Соответственно фрагмент -CO-NH- называют пептидным звеном или пептидной связью.

4.3. Биосинтез аминокислот

Синтез молекул а-аминокислот требует обязательного включения следующих этапов: а) процесса формирования углеродного скелета; б) фиксации азота с доведением его до состояния аминогруппы; в) введения специфических функциональных групп.

Нетрудно увидеть, анализируя материал предыдущего параграфа, что углеродные цепочки размера С3-С4 с карбоксильной группой образуются в ходе фотосинтеза (пировиноградная и ща-велевоукесусная кислоты). Кроме того, из пировиноградной кислоты реакцией окислительного декарбоксилирования получается уксусная кислота, столь необходимая для биосинтеза а-аминокислот и широко используемая Природой в других биосинтетических схемах.

Азотофиксация столь же важный процесс в природе, что и фиксация углекислого газа, так как осуществляется переход неорганического инертного атмосферного азота в органические азотистые соединения — аминокислоты и белки, в первую очередь, а на последующих этапах — в нуклеиновые основания, алкалоиды и др.

Растениями атмосферный азот не фиксируется и не усваивается. Эти функции выполняют прокариоты — бактерии рода Rhizobinm, живущие симби-отрофно в корневых клетках растения-хозяина (бобовые растения, облепиха, ольха), свободно живущие бактерии типа Klebsiella pneumoniae и фотосинте-зирующие сине-зеленые водоросли (цианобактерии). Фиксация азота сводится к поглощению его бактериями, где он связывается

страница 26
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115

Скачать книгу "Введение в химию природных соединений" (3.07Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
КНС цифровые решения рекомендует цветной принтер струйный цена - федеральный мегамаркет компьютерной техники.
освещение газонов и дорожек
RDS-049
сделать банер сетка

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(28.04.2017)