химический каталог




Современная органическая химия. Том 2

Автор А.Л.Терней

нения. Так, например, глутаминовую кислоту, полученную гидролизом клейковины пшеницы, применяют для изготовления ее мононатриевой соли. За год во всем мире производится несколько сотен тысяч тонн глутамата натрия. Для получения глутаминовой кислоты в промышленном масштабе применяют различные методы, что обусловлено экономическими факторами; однако все их объединяет то, что сама природа заботится об энантиомерной гомогенности конечного продукта.

Пожалуй, наиболее перспективным методом получения оптически чистых (т. е. энантиомерно гомогенных) а-аминокислот является использование биологических систем. Подобный подход основан на том, что организму дают в качестве источника питания оба энантиомера аминокислоты, но метаболизму подвергается только L-энантиомер, а D-энантиомер обычно выделяется (чаще всего с мочой).

Использование животных для разделения аминокислот затруднительно и дорого. Поэтому вместо животных применяют обычно ферменты, которые хиральны и по-разному реагируют с энантиомерами одной и той же аминокислоты. Многие ферменты катализируют реакцию только одного энантиомера. Вот почему, если подействовать ферментом на смесь энантиомеров, то один из них подвергнется превращению, а другой останется без изменения и может быть выделен.

В качестве примера такого ферментативного разделения рассмотрим расщепление (±)-лейцина при помощи фермента ацилазы, выделенного из почек свиньи. Этот фермент катализирует гидролиз амидных связей ь-аминокислот, но не D-аминокислот. Сначала рацемическую аминокислоту ацетилируют уксусным ангидридом

о

II

(СН3-с)2о гЛ-ацетил-Б- лейцин 1

D, L-леицин > (К_ацетил_ь.Лейцин/

К этой ацетилированной смеси энантиомеров добавляют затем небольшое количество фермента, что приводит к гидролизу N-ацетил-ь-лейцина до L-лейцина; N-ацетил-ю-лейцин остается при этом без изменения.

К-ацетил-Б-лейцинЛ ацилаза из М«ацетил-Б-лейцин

+ > +

М-ацетил-Ь-лейцин J почек свиньи ь-лейцин

Полученная смесь легко разделяется, так как L-лейцин растворим в кислотах и основаниях, а N-ацетил-ю-лейцин — только в основаниях. (Почему?) Наконец, в результате гидролиза N-ацетил-о-лейцина разбавленной кислотой освобождается D-лейцин (в виде соли).

разб. Н30$

М-ацетил-Б-лешцга > D-лейцин-f-CH3C02H

нагревание

25.6. РЕАКЦИИ АМИНОКИСЛОТ IN VITRO

Большинство реакций, в которые аминокислоты вступают в лабораторных условиях, свойственны всем аминам или карбоновым кислотам.

ОБРАЗОВАНИЕ АМИДОВ ПО КАРБОКСИЛЬНОЙ ГРУППЕ. Трудно избежать поликонденсации аминокислоты при реакции ее карбоксильной группы с аминогруппой любого амина, приводящей к образованию амида.

О ООО

II II II II

nHaNCHR — СОН-»- HaNCHR-C — (NHCHR — C-)^NHCHRCOH . конкурирующие

О О | реакции

II II

H2N — CHR — С— OH-f R'NHa -> H2N —CHR —С—NHR'+Н20 >

Один из способов предотвращения полимеризации аминокислоты состоит в блокировании ее аминогруппы с тем, чтобы в реакцию могла вступать только аминогруппа амина. С этой целью используют карбобензоксихлорид (известный также под названием карбобензилоксихлорида или бензилхлор-формиата *), который реагирует с аминогруппами аминокислот и других

О II

соединений, давая карбамат (—О—С—NH—).

О О

II -20° С II

С6Н5СНаОН + С1СС1 ? СвН8СН20 —С —С1

бензиловый фосген карбобензоксихлорид

спирт

О OR'

C6H5CHaOCCl-f-H2NCHRC02H свнБсн2ошнснн?ол

с^аминокислота с защищенной аминогруппой

* Группу —0С(0)С1 называют также хлоркарбонатной.

Защитную группу можно удалить каталитическим гидрогенолизом или действием холодного раствора бромистого водорода в уксусной кислоте. Вновь образовавшаяся амидная связь при этом не разрывается и рацемизации а-углеродного атома не происходит. В случае серусодержащих аминокислот для удаления защитной группы рекомендуется применять триэтилсилан (C2H5)3SiH и хлорид палладия, так как соединения, содеря^ащие серу, отравляют металлические катализаторы, используемые при гидрировании

и гидрогенолизе.

О

II

С„Н5СН2С—C-NHR-

H2/Pt*

> С6НБСН3+[HOC(0)NHR] CO,-fH,NR

карбаминовая кислота (неустойчива)

HBr/CH3C02H

> G6H5CH2Br-j-[HOC(0)NHRJ -к COe+H2NR

Первоначально при синтезе амидов аминокислот свободную карбоксильную группу «активировали» для реакции с амином. Для этого группу —С(О)—ОН превращали обычно в группу — С(О)—О— С(0)ОС2Н5 действием этилхлорформиата

О О

II II

СвН5СН20—С— NHGHRC02H + С2Н50—С— С1

а-аминокислота с защищенной аминогруппой

О О О

II II II R'NH,

С6Н5СН20 —С—NHCHR — С—О —С—ОСяН6 *

-с2н5он, -со2

О О

II II Pt

СвН5СН2—О—С—NHCHR —С—NHR« —-—>

н2

О

II

-> H2N — CHR — С— NHR' + С6Н5СН3 + С02.

Амидирование карбоксильной группы аминокислот было затем усовершенствовано благодаря двум методам синтеза. Во-первых, стали применять иной реагент для защиты аминогруппы аминокислоты, а именно трет-бутоксикарбоксазид (CH3)3COC(0)N3. Он превращает аминогруппу в ее т/?елг-бутоксикарбонильное (БОК) производное, а группу БОК можно легко снять при помощи реакции со смесью соляной и уксусной кислот. Именно поэтому для защиты аминогрупп лучше применять игретп-бутоксикарбокса-зид, а не карбобензоксихлорид. Во-вторых, карбоксильную группу не надо активировать перед амидированием, если обработать аминокислоту с защищенной аминогруппой амином в присутствии дициклогексилкарбодиимида (ДЦК) — активного некислотного дегидрирующего агента. Ниже представлены реакции синтеза амида аминокислоты, в которых используются эти реагенты.

О

II а) основание

(СНз)зСО— С— N3-f-H2NGHRCO.H > БОК—NHCHRC02H

б) кислота

mpem-бутоксикарбокс-азид (BOKN3)

БОК — NHGHRC02H+H2NR'-f-CeHnN = С = NC6HU

дцк

о о

II II

БОК—NHCHRC—NHR'-f- CeHuNH—С—NHCeHu

N, N'-дицик л огекси л мочевина

О О

II HC1 $ II

БОК—NHCHRC—NHR' — > (CH3)2G=CH2+C02-f-H3N—CHR—С—NHR' CI©

* Обычно используют не платину, а палладий —Прим. ред.

CH3C02H

7. Ниже представлена схема синтеза mpem-бутоксикарбоксазида. Назовите промежуточные продукты, обозначенные на схеме буквами.

СОС12 (СН3)3СОН HoNNH2

тиофенол > A(C7H^C10S) > B(CuH1402S) — >

основание

NaN02

-> B(C5II12N202) ? (GH3)3COC(0)N3

Н3о©

ОБРАЗОВАНИЕ АМИДОВ ПО АМИНОГРУППЕ. При ацилировании аминогруппы а-аминокислоты образуется амид

О II

NH2 О HN —С —R'

I II I

R —С—С02Н + R' — C —Z R —С—С02Н

I I

Н ацилирующий Н

агент N-ацилированная аминокислота

Реакция лучше идет в основной среде, так как при этом обеспечивается высокая концентрация свободного амина. Примером может служить получение N-бензоилаланина при помощи метода Шоттена — Баумана (разд. 21.6).

О

II

NH2 О 0 HN —С—CeH5j

I II 0Н/Н,0 н© |

Н3С—с—С02Н + СвН5—С—С1 > > сн3 — с—со2н

I ~°°с I

н н

аланин бензоилхлорид N-бензоилаланин

ОБРАЗОВАНИЕ СЛОЖНЫХ ЭФИРОВ. Карбоксильная группа аминокислоты легко этерифицируется обычными методами. Например, метиловые эфиры получают, пропуская сухой газообразный хлористый водород через раствор аминокислоты в метаноле.

Общая схема реакции:

Н НО

I

страница 88
< 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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156

Скачать книгу "Современная органическая химия. Том 2" (22.75Mb)


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

 

 

Реклама
antall almeon 1500
курсы монтажа и сервиса холодильного оборудования
часы l.duchen копии купить
Кликай на ссылку - промокод "Галактика" на скидку от KNS - 49UH651V с доставкой по Москве и другим регионам России.

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
(09.12.2016)