Степень - рацемизация
Cтраница 2
Хроматография оптических изомеров ( особенно энантиомеров) представляет особый интерес как метод определения степени рацемизации аминокислот в ходе пептидного синтеза и анализа природных пептидов, содержащих остатки D-аминокислот. Для газохроматографического разделения таких изомеров либо используют оптически активную неподвижную фазу, либо в молекулы анализируемых производных вводят второй асимметрический центр и получают таким образом пары диастереомеров. [16]
Имеются трудности в одновременном проведении измерений обмена и рацемизации при низких температурах, поскольку для достижения измеримой степени рацемизации необходимо большое время контакта. [17]
Оптическая изомеризация 2-фенилбутана и 3-метилгексана на угле должна протекать во время пребывания на поверхности, так как степень рацемизации стремится к нулю, по мере того как время пребывания на поверхности стремится к нулю. Дэвис и Элтон [3] предположили, что расщепление при третичном углеродном атоме в углеводородной молекуле RH приводит к увеличению адсорбции радикалов R - и Н - на соседних центрах каталитической поверхности. Второй слой молекул, лежащий выше хемосорбированного слоя, может, вероятно, весьма прочно удерживаться вандерваальсовскими силами. Небольшие количества высокомолекулярных соединений, возможно, получаются по последнему пути. Кроме того, возможна реакция между адсорбированным радикалом и молекулой во втором слое. [18]
Так как едва ли возможно, чтобы все эти реагенты вызывали 100 % - ную инверсию или одну и ту же степень рацемизации, можно заключить, что восстановительные превращения протекают при полном сохранении конфигурации. [19]
Фенилаланин наряду с глицином и аланином является именно той стандартной аминокислотой, на которой проверяли новые защитные группы, методы синтеза пептидов и степень рацемизации. Фенилаланинсодержащие пептиды также неоднократно синтезировали для изучения специфического расщепления амидной связи фенилаланил-аминоацил химотрип-сином. Фенилаланин очень часто встречается в природных биологически активных полипептидах. Интересно, что о-изомер также входит в состав многих пептидных антибиотиков. [20]
Фенилаланин наряду с глицином и аланином является именно той стандартной аминокислотой, на которой проверяли новые защитные группы, методы синтеза пептидов и степень рацемизации. Фенилаланинсодержащие пептиды также неоднократно синтезировали для изучения специфического расщепления амидной связи фенилаланил-аминоацил химотрип-сином. Фенилаланин очень часто встречается в природных биологически активных полипептидах. Интересно, что D-изомер также входит в состав многих пептидных антибиотиков. [21]
Если бы мигрирующая фенильная группа во время перегруппировки становилась свободной, то уничтожалось бы ограничение вращения и в результате должна была бы наблюдаться некоторая степень рацемизации. Было показано, однако, что получаемый амин II является оптически чистым. [22]
Если принять, что ионизация с образованием и-нитробензоат-иона полностью случайна относительно 180-метки, то к является мерой общей рекомбинации ионной пэры, а крац является мерой степени рацемизации, связанной с этой рекомбинацией. Большая скорость установления равновесия по сравнению с рацемизацией указывает на рекомбинацию ионной пары с преобладающим сохранением конфигурации. Если добавить азид натрия ( 0 14Ж), то к остается примерно такой же, но кра1 стремится к нулю. Это означает, что сильный вуклеофил азид-иои захватывает интермедиат, который бы - реком-бннировался с рацемизацией, но не захватывает интермедиа который рекомбиняруется с сохранением конфигурации. Наиболее легко захваг таваемым интермедиатом является сольватно-разделенная жншаа: пара, трудно захватываемым - тесная ионная пара. [23]
Разделение энантиомеров аминокислот представляет не только теоретический интерес в связи с изучением механизма взаимодействия хиральных молекул, но и имеет практическое значение как метод анализа биологических объектов и способ оценки степени рацемизации синтетических аминокислот и пептидов. Газовая хроматография позволяет разделять энантиоме-ры аминокислот только в виде их производных [120] ( см. разд. Существует два подхода к решению этой задачи. Один из них сводится к превращению энантиомеров в диастереомеры до их разделения [123], а второй, наиболее часто используемый в настоящее время, заключается в том, что диастереомеры образуются в процессе хроматографирования в результате взаимодействия знантиомеров с оптически активным реагентом, присутствующим либо в подвижной, либо в неподвижной фазе. [24]
Было замечено, что при некоторых превращениях оптически деятельных камфена или изоборнеола, протекающих при употреблении в качестве катализатора концентрированной серной кислоты, при перегруппировке образуется рацемизованный продукт реакции; при этом оказалось, что степень рацемизации зависит от силы кислоты-чем сильнее кислота, употребляемая при реакции, тем в большей степени рацемизован конечный продукт реакции. Если же реакция проводится в отсутствие минеральной кислоты, получается оптически деятельный ацетат. [25]
Следует отметить, что хотя в процессе создания пептидной связи мы имеем дело только с одной реакцией, что позволило автоматизировать процесс ( в твердофазном методе), тем не менее скорость реакции, полнота ее прохождения и степень рацемизации часто зависят ст характера соединяемых остатков, длины синтезируемой цепи, типа защитных групп, растворителя и других факторов. Поэтому пептидный синтез не всегда может быть унифицирован и часто требует творческого подхода в выборе реагентов, условий синтеэа и оптимальной схемы построения полипептидной цепи. [26]
 |
Схематическое изображение карбониевого иона с двумя симметрично расположенными зарядами и происходящего отсюда синартети-ческого иона, имеющего плоскость симметрии, например иона норборнилия. [27] |
Далее Бартлет напомнил, что скорость реакции иона норборнилия с уксусной кислотой в работе Робертса, Ли и Сондерса была в 3 3 раза выше скорости 6 2 - и других а у-водородных сдвигов; кроме того, более низкий предел степени рацемизации при ацетолизе ( Уинстейн, Трайфан) экзо-норборниль-ного эфира показывает, что скорость смещения углерод-углеродной связи ( если есть такая отдельная стадия) по крайней мере в 2000 раз больше скорости реакции этого иона с растворителем. [28]
При синтезе длинноцепочечных оптически активных пептидов отсутствие рацемизации в ходе конденсации имеет решающее значение, так как стереоизомеры крупных фрагментов почти невозможно разделить с помощью таких операций очистки, как кристаллизация, ионообменная хроматография и др. Оптическая чистота синтетических пептидов зависит от степени рацемизации на каждой стадии конденсации. Если представить себе, что на каждой стадии синтеза рацемизация составляет только 1 %, то после 100 конденсаций продукт будет содержать всего 61 % желаемого стерео-изомера. Этот пример показывает, какое огромное значение имеет проблема рацемизации при пептидных синтезах. Поскольку целью пептидных синтезов является получение биологически активных пептидных и белковопо-добных веществ, биологическая активность которых зависит от оптической чистоты, то следует уделять особое внимание вопросам снижения рацемизации при пептидных синтезах. [29]
Мономолекулярное нуклеоф замещение проходит через плоский интермедиат-карбкатион КК К С Обычно возможна нестереоселективная атака с обеих сторон с рацемизацией ( правило 5 1-замещения Инголда) Если же в образовавшейся ионной паре уходящая группа затрудняет доступ к катионному центру со стороны разорвавшейся связи, наблюдается частичная инверсия конфигурации, причем степень рацемизации зависит от времени жизни карбка-тиона в данных условиях. [30]
Страницы: 1 2 3 4