Cтраница 3
Вследствие этого нейтральный биполярный ион б образуется при более низком значении рН, чем то, которое требуется для превращения уксусной кислоты в ацетат-ион. Электростатический эффект должен противодействовать потере второго протона при ионизации биполярного иона с образованием аниона в. Тот факт, что значение pKz у глицина меньше, чем у метиламина ( р / С10 6), может быть приписан влиянию соседней карбоксильной группы. [31]
Увеличение скорости реакции, обусловленное наличием карбоксильной группы в opmo - положении, превосходит величину в 7 - 107 раз. Если проэтери-фицировать opmo - карбоксильную группу, то аномальная реакционная способность соединения ( I) исчезает. Авторы [3] полагают, что наблюдаемое ускорение обусловлено внутримолекулярным катализом с переносом протона, однако столь большое увеличение скорости реакции позволяет предположить механизм с нуклеофильной атакой соседней карбоксильной группой. Внутримолекулярный перенос ацильной группы к соседней гидроксиль-ной группе, катализируемый основаниями, протекает значительно быстрее, чем реакции гидролиза или межмолежулярного алкоголиза. [32]
Вследствие этого нейтральный биполярный ион б образуется при более низком значении рН, чем то, которое требуется для превращения уксусной кислоты в ацетат-ион. Электростатический эффект должен противодействовать потере второго протона при ионизации биполярного иона с образованием аниона в. Тот факт, что значение р / С2 у глицина меньше, чем у метиламина ( р / С 10 6), может быть приписан ( влиянию соседней карбоксильной группы. [33]
Соседняя карбоксильная группа оказывает заметное влияние на скорость гидролиза ( 3-амидо - и ( 5-цианокислот. Эти молекулы располагают гидролизуемыми амидными и нитрильными группами, расположенными по соседству с карбоксильной группой. В результате возможно внутримолекулярное взаимодействие между ( 5-амидо - и р-цианогруппами, с одной стороны, и карбоксильной-с другой. Скорость гидролиза сукцинамидной, сук-цинанилиновой и фталаминовой кислот заметно возрастает в результате внутримолекулярного содействия со стороны соседней карбоксильной группы. [34]
Ввиду того что какие-либо данные, позволяющие различить эти две возможности, отсутствуют, следует принять более низкую оценку. Графики рН - зависимостей констант скорости гидролиза производных фталаминовой кислоты ( 10.7 - 10.10) подчеркивают аналогичное различие в скоростях. Соединение 10.7 гидролизу-ется с максимальной скоростью, причем константы скорости гиД ролиза имеют колоколообразную зависимость от рН с максимумом, отвечающим максимальной концентрации моноионизован ных частиц. Завй СИмости для соединений 10.8 я 10.10 имеют; сигмоидальный вид, характерный для незамещенной, фталаминовой кислоты ( разд. Соединение 10.9 в данных условиях нереакционноопособно, а скорость гидролиза 10.8 близка. Так как: реакция идет через образование ангидр-а-да, реакционноспособ-ными являются частицы 10.7 а, а не 1&. Поправка на разность индуктивных эффектов снижает эту оценку до 40, которая отражает действие общего кислотного катализа соседней карбоксильной группой. [35]
Такие соединения могут выступать в качестве конкурентных ингибиторов ферментов. Например, малоновая кислота действует как мощный ингибитор сукцинатдеги-дрогеназы вследствие того, что ее карбоксильные группы расположены примерно на таком же расстоянии, как в янтарной, но в ее молекуле отсутствует группировка ( - СН2 - СН2 -), которая должна подвергаться окислению. Если ингибитор может избирательно прочно связывать или разрушать ту или иную функциональную группу активного центра фермента, важную для каталитической активности, то торможение носит неконкурентный характер и обычно является необратимым. Так, при реакции ферментов с диизопропилфторфосфа-том ( ДПФФ) одна молекула этого ферментного яда связывается с одним из остатков серина, что оказывается достаточным для полной инактивации фермента. Отсюда можно заключить, что из ряда остатков серина, обычно содержащихся в белковой молекуле, лишь один входит в состав активного центра и обладает высокой реакционной способностью. Ряд важных ферментов фосфорилазного и эстераз-ного действия содержит серии в активном центре. Гидрок-сильные группы серина способны легко фосфорилироваться и участвуют в переносе фосфорных групп. Интересно отметить, что остаток серина у ряда ферментов находится в цепи между остатками глицина и дикарбоновой аминокислоты и, возможно, что подвижность водорода в ОН-группе серина увеличивается под влиянием соседней карбоксильной группы. Особенный интерес вызывает взаимное влияние остатков ги-стидина и серина, находящихся на разных витках полипептидной спирали, но близко отстоящих друг от друга. [36]