Stereoisomerization o \(\alpha\)-carbono
Enolates são um intermediário comum em reações onde o estereoquímicas configuração de um quirais \(\alpha\)-o carbono é interconverted. Estes são comumente referidos como reações de racemização ou epimerização, dependendo se os isômeros interconvertidos são enantiômeros ou epimers (lembre-se que o termo “epímero” se refere a um par de diastereômeros que diferem por um único centro quiral).
Racemization/ epimerization:
Mecanismo de:
Estas reações vá embora uma deprotonation-reprotonation mecanismo, ilustrado acima. No Passo 1, o carbono-a quiral é desprotonado, levando a um planar, enolato achiral. No Passo 2, um próton é entregue de volta ao carbono-a, mas do lado oposto do qual o próton foi tomado no Passo 1, resultando na estereoquímica oposta a este carbono. Dois grupos ácido-base, posicionados em lados opostos do local ativo da enzima, trabalham em conjunto para realizar este feito.
As proteínas e peptídeos no conhecido todos os seres vivos são construídos quase exclusivamente de L-aminoácidos, mas, em casos raros, os cientistas identificaram peptídeos que incorporam D-aminoácidos, que tem o oposto de estereoquímica no um-carbono. As enzimas racemase de aminoácidos catalisam a interconversão dos aminoácidos L e D. Como se recordam da secção introdutória deste capítulo, o veneno do ornitorrinco masculino contém um peptídeo neurotóxico no qual um aminoácido L-leucina foi convertido por uma enzima racemase em D-leucina. In another example, the cell walls of bacteria are constructed in part of peptides containing D-glutamate, converted from L-glutamate by the enzyme glutamate racemase. (CE 5.1.1.3) (Bioquímica 2001, 40, 6199).
uma reacção (CE 5.1.3.1) no metabolismo do açúcar envolve a interconversão dos epimers ribulose-5-fosfato e xilulose-5-fosfato. A enzima que catalisa esta reacção é chamada de “epimerase”. (J. Mol. Biol. 2003, 326, 127).
exercício \(\PageIndex{2}\)
desenhe um mecanismo razoável para a reacção de epimerização da ribulose-5-fosfato acima. Seu mecanismo deve mostrar um intermediário enolado e especificar estereoquímica por todo o lado.
exercício \(\PageIndex{3}\)
prever os produtos das reações de epimerização começando com cada um dos substratos mostrados.
dica
Carbões ao lado de grupos imine também pode ser considerado \(\alpha\) – Carbões!
recordar do Capítulo 3 que um dos principais problemas com a droga talidomida é o facto de o enantiómero R, que é um sedativo eficaz, isomerizar rapidamente o organismo para o enantiómero terotogénico (causador de mutações). Note que o centro quiral da talidomida é um \(\alpha\) – carbono!
Recentemente químicos relataram a síntese de uma talidomida derivados em que o grupo carbonila é substituído por um ‘oxetane’ anel, com o objetivo de fazer um isotopicamente forma estável da droga (porque o grupo carbonila foi removido, racemization não é mais possível – não há um-carbono!) (Organizacao. Lett. 2013, 15, 4312.)
