Stereoisomerization na \(\alpha\)-uhlík
Enolates jsou společné meziproduktu v reakcích, kde stereochemická konfigurace chirálních \(\alpha\)-uhlík je interconverted. Tyto jsou běžně označovány jako racemization nebo epimerization reakce, v závislosti na tom, zda interconverted izomery jsou enantiomery nebo epimers (připomeňme si, že termín ‚ní‘ se odkazuje na pár diastereoizomerů, které se liší o jeden chirální centrum).
Racemization/ epimerization:
Mechanismus:
Tyto reakce probíhají i když deprotonation-reprotonation mechanismus, ilustrované výše. V kroku 1 je chirální a-uhlík deprotonován, což vede k rovinnému achirálnímu enolátu. V kroku 2, proton je doručena zpět na a-uhlíku, ale z opačné strany, z nichž proton byla přijata v kroku 1, což má za následek opačnou stereochemií na tento uhlík. Dvě acidobazické skupiny, umístěné na protilehlých stranách aktivního místa enzymu, pracují v tandemu, aby dosáhli tohoto výkonu.
proteiny a peptidy ve všech známých živých věcí, jsou postaveny téměř výhradně L-aminokyseliny, ale ve vzácných případech, vědci identifikovány peptidy, které obsahují D-aminokyseliny, které mají opačnou stereochemií na a-uhlíku. Enzymy aminokyselinové racemázy katalyzují interkonverzi aminokyselin L A D. Jak jste si možná vzpomínáte z úvodní části této kapitoly, jed samec ptakopyska obsahuje neurotoxické peptidy, v nichž je L-leucinu, aminokyseliny byl převeden do racemátu enzymu D-leucinu. V jiném příkladu, buněčné stěny bakterie jsou konstruovány v rámci peptidy obsahující D-glutamát, převést z L-glutamátu pomocí enzymu glutamát racemátu. (Es 5.1.1.3) (biochemie 2001, 40, 6199).
reakce (EC 5.1.3.1) v metabolismu cukru zahrnuje interkonverzi epimerů ribulóza-5-fosfát a xylulosa-5-fosfát. Enzym, který katalyzuje tuto reakci, se nazývá „epimeráza“. (J. Mol. Biol. 2003, 326, 127).
Cvičení \(\PageIndex{2}\)
Čerpat rozumný mechanismus jako ribulóza-5-fosfátu epimerization reakce výše. Váš mechanismus by měl ukázat enolátový meziprodukt a specifikovat stereochemii v celém textu.
Cvičení \(\PageIndex{3}\)
Předpovědět produkty epimerization reakce začíná s každým z substráty zobrazeny.
Tip
uhlíky vedle iminových skupin lze také považovat za \(\alpha\)-uhlíky!
Připomeňme si z kapitoly 3, že hlavní problém s lék thalidomid je skutečnost, že R-enantiomer, který je účinný sedativum, rychle isomerizes v těle terotogenic (mutace způsobující) S enantiomer. Všimněte si, že chirální centrum v thalidomidu je \(\alfa\)-uhlík!
v Poslední době lékárny hlášeny na syntézu derivátu thalidomidu, ve které karbonylové skupiny je nahrazena oxetane prsten, s cílem dělat isotopically stabilní formu léku (protože karbonylové skupiny byla odstraněna, racemization již není možné – neexistuje žádný a-uhlíku.) (Organizace. Lette. 2013, 15, 4312.)
