Происхождение предбиологических систем - Опарин А.И.
Скачать (прямая ссылка):
N=C-C=N—H
I
н
5© 5©
[Н]+ + [N=C] ¦ + N=C—C=N— H ¦ H
nh2
N=C—C—C=N
I
H
2 H—C=N + 2 NH,
2 HN=C-NH,
A
NH,
I 2
N=C—С—C=N + 2 NH, I 3
H
H.N NH, NH
- \ t 2 // c-c-c
// I \
HN H NH,
nh2
V * "Vh
HjN^NH ^
NH2
HN'
T\
+ 2 NH. H
nh2 nh2
NH2+HN-Cy4 ------------fSf\+2NH,
^NH mV kw
2 I I
H Н
Суммарная реакция: 5HCN-*- Аденин
10. Предполагаемый механизм синтеза пуринов в условиях примитивной Земли.
220 260 300 3U0
Длина волны, ммк
Фиг. 11. Спектрофотометрическая идентификация гуанина, образующегося при конденсации АИКА с гуанидином или с мочевиной.
/ — стандарт (гуанин); 2 — продукт конденсации АИКА с гуаннднном; 3 — продукт конденсации АИКА с мочевиной.
Фиг. 12. Скорость синтеза гуанина из АИКА и гуанидина, а также из АИКА
и мочевины.
> — АИКА + гуанидин; 2 — АИКА + мочевина.
идентифицировать 4,5-производные имидазола, в том числе 4-амино-имидазол-5-карбоксамидин (АИКАМ) и 4-аминоимидазол-5-карбокс-амид (АИКА), а также одноуглеродные продукты — формамидин, формамид и муравьиную кислоту [40]. В другой серии опытов было обнаружено, что аденин образуется в результате конденсации АИКАМ с формамидином [30]. Основываясь на этих данных, а также на сведениях по конденсации цианистого водорода [56], мы предложили механизм синтеза аденина из цианистого водорода (фиг. 9,10). Обсуждение этого и других возможных механизмов опубликовано в предыдущих работах [6, 17, 18, 30, 41, 48]. Механизм синтеза, включающий только нитрилы, хотя и возможен, но все-таки менее вероятен [48].
Следующий вопрос: как образуется гуанин? Согласно схеме, приведенной Оро и сотр., гуанин может синтезироваться в водноаммиачной среде в результате конденсации АИКА с гуанидином [41]; в действительности оказалось [33], что гуанин образуется из АИКА также при его конденсации с мочевиной (фиг. 11 и 12) при температуре 125°. При использовании мочевины образуется не только гуанин, но и ксантин. Следует указать, что в числе продуктов, образующихся в смеси цианистого водорода, аммиака и воды, обнаружен также гипоксантин [21].
VII. СИНТЕЗ ПИРИМИДИНОВ
А. ‘ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Итак, мы установили, что все четыре пурина можно синтезировать из простых предшественников. Теперь перейдем к рассмотрению синтеза пиримидинов. В целом ряде опытов нам удалось получить (3-аланин и |3-аминопропионитрил [34]; промежуточными продуктами при синтезе этих соединений являются акрилонитрил (АН), |3-аминопропионитрил (АПН) и амид (3-аминопропионовой кислоты (ААП). Известно, что вышеназванные промежуточные продукты могут служить предшественниками пиримидинов. Так мы установили, что любой из этих трех продуктов (АН, АПН или ААП), вступая в реакцию конденсации с мочевиной при температуре 135° [33], способен дать небольшие количества ура-
цила (фиг. 13, 14). Этот процесс должен сопровождаться дегидрированием, идущим до или после конденсации С3-соединения с мочевиной.
Б. МЕХАНИЗМ
Полученные данные согласуются с предположением о том, что обнаруженные в кометах С2- и С3-соединения могли быть предшественниками пиримидинов [29]. Это предположение в даль-
Длина волны, ммн
Фиг. 13. Спектрофотометрическое определение урацила, образующегося при нагревании растворов акрилонитрила, мочевины и хлористого аммония в 0,4 н. NaOH (А) и в 1 н. НС1 (Б).
/ — стандарт (урацил); 2 — неизвестное соединение
Продолжительность реакции, час
Фиг. 14. Скорость синтеза вещества А (значение R/ и спектр вещества А те же, что и у урацила; содержание вещества А выражено числом миллиграммов урацила на 1 л), образующегося при нагревании раствора акрилонитрила, мочевины и хлористого аммония.
нейшем оформилось в схему (фиг. 15), на которой представлены вероятные механизмы образования урацила, цитозина и тимина.
N 0(NH)
с 1 с
г ''СН HjO H,N''C''CH Мочевина
t ^СН (NH3) * сн
С, J HjN H2N О' N
Н
Р -Л миноакрилонитрил Урацил (цитозин)
N
III
С
+
С1. н2н
-с"СНз Н,0
,сн
о
II
J1 С!Н H,N ''C'' 3 Мочевина
