Курс органической химии - Каррер П.
Скачать (прямая ссылка):
і-(-)-ДЙОКСИфецнл-
аланин
I
V
СООН
I
> СВН5—СОХН—С-Н <
сн2
i
СООН
?-(+)-бензоиласпара типовая кислота
озонирование
СООН I
Н2К—С—н
I
СН,
снч
Н,С СН,
"І I
Н,С СН,
"\сн/
—)-гексагидро-фенилаланин
СООН
I
свн5сош—с—н сн2
/сн=с/
ніч | хсн=х
/.-( — )-бензоилгн-стидин
СООН
I
Н,.Х—С-Н
I
СН,
I
Ч/
?-( —)-фенйл-алалин
Первыми данными в пользу одинаковой конфигурации а-упепоч ного атома всех природных белковых аминокислот послужили наилю-
Стереохимия аминокислот
дения над изменением вращения плоскости поляризации в различных растворителях и так называемая оптическая специфичность ферментов. Пастер. а позднее Лютц и Гло заметили, что удельное вращение всех природных аминокислот при переходе от нейтральных растворов к слабокислым и далее к сильнокислым растворам становится все более положительным; при таких же изменениях условий удельное вращение их антиподов смещается в сторону отрицательного. Это явление связано с тем, что в кислых растворах карбоксильный ион разряжается, присоединяя протон:
СООе СООН
0 I ф I
HSN—С—Н H8N—С—Н
I I
СН» СНо
[а]в = +2,7° (Н20) + 14,6° (5 н. НС1)
? а ннн ?-лейцин
СООё СООН
rtoN—C-H H.N—с—н
I I
СНз сн,
I I
/ хСНз сн/ \сн3
10,8° (Н.,0) 4=if3,6d(5«. HC1)
Это правило очень полезно для предварительного установления конфигураций неизвестных аминокислот.
Известны некоторые ферменты, например оксидазы аминокислот, которые действуют или только на аминокислоты белкового происхождения, или только на их антиподы. Так называемая оксидаза ^аминокислот (из змеиного яда) катализирует окислительное превращение природных аминокислот в кетокислоты, в то время как еубстратами для оксидазы С-аминокислот (из почечной ткани) могут служить только антиподы белковых аминокислот:
/СООН /СО0Н
R ГН оксидаза /
д—V" аминйкиклйт К— Ч
Эти факты определенно свидетельствуют об одинаковой конфигурации внутри каждого ряда субстратов. Для объяснения их обычно предполагают, что происходит стереоспецифическая адсорбция субстрата на поверхности фермента, причем зоны адсорбции заместителей (например, СООН, ИН2 и Н) в одном случае расположены по часовой стрелке" (оксидаза /.-аминокислот), а в другом — претив часовой стрелки (оксидаза С-аминокислот):
Н
¦>СООН |< NH,
R-C;
*NHg
I-коифигурацня
О-коифйгурацЯя (ric ИШШт)
Затемненные пятна — поверхность фермента (океидазм ?-аминояисявт): 1 — зона адсорбции СООН; 2 —зона адсорбции гШй, 3 — Збиа адее^бцйй Н.
36s
Гл. 18. Аминокислоты, пептиды и белки
Абсолютная конфигурация аминокислот. После того как работы К\'на и других исследователей на основании теоретических представлений, связанных с явлением вращательной дисперсии (стр. w ,ив особенности работы Бипво по рентгепоструктурному анализу (1900) привели к установлению абсолютной конфигурации винной кислоты, а отсюда и многих углеводов, очередной задачей стало установление конфигурационной связи между аминокислотами и этими соединениями.
а) Впервые сопоставление конфигураций аминокислот и оксикислот было проведено в 1933 г. Куном и Фрейденбергом, которые сравнивали изменение вращения, вызываемое введением одинаковых заместителей в молекулы аланина и молочной кислоты. Было найдено, что в случае (+)-аланина и (-f)-молочной кислоты (мясомолочной кислоты) наблюдаемые оптические смещения сходны качественно и полуколичественно. Это показывает, что расположение аналогичных групп вокруг асимметрических атомов углерода в обоих соединениях одинаково. Единственные различающиеся группы — аминиая и гидроксильная— после введения заместителей становятся ближе друг к другу по своим химическим свойствам и поэтому их влияние на поляризованный свет становится сходным.
Абсолютные конфигурации:
COR' ? OR H^,COR' ^NHR
CH3—С* CH3—С CR,—С или CH3—С
\>R ^COR' NUR COR'
LDL D
R R' Производные молочной кислоты ?-(+)- D-(-)- Производные i + j-алаыина
№d |MJD
CeH,CO CpH^CO CoH,CO CH:!CO Тозил NTH, OCH-OCH,, OCH 5 OCoH5 + 120" + 49° + 35° — 76° — 129= — 120= — 49° — 35" + 76c + 129- + 70—803 + 12-0° — 74° — 7a°
Из этих выборочно взятых данных видно, что разности величин молекулярного вращения ([МЬ=!а1д.^р) двух любых производных природного (+)-аланина близки к разности [МЬ для аналогичных производных (+)-молочной кислоты, но не (—)-молочной кислоты Поскольку же Куном и Бийво показано, что (+)-молочная кислота имеет /--конфигурацию, то и ( + )-аланпиу следует приписать /.-конфигурацию.
В) Второе доказательство одинаковости конфигураций природного аланина и мясомолочной кислоты было получено при исследовании давно известного вальденовского обращения (Вальдеи 1893- нячпяние предложено Э. Фишером) после того, как Хыоз и Ингольд' выяснили кинетику и механизм этого явления. "нгольд выяснили
В 1893 г. Вальден обнаружил, что при омылении оптически -жтин-нои а-хлорянтарной кислоты в зависимости от ус-опт" правовращающая или левовращаютая яблочная ю-глптя П"лучается тем, что яблочная кислота может быть переведен* п I \ "0ЛЬЗ>'яСЬ
