Химические приложения топологии и теории графов - Кинг Р.
Скачать (прямая ссылка):
отношение выходов равно 1,5, тогда как расчет по нашему методу дает
величину 1,4. Для сравнения отношение, рассчитанное при использовании
256
С. Бертц
величин Хендриксона Lk [34], равно 1,2, а отношение, предсказанное на
основании "химического расстояния" [35], равно 1,0. Успех нашей модели в
этом случае можно отнести, вероятно, за счет сходства функциональных
групп во всех интермедиатах. В первом приближении все составные части
аминокислот могут моделироваться как RCH(NH2)C02H; следовательно,
тенденция к протеканию уменьшающих выход побочных реакций усиливается с
увеличением сложности.
Этот пример из синтеза пептидов возвращает нас к проблеме важности
"окружающей среды" модели. Для того чтобы получить сравнение, имеющее
смысл, мы тщательно выбрали линейный и конвергентный синтезы одной и той
же молекулы, проведенные одной и той же исследовательской группой,
использовавшей одинаковые методы проведения реакций в растворах. Если бы
использовался твердофазный метод (который является линейным), то он,
несомненно, оказался бы наиболее эффективным. Например, синтез ок-
ситоцина по твердофазному методу [36] намного эффективнее, чем
конвергентный или линейный синтезы, осуществляемые в растворах.
Твердофазный метод расценивается как прогресс в современном развитии
синтеза пептидов, аналогичного которому среди методов конвергентного
синтеза нет.
Мы также установили связь полных выходов, полученных в семи
опубликованных синтезах модгефена, с величиной ij, которая была
использована, поскольку все пути синтеза являлись, по сути, линейными и
интермедиаты представляли собой обычно несимметричные молекулы [21] *.
Порядок увеличения полного выхода был таким же, как и порядок уменьшения
избыточной сложности, но с одним лишь исключением (один синтез "выпадал"
из закономерности). Использование "химического расстояния" [35] дает тот
же порядок, что и наш метод.
5. ВЫВОДЫ
Нами разработана простая и строгая математическая модель молекулярной
сложности и показано, что она обладает значительной общностью. Для того
чтобы полностью выяснить диапазон ее использования, потребовалось бы
большее число примеров применения этой модели; тем не менее показанные
здесь с ее помощью возмож-
* См. также стереоконтролируемый синтез рац-модгефена с использованием
реакции Вейса [42*]. - Прим. перев.
Математическая модель молекулярной сложности
257
ности глубокого понимания анализа синтеза доказывают потенциальную
полезность модели. Можно также представить себе применения нашей модели в
других областях, где графы йспользуются в качестве портретных моделей.
Автор хотел бы выразить свою благодарность проф. Р. Меррифилду за
полезные обсуждения химии пептидов и Г. Добачу за расчет величин,
представленных в табл.-1. Автор также признателен проф. У. Херндону, М.
Рандичу, Дж. Саггзу, Б. Тросту, X. Райху и К. Кейси за стимулирующие
дискуссии по мере развития идей, изложенных здесь.
Литература
1. Merrifield R.E., Simmons H.F., Theor. Chim. Acta, 1980, v. 55, p. 55.
2. Collman J.P., Hegedus L.S., Principles and Applications of
Organotransition Metal Chemistry, University Science Books, Mill Valley,
Ca., 1980, p. 548.
3. Fox J.L., Chemical and Engineering News, 1982, Jan. 4, p. 19.
4. Turner S., Design of Organic Syntheses, Elsevier, Amsterdam, 1976, p.
3.
5. Posner G.H., An Introduction to Synthesis Using Organocopper Reagents,
lohn Wiley, N.Y., 1980, p. 1.
6. Baldwin S. fV., Tomesch J.C., J. Org. Chem., 1980, v. 45, p.'
1455.
7. Martin S.F., Tetrahedron, 1980, v. 36, p. 419. ¦
8. Martin S.F., Philips G. W., Puckette T.A., Colapret J.A., J. Am. Chem.
Soc., 1980, v. 102, p. 5866.
9. FoxJ.L., Chemical and Engineering News, 1981, Jan. 19, p. 61.
10. Lasky J., Henderson J. W., Republic Scene, 1982, Nov., p. 79.
11. Suckling C.J., Suckling J.F., Suckling C. W., Chemistry Through
Models, Cambridge University Press, Cambridge, 1978.
12. Corey E.J., Quart. Rev. Chem. Soc., 1971, v. 25, p. 455.
13. Hendrickson J.B., Top. Curr. Chem., 1976, v. 62, p. 51.
14. Gelernter H., Sridharan N.S., Hart A.J., Yen S.-С., Fowler F. W.,
Shue H.-J., Top. Curr. Chem., 1973, v. 41, p. 122-123.
15. Харари Ф. Теория графов. - М.: Мир, 1973.
16. Balaban A.T. (Ed.), Chemical Applications of Graph Theory, Academic
Press, London, 1976.
17. Kennedy J. W., In: Data Processing in Chemistry, Z. Hippe (Ed.),
Elsevier, Amsterdam, 1981, p. 96.
18. Balaban A.Т., Theor. Chim. Acta, 1979, v. 53, p. 355.
19. Bertz S.H., J. Am. Chem. Soc., 1981, v. 103, p. 3599.
20. Bertz S.H., J.C.S. Chem. Commun., 1981, p. 818.
21. Bertz S.H., J. Am. Chem. Soc., 1982, v. 104, p. 5801.
22. Bertz S.H., Bull. Math. Biol, (в печати).
23. Shanon C.R., Weaver W., The Mathematical Theory of Communication,
University of Illinois Press, Urbana, 1949.
24. Raisbeck G., Information. Theory, An Introduction for Scientists and
Engineers, M.I.T. Press, Cambridge, Ma., 1964.
25. Mowshowitz A., Bull. Math. Biophys., 1968, v. 30, p. 175.
