Le anidridi si ottengono per disidratazione da due molecole di acido
(la reazione è particolarmente facile per ottenere anidridi cicliche)
Acido maleico
anidride maleica
acido ftalico
andidride ftalica
o per reazione di un anione carbossilato con il cloruro di un acido
Intermedio tetraedrico
Da una anidride si possono ottenere sia esteri che ammidi
Intermedio tetraedrico
Acido acetico
pentilacetato (un estere)
Provate ora a sintetizzare un’ammide a partire da una anidride….
Ovviamente un estere può reagire con un altro alcol per dare una
reazione di transesterificazione in presenza di un acido
Per questa ragione non è mai una buona
idea conservare un estere in un solvente
alcolico
Sulla base di quanto abbiamo visto fino ad ora siete in grado di anticipare se
un’ammide può essere sintetizzata a partire da un estere?
Non servono due equivalenti di ammina perché non si libera un acido
Sulla base di quanto visto nella tabella delle
reattività come si comporterà un tioestere?
I tioesteri sono quasi tanto reattivi quanto le
anidridi e i cloruri degli acidi e sono usati in ambito
biochimico come un “equivalenti sintetici” di un
cloruro di un acido
Effetti induttivi
Effetti di risonanza
La presenza di due gruppi
elettronegativi rende l’atomo di
carbonio altamente elettrofilico
Minore contributo
all’ibrido di risonanza
Tioesteri in sistemi biologici
Molti passaggi
Piruvato
Molti passaggi
acetil coenzima A
Coenzima A
il tioestere di un acido grasso
(n è di solito 15)
Biosintesi dei fosfolipidi (formazione di esteri in sistemi biologici)
Sito attivo dell’enzima
diidrossiacetone fosfato
aciltransferasi
Diidrossiacetone
fosfato
Tioestere (CoA
CoA-SH)
SH)
di un acido grasso
Intermedio tetraedrico
Formazione dell’estere
Molti passaggi
Triacil glicerolo (un grasso)
Molti passaggi
Diacil glicerolo fosfato
ESERCIZIO
In laboratorio i tioesteri si preparano per reazione di un acilcloruro e tioli. Sulla base
delle vostre conoscenze riguardo la formazione degli esteri proponete un meccanismo
ragionevole per la sintesi del propiltioacetato a partire dall’acetil cloruro e l’1propantiolo
La conversione dei derivati degli acidi carbossilici in acidi carbossilici: idrolisi
(ambiente basico)
Dopo l’idrolisi basica bisogna trattare
con acido per ottenere l’acido
carbossilico dal carbossilato
Questa reazione si chiama “saponificazione” perchè è un modo per convertire gli
esteri degli acidi grassi in carbossilati degli acidi a catena lunga (saponi)
Idrolisi di ammidi in ambiente basico
(è una reazione molto più lenta di quella di un estere!)
Questa specie è una base forte e
quindi un cattivo gruppo uscente
L’idrolisi basica di cloruri e anidridi è invece una reazione molto veloce
(perché?)
L’idrolisi dei derivati degli acidi carbossilici può essere condotta anche
in ambiente acido
Il processo è esattamente
l’opposto della sintesi acido
catalizzata degli esteri.
Per spostare l’equilibrio a destra
si effettua la reazione in
presenza di acqua
L’idrolisi di ammidi in ambiente acido è più veloce della reazione in
ambiente basico. Perché?
Il carbonio carbonilico non è un buon
elettrofilo perchè la formula di risonanza
più importante non ha una carica positiva
su quell’atomo
La protonazione lo trasforma in una
specie più elettrofila
Come catalizza un enzima l’idrolisi di un legame ammidico (di una
proteina)?
istidina
serina
Vi sono vari gruppi
funzionali nel sito
catalitico dell’enzima
Acido aspartico
Enzima
Il trucco è la
stabilizzazione dello stato
di transizione mediante
legami ad H
L’enzima Chimotripsina (una proteasi serinica)
è un esempio specifico
Legame scissile
Questo è il suo
substrato
Successivamente l’OH di una serina funge da
nucleofilo
Prima si forma il complesso Enzima-Substrato
Per arrivare all’intermedio tetraedrico
Un gruppo protonato (un imidazolo) funge da
acido e trasferisce un protone all’N peptidico
trasformandolo in un buon gruppo uscente;
Il prodotto che si ottiene è un estere della
serina (non è ancora il prodotto di idrolisi)
Nuovo peptide N-terminale
La vera idrolisi avviene in questa serie di passaggi;
Questa volta a reagire è un estere! E’ una reazione
più facile dell’idrolisi di una ammide.
Intermedio tetraedrico
Ancora una volta è un imidazolo
proronato a facilitare l’uscita del gruppo
uscente
Come si sintetizza un peptide in laboratorio?
= dicicloesilcarbodiimmide
Nella sintesi posso usare
un ammino acido senza
precauzioni?
1. Un ammino acido
possiede sia un gruppo
carbossilico che una
ammina;
2. Bisogna “proteggerli” a
turno;
3. Bisogna “liberarli”
quando si vuole farli
reagire
= dicicloesilurea
