Parte 1B
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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
