7. Előadás ligo- és poliszacharidok. Karbonsavak, zsírsavak. Karbonsav származékok.
Szénhidrátok Legnagyobb mennyiségben előforduló szerves anyagok: szénhidrátok, 100 milliárd tonna, évente újratermelődő biomassza. Egyéb: fehérje, nukleinsav, zsirok stb. de glikokonjugátumokban A biomassza összetétele (%) Életjelenségek: pl. megtermékenyités, metasztázis mikrobiális fertőzések, toxinok, sejtadhézió, sejtfelvétel. Pang et al. Science 333,1761,2011 Web of Science, 2010-2015 glyco + genom, glycom, glyco +protein 1 557 961 cikk. Doherty: A Roadmap for Glycoscience in Europe (2014) http://www.egsf.org/2014/a-roadmap-for-glycoscience-in-europe-now-available/ Somsák L.: Szénhidrát gyógyszerek 2016 (2): 136-144
uman erythropoietin (EP) Antithrombin - factor Xa pentasaccharide complex human erythropoietin P. Rudd et al. Mol. Pharmaceutics (2010) eparin (1-5) kötődése antitrombinhoz (U. Lindahl) Q. Rashid et al. (2014) P Wang et al, Angew. hem. (2012) Zanamvir (Relenza) neuraminidáz-gátló Fondaparinux (Arixtra) Idraparinux (trombus gátló)
Diszacharidok Definició: Két monoszacharid kapcsolódása éter kötéssel Leírás: Összetevők, kötéstípus, térállás 4 R- 1 + 1 4 R glikozid 4 1 4 1 soportosítás a kötésben résztvevő -atomok pozicíója szerint: Kötéstípus: 1 6 1 4 1 1 Redukáló diszacharid (mutarotáció) Nem redukáló diszacharid A) 1 6 GENTBIÓZ (kristályos): (első diszacharid, amelyet szintetikusan állitottak elő) -b-d-glükopiranozil-(1-6)-b-d-glükopiranóz 4 redukáló diszacharid 6 D-glükóz 1(b) 4 b-glikozidos kötés 6 2 D-glükóz 1(b)
B) 1 4 redukáló diszacharidok 4 6 5 LAKTÓZ (kristályos): (tej - lac, lactis. latin) -b-d-galaktopiranozil-(1-4)-b-d-glükopiranóz 3 2 D-galaktóz 1(b) 4 6 5 3 2 D-glükóz Előfordulás: anyatej (emlősök), szárazanyag 2-8 %-a 1(b) axiális idrolizís ( + / 2 ): b-galaktozidáz ( laktáz ) 4 b-glikozidos kötés A laktóz felszívódásakor szőlőcukorra (glükóz) és galaktózra bomlik, ezt a máj azonnal felveszi és glükózzá alakítja. ELLBIÓZ (kristályos): -b-d-glükopiranozil-(1-4)-b-d-glükopiranóz 6 1 4 1(b) 6 D-glükóz 1(b) 4 6 D-glükóz b-glikozidos kötés Természetben nem fordul elő, cellulóz épitőeleme.
MALTÓZ (kristályos), malátacukor : -a-d-glükopiranozil-(1-4)-a-d-glükopiranóz idrolizís: a-glikozidáz (állatok nagy része, ember) b-glikozidáz (baktériumok) 1(a) 4 D-glükóz 6 D-glükóz 1(a) 1(a) a-glikozidos kötés 4 6 A keményitő épitőeleme. 1(a) ) 1 1 (nem-redukáló diszacharid) SZAARÓZ : ( 12 22 11 ) -a-d-glükopiranozil-(1-2)- b-d-fruktofuranozid Előfordulás: nádcukor, répacukor, juharcukor a - glikozidos kötés (D-glükóz) b - glikozidos kötés (D-fruktóz)
6 ukor invertálás 4 D-glükóz 1 1(a) 2(a) 5 6 D-fruktóz a 0 = +66,5 o (jobbra forgat) + / 2 (invertáz) a 0 = +52,75 o a 0 = -92,4 D-glükóz + D-fruktóz (jobbra forgat) (balra) méz -39,7 o Poliszacharidok Jellemzés - Monoszacharidok és/vagy azok származékai alkotják. - Glikozidos kötést tartalmaznak. - -híd kötés(eke)t tartalmaznak. soportosítás: architektura (egyenes vagy elágazó lánc) összetétel (homoglikán vagy heteroglikán) Jellemzés: - polimerizáció fok (egységek száma) - összetétel - kötéstípus
ELLULÓZ: homoglikán, egyenes lánc, b-glikozid kötés, (1-4 ) kötés dimer: 4--(b-glükopiranozil)-D-glükopiranóz cellobióz amiláz rezisztens, emberi táplálkozásra alkalmatlan. omoglikánok 1-4 ábrázolás 4 1 b 10,3 Å
Előfordulás: növényekben 1,3 x 10 9 t/év, nyersanyag polimerizáció fok nyers gyapot 14 000 len 8 000 jegesfenyő 2 500 tisztított gyapot 300 1 500 Jellemzés: ldószer: higroszkópos, 180 o : bomlás, 290 o :égés, u 2+ dietiléndiamin, u 2+( N 3 ) 4 hidrolizís, enzim ellobióz (diszacharid) Szerkezet meghatározás hidrolizís, 40% l D-glükóz n 3 3 3 a) metilezés, ( 3 ) 2 S 4, Na b) hidrolizis, l 2,3,6-tri--metil-b-D-glükóz
+ ( 3 ) 2 / 3 3 3 3 2.3.6-tri-acetil-cellulóz (cellulóz acetát)* kevésbé éghető, pl. film, fólia ellulóz származékok 2N n + N 3 / 2 S 4 / 2 2N - 2 N 2 2.3.6-tri-nitro-cellulóz * ég, robban pl. lőgyapot, füstnélküli lőpor + l- 2 - - Na + 2-2- 2.3.6-tri-karboximetil- -cellulóz * duzzad, gél pl. szappanadalék, kromatográfia észter kötés észter kötés éter kötés * részleges módosítás - 2 -, glikolsav 2 + + 2 + N 2 + 2
KEMÉNYÍTŐ : poliszacharid keverék hidrolizís + összetétel : - AMILPEKTIN : 80% jóddal vörös - AMILÓZ : 20% vízben oldódó, jóddal mélykék DEXTRIN : kis molekulatömegű poliszacharid keverék AMILPEKTIN* : homoglikán, elágazó lánc, a-glikozid (1-4) és (1-6) kötések 4--(a-D- glükopiranozil)-d-glükopiranóz 6--(a-D- glükopiranozil)-d-glükopiranóz vízben nem oldódik, csiriz 3 4000 egység amilopektin: 24-30 egység jut egy 1-6 elágazásra a(1 6) 2 * Glikogén (állati sejtek): 8-12 egység jut egy 1-6 elágazásra (több elágazás, nagy mt, 4-12 millió)
Szerkezet meghatározás 2 n 1,6 a 1,4 a a. metilezés ( 3 ) 2 S 4, Na b. hidrolizis, l 3 3 2,3-di--metil-a-D-glükóz (5%) 3 3 3 3 2,3,4,6-tetra--metil-a-D-glükóz (5%) + 3 3 3 2,3,6-tri--metil-a-D-glükóz (90%)
AMILÓZ : homoglikán, egyenes lánc, a-glikozid (1-4) kötések 4--(a-D- glükopiranozil)-d-glüköpiranóz vízben oldódik 300 1000 egység n 1,4 a + KI ox. I 2 (kék komplex amilózzal) n
Szerkezet meghatározás a. metilezés ( 3 ) 2 S 4, Na n 1,4 a 3 3 3 3 3 3 3 3 3 b. hidrolizis, l n 3 3 3 3 3 3 2,3,4,6-tetra--metil-a-D-glükóz (0,2%, 500 monomer) 3 3 3 2,3,6-tri--metil-a-D-glükóz (főtermék)
IKLDEXTRINEK: homoglikán, makrociklus min. 6 D-(+)-GLÜKÓZ egység 1,4-a-kötés amiláz, KEMÉNYÍTŐ Bacillus macerans IKLDEXTRINEK a-iklodextrin: Ø 4,5 Å b-iklodextrin: Ø 6,25 Å g-iklodextrin: Ø 7,0 Å
Indometacin [mg/100ml] Indometacin ciklodextrin komplex Az indometacin oldódása p 7 pufferben orpora non agunt nisi soluta (Paracelsus) a gyógyszerésznek oldatba kell vinni a sokszor oldhatatlannak látszó szilárd anyagot 3 N l Indometacin gyulladásgátló 1200 indometacin/bd komplex 1000 800 600 indometacin+bd keverék Dr. Szente Lajos, yclolab Kft. 400 200 0 indometacin 1 2 3 0 10 20 30 40 50 60 70 t (pe rc)
KITIN: homoglikán, egyenes lánc, b-glikozid (1-4) b-kötés 4 --b-2-acetamido-2-dezoxi-d-glükopiranozid Funkció: a 3 kristályok befogadása N 3 N-acetil-glükózamin (1 4 b-kötés) N 3 n 3 N 2-acetamido-2-dezoxi- -D-glükóz (monomer) N 3 N 3 N 3 poli(1,4 --b-2-acetamido-2-dezoxi-d-glükopiranozid)
eteroglikánok IALURNSAV egyenes lánc, heteroglikán. Mt = 200 000-2 000 000 Összetétel: D-glükuronsav, N-acetil-D-glükózamin Kötésrendszer: 1,4 b és 1, 3 b glikozidos kötés, karbonsavamid kötés - D-glükuronsav 2 b b N 3 N-acetil-D-glükózamin 1,4 b ialuronidáz, E.3.2.1.36 (orvosi pióca) N 3 N 3 n D-glükózamin D-glükuronsav 1,3 b ialuronidáz, E.3.2.1.35 (ondósejt, baci)
KNDRITIN (-SZULFÁT) (hondros, porc, rög, görög) Egyenes lánc, heteroglikán. Összetétel: D-glükuronsav, N-acetil-D-galaktózamin, kénsav Kötésrendszer: 1,4 b és 1, 3 b glikozidos kötés, savamid és szulfonsavészter kötés - D-glükuronsav b 2S 3 N-acetil-D-galaktózamin- -6-szulfát b N 3 Z Y 1,4 b N 3 1,3 b Z Y N 3 n D-galaktózamin D-glükuronsav Y Z Kondroitin Kondroitin szulfát A S - 3 Kondroitin szulfát S - 3
EPARIN ógörögből: ηπαρ (hepar), egyenes lánc, heteroglikán. Mt =12-16 000 Összetétel: D-glükuronsav, D-glükózamin, kénsav Kötésrendszer: 1, 4 a és 1, 3 a glikozidos kötés, szulfonsavamid és szulfonsavészter kötés Funkció: véralvadásgátló (trombin inaktiválása, 1916) - S 3- a 2S 3- a NS 3- D-glükuronsav- -2-szulfát N-szulfo-D-glügózamin- -6-szulfát - 3 S N - 3 S D-glükózamin 1,4 a D-glükuronsav S 3 - - 3 S n 1,3 a S 3 - N S 3 - S - 3 eparináz I, II és III
DERMATÁN (SZULFÁT) Egyenes lánc, heteroglikán. Összetétel: L-lauronsav, N-acetil-D-galaktózamin, kénsav Kötésrendszer: 1, 4 b és 1, 3 b glikozidos kötés, szulfonsavamid és szulfonsavészter kötés - L-lauronsav 1,3 b -3S 2 N 3 N-acetil-D-galaktózamin-4-szulfát AGAR Vörösmoszatok, Rhodophyta Poliszacharid keverék: agaroz (70%), agropektin (30%). egyenes lánc, heteroglikán, semleges. AGARÓZ: D-galaktóz, 3,6-anhidro-L-galaktóz Kötésrendszer: 1, 4 b és 1, 3 a glikozidos kötés, 3,6 éter kötés 1,4 b 1,3 a n 3,6-anhidro-L-galaktóz D-galaktóz
AB antigének Vörösvértestek felszínén, fehérjéhez, lipidhez kapcsolódó oligoszacharidok. Elágazó lánc, heteroglikán, semleges. Összetétel: D-galaktóz (Gal), N-Ac-D-galaktózamin (GalNAc), N-Ac-D-glükózamin (GlcNAc), L-fukóz (Fuc). Kötésrendszer: 1, 3 a és 1, 3 b glikozidos kötés, savamid kötés Transzferáz N 3 3 N 3 determináns ( antigén) a-d-galnac(1-3) b-d-gal(1-3) b-d-glcnac- 1,2 a-l-fuc N 3 3 A determináns (A antigén) N 3 3 B determináns (B antigén)
24. Karbonsavak a X X N karbonsav nitril X Név F, Br, l halogénsav hidroxisav oxosav N 2 aminosav X Név F, Br, l savhaloid R észter R anhidrid N 2 amid Karbonsavak és savszármazékok: utótagok és végződések Nyitrai J., Nagy J.: Útmutató a szerves vegyületek IUPA-nevezéktanához. (Magyar Kémikusok Egyesülete, 1998)
Alkánsav (homológ sor) Metánsav, hangyasav* Etánsav, ecetsav* 3 Propionsav 3 2 Butánsav, vajsav* 3 ( 2 ) 2 Pentánsav, valeriánsav* 3 ( 2 ) 3 exánsav, kapronsav* 3 ( 2 ) 4... Palmitinsav* 3 ( 2 ) 14 Sztearinsav 3 ( 2 ) 16 Alkándisav (homológ sor) Etándisav, oxálsav* Propándisav, malonsav* Borostyánkősav* Glutársav* Adipinsav*... - - 2 - -( 2 ) 2 - -( 2 ) 3 - -( 2 ) 4 - Alkénsav (homológ sor) Propénsav, akrilsav* 2-Buténsav 3-Buténsav 2-metilpropénsav, metakrilsav*... 2 = - 3 = - 2 = 2-2 = ( 3 ) soportosítás 1. Nyilt láncú - gyűrűs 2. Telített - telítetlen 3. Mono-, di-...karbonsavak
Nomenklatura 3 2 1 2 2 - metánsav hangyasav* 3-2 - propánsav propionsav* ciklohexán karbonsav 3-ciklohexil propionsav 2 - - 2-2 - akrilsav* butándisav 3 2 1 3 - - - 3 3-metil-2-hexén-4-insav - - maleinsav* (cisz) fumársav* (transz) benzoesav* soportok ftálsav* - 2-2 tele-ftálsav* 3 Na karboxi propanoil karboxilát (előtag) (alkanoil) (pl. Na acetát)
Zsírsavak palmitinsav ( 16 ) sztearinsav ( 18 ) olajsav ( 18 ) Természetes zsirsavak és előfordulásuk Number of carbon atoms Összegképlet Name Source 4 3 2 2 Butyric acid Butter 6 3 ( 2 ) 4 aproic acid Butter 8 3 ( 2 ) 6 aprylic acid oconut oil 10 3 ( 2 ) 8 apric acid oconut oil 12 3 ( 2 ) 10 lauric acid Palm kernel oil 14 3 ( 2 ) 12 Myristic acid il of nutmeg 16 3 ( 2 ) 14 palmitic acid Palm oil 18 3 ( 2 ) 18 Stearic acid Beef tallow 16 3 ( 2 ) 5 =( 2 ) 7 Palmitoleic acid Butter 18 3 ( 2 ) 7 =( 2 ) 7 leic acid live oil 18 3 ( 2 ) 4 = 2 =( 2 ) 7 Linoleic acid Soybean oil 18 3 2 (= 2 ) 3 ( 2 ) 6 Linolenic acid Linseed oil cisz: olajsav *, DE - transz: elaidinsav *
1. Karboxil csoport Szerkezet 121 pm............... 136 pm R.... R.... R.. (sp 3 ) (sp 2 ) (sp 2 ) R d d (sp 3 ) d Egy példa: 124 o 120 pm (1,2 Å) hangyasav 125 o 111 o 136 pm (1,36 Å) 2. Karboxilát csoport R...... R.. :...... R. 1/2.. 1/2... Szimmetrikus mezoméria 127 pm
R 3. Szubsztituált karboxil csoport................. X R.. X Konjugációs kölcsönhatás az X és a karbonil között R X R d.............. -.. : > - N 2 > -.. > - R > -.. Ph > ---R.. > -.. l:.. d karboxilát savamid sav észter anhidrid savklorid Megjegyzés: Reaktivitási sorrend a -atomon lejátszódó reakciókra nézve. Fizikai tulajdonságok 1. Forráspont, olvadáspont, oldékonyság X d p. ( o ) Fp. ( o ) mg/ml 2 8,4 101 3 16,6 118 3 -( 2 ) 2-3 0,5-3 -- 2-3 7,6 oldható 3 -- 3-94,8 56,2 3 -( 2 ) 2 - -127 97,2 3 -( 2 ) 2 - -5,5 164 122,4 250 0,21 -kötés* -kötés -kötés*
2. almazállapot 1-9 folyadék ~ 170 pm > 9 szilárd R R ~ 100 pm Kémiai reakciók Dekarboxileződés a R - 2 d d d Reakció az a -atomon szubsztitúció Reakció a karbonil -atomon 1. sav-bázis sajátság 2. redukció 3. szubsztitúció
Reakció az a--atomon 1. Brómozás 3-2 - + Br 2 vörös P (PBr 3 ) S E 2 3 - - + Br Br a-bróm-propionsav 2 / lúg N 3 SN 2 3 - - a-hidroxi-propionsav tejsav* 3 - - N 4 N 2 a-amino-propionsav ammonium sója 2. Klórozás - irányított halogénezés 3-2 - l 2 (P) l 2 hn a 3 - - + l l b 2-2 - + l l
Reakció a karbonil -atomon 1. Savi jelleg (- sav) 3 3 + B pk a 4,76 bázis Példa: sóképzés 3 + Na 3 + Na Az a-szubsztituens hatása: pk a - 2-4,76 l- 2-2,86-2 - 3,82 2 N- 2-2,34-3,33 - I effektus pk a 3-2 - 4,87 3 3-4,89 3 3 - - 5,05 3 Ezen a megfigyelésen alapul az alkil csoportok + I effektusa
Dikarbonsav: szubsztituált karbonsav n pk 1 pk 2 0 1,27 4,28 etándisav (oxálsav*) 1 2,85 5,70 propándisav (malonsav*) 2 4,19 5,64 butándisav (borostyánkősav*) Bázicitás: gyenge bázisok R.... 75% 2 S 4 +.... R.... R...... bázikus centrumok + R 3 - + 2 acilium ion
2. Redukció Nehezebben redukálhatóak, mint az oxo vegyületek LiAl 4 i) 3-2 - 3-2 - 2 - Pd/ 2 alkohol ii) R- + Th 2 300 o R- + 2 + 2 aldehid (oxovegyület) 3. Szubsztitúció Th + R- 2 D R- - R + 2 + 2 keton (oxovegyület) i) Reakció alkohollal 3 + 3-2 - 3 + 2 3 ii) Átalakítás savkloriddá 5 11 + S 2 l 5 11 + S 2 + l kapronsav* tionil-klorid* l 3 3 + 2 Pl 3 3 3 + P 2 3 + 3 l l
4. Dekarboxilezés 3 3 - + 2 i) Termikus dekarboxilezés 3 + Na erős hevítés 4 + Na 2 3 Na N 2 N 2 2 N D 2 N + 2 N 2 N 2 150 o 3 -- piroszőlősav* (a-keto-propionsav) enzim 3 + 2-2 - 3 - + 2 malonsav* Mechanizmus 3 3 + + 2-4
ii) Kolbe elektrolízis: szimmetrikus alkánok szintézise + 2 2 2 3 - K Mechanizmus R - 3-3 + 2 + 2 K + 2 dimer anód etán első szintézise. R - (gyök) + e R -. R. + 2 R. 2 R - R Karbonsavak előállítása 1. Primer alkoholok oxidációja / aldehidek oxidációja R - 2 - KMn 4 R - + 2 2. Aromás oldalláncának oxidációja 3 m-xilol* 3 m-ftálsav* 3. Észterek hidrolízise R 2 lúg R + 3 - - 3 4. alogénezett -ből, nitril át hidrolízissel 2 - l 2 - N 2 - NaN 70 % 2 S 4 benzil-klorid* fenil-acetonitril fenil-ecetsav
25. Karbonsav származékok a X X N karbonsav nitril X Név F, Br, l halogénsav hidroxisav oxosav N 2 aminosav X Név F, Br, l savhaloid R észter R anhidrid N 2 amid soportosítás 1. Nyilt láncú - gyűrűs 2. Telített - telítetlen 3. Mono-, di-...karbonsavszármazékok
25.1. Karboxil csoportban szubsztituált származékok Nomenklatura Savhalogenid 3 l - - l l acetil-klorid Br ciklohexánkarbonilbromid F benzoil-fluorid oxalil-klorid Karbonsav észter 3 - - 2 - etil-acetát 2-3 fenil-acetát 3 dimetil-malonát 3 Gyűrűs észter (lakton) g - butirolakton d - valerolakton 5-pentanolid (eritromicin)
Karbonsav-anhidrid 3 3 2 3 3-2 - 2 ecetsavanhidrid, szimmetrikus ecetsav-propionsav anhidrid, vegyes borostyánkősav anhidrid, gyűrűs Karbonsav amid 3 3 -( 2 ) 5 - N 2 -- 2 --N 2 acetamid N 2 benzamid heptánsavamid N 2 N 2 - N malonsavdiamid 3 3 N,N-dimetil formamid Gyűrűs amid (laktám) N 3 e - kaprolaktám N-metil pirrolidon
Karbonsav nitril alkán + nitril alkil-cianid szukcinimid 3 - N 3 -( 2 ) 3 - N acetonitril (metil cianid) pentánnitril (butil cianid) N - 2-2 - 2 - N pentándinitril soportok: - N karbonitril (cianid) N nitril 3 N- acetamido
25.2. Az oldalláncban szubsztituált származékok Nomenklatura alogén karbonsavak 3-2 - - Br 2-bróm-butánsav *2-bróm-vajsav* v e d g b a... - l 3 - triklór-ecetsav idroxi karbonsavak 3 -- 1-hidroxi-propionsav (tejsav*) 2 -- 2,3-dihidroxi-propionsav (glicerinsav*) -- 2 - hidroxi-borostyánkősav (almasav*) 2 - - 2 2-hidroxi-1,2,3-propán trikarbonsav (citromsav*) --- 2,3-hidroxi-borostyánkősav (borkősav*)
xo karbonsavak - 3-3 - 2 - oxo-ecetsav (glioxálsav*) 2-oxo-propionsav (piroszőlősav*) 3-oxo-butánsav (acetecetsav*) Amino karbonsavak N 2-2 - N 2 -( 2 ) 4 - - amino-ecetsav (glicin*) N 2 lizin* N 2 -( 2 ) 5-6-amino-kapronsav* Természetes karbonsavszármazékok 10 1 ( 2 ) 6-20 ( 2 ) 4-3 szalicilsav * Prostaglandin E (PGE 1 ) 1935 1963: szintézis fahéjsav *
Kémiai szerkezet sp 2.. N : : 135 pm (v. ö. -N, 147 pm) példa: karbonsavamid N < ) 121,5 o N < ) 118,5 o ) N < 120 o Kettős kötés jelleg: koplanáris R N R o R 75-85 kj/mol R N R o R Kémiai reaktivitás Jellemző reakciótipusok: szubsztitúció = addició + elimináció.. d 3 + :Nu 1 X példa: karbonsavklorid R : : Nu X 2 3 + :X Nu 3 + 2 : 3 + l l
Átalakíthatóság - reaktivitási sorrend 3 3 > > > 3 l R R savhalogenid anhidrid észter 3 > 3 karbonsav N > 2 3 > NR R 3 N-R savamid > 3 - N 3 > nitril karbonsav só
Kémiai reakciók a R - 2 d d d X Reakció az a -atomon 1A. sav-bázis sajátság Reakció a karbonil -atomon 1B. sav-bázis sajátság 2B. redukció 3B. szubsztitúció 1A. Karbonsav észterek sav-bázis sajátság.. R - 2 - R- 2 - sav oxo Q bázikus jelleg enol Q Et: (bázis) R--.. karbanion Q R - Q
1B. Karbonsavamidok sav- bázis sajátsága ( N- sav) 3.. N 2-3.. N.. 3 N.. pk a = 16 stabilis konjugált rendszer De: primer amin pk a = 36 + 3 3.. N 2 N 2 kedvezőtlen konjugált rendszer
2. Redukció reakciótárs: : A karbonsavaknál könnyebben redukálhatók. i) Redukció aldehiddé sav klorid alkohol nitril 3 - R- N R- N l LiAl( t Bu) 3 3 - + l l 1. LiAl 4 R- N Li R- ii) Redukció alkohollá 2. 2 Snl 2 /éter + 2 l R- N 2 x l R- + N 4 l 3 - l 3-3 - 3 - Q --R 1. LiAl 4 2., 2 R - 2 primer
iii) Redukció aminná azonos atomszám 3 - N 2 primer amid R - 2 - N 2 primer amin 3 - N - R szekunder amid 1. LiAl 4 2., 2 R - 2 - N - R szekunder amin 3 - R N R tercier amid R - 2 - N tercier amin R R R - N LiAl 4 R - NLi karbonsav nitril 1. LiAl 4 2., 2 R - 2 - N 2 / 2 R -
3. Szubsztitúciós reakciók i) idrolízis reakciótárs: 2 3 + 2 / 3 + X X X = l gyors, heves 10 11 R lassú, D 10 7 R lúg 1 N 2 lúg, D < 10-2 N erős lúg, D n.a. - - hidrolízis relatív sebessége p 7 Példa: 2 ---( 2 ) 14-3 Szappanfőzés 2 -- ---( 2 ) 14-3 2 ---( 2 ) 14-3 glicerid* Na 2 -- 2 -- glicerin* + 3 3 -( 2 ) 14 - palmitinsav nátrium sója Na
Peptid, fehérje hidrolízis, lebomlás N 2-2 - N-- 2 / 6M l 105 o Gly-Ala 3 N 2-2 - + N 2 -- 3 glicin (Gly, G) alanin (Ala, A) Észterek savas hidrolizise - mechanizmus
ii) Ammonolízis reakciótárs: N 3 gyors 3 - X + 2 N 3 3 - N 2 + N 4 X 3-3 - + 2 N 3 3 - + 3 - N 4 N 2 3 - + N 3 3-2 3 N 2 + 3-2 - 3 - + N 3 3 - D 3 - N 4 N 2 lassú +
iii) Aminolízis reakciótárs: amin F- 2 - + -N 2 D F- 2-2 3 N- etil fluoracetát ciklohexil-amin N-ciklohexilfluoroacetamid + 3-2 - iv) Alkoholízis reakciótárs: R- 3 - X + 3 / 3-3 + X X= halogén, -, - R vagy - R
v) laisen kondenzáció Ludwig laisen, német (XIX-XX sz.) reakciótárs: karbanion 3 - + 2-2 3 etil-acetát Et b a 3 -- 2 --Et acetecet észter (b-oxo-észter) + 3-2 - Mechanizmus fém Na + Et a. Et + Na Et: + + Na. b) Et + - 2 - Et 2 - Et + Et.. c) d 3 - + Et.. 2 - Et 3 - + Et 2 - Et d) 3 - + Et 3 - - -.. Et (só) Na 2 - Et + Et
név képlet pk a delokalizáció etilacetát 3 -Et >20 3 centrum dietil malonát (malonészeter) Et-- 2 - -Et 13,5 5 centrum etil-acetoacetát (acetecet észter) 3 -- 2 - -Et 10,2 5 centrum etil(ciano-acetát) (ciánecet észter) N - 2 - -Et ~12 5 centrum etil(nitro-acetát) 5,8 5 centrum N 2-2 - -Et
Mi a különbség oka? D > 1/3 Dietil malonát, malonsavdiészter (pk = 13,5) Et---- --Et (.. Et-.. -- --Et -I effektus + K effektus + K > -I - D Et-- D D --Et 1/3 1/3.... Et-.. -Et.. 1/3 1. Kevésbé delokalizálódik 2. Az a- atom elektronmegtartó képessége csökkent Acetecet észter (pk = 10,2) 3 -- - --Et ( - 3 - -- --Et 3 - - --Et 3 - - --Et 4/12 3/12 3 - --Et 5/12
Alkalmazás: pl. alkilcsoport beépítése Malonészter szintézisek Reakció alkil halogeniddel a) b) + 2 c) dekarboxilezés
Egyszerű lipidek Lipidek Zsírsav-származékok Izoprén-származékok Zsírsavak linolsav linolénsav Észterek, éterek, amidok -tartalmú származékok prosztaglandinok leukotriének Viaszok Glicerolipidek Szfingolipidek Neutrális glicerolipidek Foszfolipidek diacilglicerin triacilglicerin foszfatidilkolin szfingomielin Koleszterin észterek Koleszterin Glikoszfingolipidek cerebrozidok gangliozidek Epesavak kólsav taurokólsav Szteroid hormonok ösztradiol tesztoszteron Zsírban oldódó vitaminok A, D, E, K vitaminok Terpének Karotinoidok
-tartalmú zsírsavak származékok Prosztaglandinok (eikozanoidok) Tromboxánok Leukotriének 1. Prosztaglandinok 9 11 7 5 13 15 17 19 3 1 20-20 szénatom karbonsav - 5-ös gyűrű - a 15 pozicióban 9 6 5 a 15 15 E: 9-oxo, 11-hidroxi F: 9,11-dihidroxi PGE PGF 2 1a a PG1: transz D 13 ; PG2: transz D 13, cisz D 5 ; PG3: t D 13, c D 5, c D 17 Térszerkezet PGE 2
2. Tromboxánok (thrombocytákból izolálták) R1 R1 R 1 = R2 R2 R 2 = 15 TXA TXB oxángyűrű Funkció: thrombocyta aggregációt serkent koszorúér összehúzódás, vérnyomás növekedés 3. Leukotriének leukotrién B 4 Stabilitás: t 1/2 PGG 2 ( 2, 37 ) = 5 min t 1/2 TXA 2 = 30-40 sec
Prosztaglandin bioszintézis foszfolipid (sejtmembránból) kortikoszteroidok - + bradikinin angiotenzin foszfolipáz A 2 PGI2 (instabil) arachidonsav prosztaglandinendoperoxid szintáz - NSAID tromboxán- -szintáz prosztaciklin-szintáz TxA 2 (instabil) PG 2 prosztaciklin 6-oxo-PGF 1a tromboxán PGE 2 PGF 2a PGD 2 prosztaglandinok
NSAID hatás mechanizmusa arachidonsav 3 acetilezés (enzim) (John Vane) Aszpirin: (a ciklooxigenáz acetilezése) ciklooxigenáz +2 2 hidroxiperoxidáz PGG 2 + 2 e - PGE 2 PG funkciók: - helyi hormonhatás (gyors lebomlás) - PGE 1 akadályozza a camp-szint emelkedését - intracelluláris a 2+ -szint emelése
Egyszerű lipidek Lipidek Zsírsav-származékok Izoprén-származékok Zsírsavak linolsav linolénsav Észterek, éterek, amidok -tartalmú származékok prosztaglandinok leukotriének Viaszok Glicerolipidek Szfingolipidek Neutrális glicerolipidek Foszfolipidek diacilglicerin triacilglicerin foszfatidilkolin szfingomielin Koleszterin észterek Koleszterin Glikoszfingolipidek cerebrozidok gangliozidek Epesavak kólsav taurokólsav Szteroid hormonok ösztradiol tesztoszteron Zsírban oldódó vitaminok A, D, E, K vitaminok Terpének Karotinoidok
A. triacil-glicerin-észterek R = n n = 11, 13, 15, 17, 19, 21, 23 R = telített, telítetlen 2 ---R ---R 2 ---R 1. Neutrális glicerolipidek 2 2 glicerin zsírsavak 3 3 3 Példák: (R) 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 palmitinsav 3 2 22 22 2 2 2 2 2 2 2 2 2 olajsav 18 Esszenciális zsírsavak (lásd ott)
B. alkil-diacil-glicerinek éter kötés 2 -- 2 -R ---R 2 ---R R = 16 v. 18 észter kötés. glikozidil-diacil-glicerinek Összegzés 2 2 2 éter kötés R R' (oligoszacharid is lehet) észter kötés
2. Foszfolipidek A. A. B. B. 2 1 2 R * 2 R' * 3 2 P 2 P észter L-glicerin-3-foszfát kulcsvegyület - bioszintézis foszfatidsav [diacilglicerin-3-foszfát] - - P 2 szokásos ábrázolás 2 R3 P 2 * 2 (R1) (R2) Az L-izomer sztereokémiai ábrázolása (R2) (R1) (R2) foszfatidsav 2 * (R1) R3 P 2
. R = etanolamin 2 R kolin R' szerin inozitol 2 P R" 3 N + - P 2 2 2 2 3 3 N + 3 - P 2 2 2 2 3 N + - P 2 2 2 - P 2 2 R1 R2 R1 R2 R1 R2 R1 R2 foszfatidil- -etanolamin (kefalin) foszfatidil- -kolin (lecitin) foszfatidil- -szerin foszfatidil- -inozitol