|
|
|
Главная --> Справочник терминов Четвертичной аммониевой 6.3.5. Четвертичная структура белков.349 6.3.5. Четвертичная структура белков Четвертичная структура реализуется в белках как монодисперсные образования, возникшие в результате соединения в одну макромолекулу нескольких полипептидных цепей Для проявления биологической активности некоторые белки должны сначала образовать макрокомплекс, состоящий из нескольких третичных структур белковых субъединиц, которые связаны вторичными валентными силами (ионное притяжение, водородные связи). Подобные способы пространственной организации нескольких полипептид-иых субъединиц - это четвертичная структура белка, которая определяет степень ассоциации третичных структур в биологически активном материале. Например, белком с четвертичной структурой является гемоглобин, который состоит из четырех субъединиц (клубков) миогло-бина - двух молекул а-гемоглобина, каждая из которых содержит гем. Между субъединицами нет ковалентных связей, однако тетрамер представляет единое целое, в котором четвертичная структура ведет себя в растворе, как одна молекула. Кстати, гемоглобин является переносчиком кислорода в крови и главную роль в этом играет гем, входящий в состав гемоглобина. Для проявления биологической активности некоторые белки должны сначала образовать макрокомпяекс, состоящий из нескольких третичных структур белковых субъединиц, которые связаны вторичными валентными силами (ионное притяжение, водородные связи). Подобные способы пространственной организации нескольких полипептидных субъединиц - это четвертичная структура белка, которая определяет степень ассоциации третичных структур в биологически активном материале. Например, белком с четвертичной структурой является гемоглобин, который состоит из четырех субъединиц (клубков) миогло-бина - двух молекул а-гемоглобина, каждая из которых содержит гем. Между субъединицами нет коваленгных связей, однако тетрамер представляет единое целое, в котором четвертичная структура ведет себя в растворе, как одна молекула. Кстати, гемоглобин является переносчиком кислорода в крови и главную роль в этом играет гш, входящий в состав гемоглобина. Несколько молекул белка, одинаковых или разных (субъединиц), могут соединяться друг с другом; так возникает четвертичная структура белка. Так, например, молекула гемоглобина состоит из четырех субъединиц; под действием мочевины она расщепляется на две неидентичные части, которые после удаления реагента могут вновь соединиться, воссоздавая на-тивный гемоглобин. Другой белок — вирус табачной мозаики, состоит из более чем двух тысяч субъединиц (рис. 68). Четвертичная структура белков 642 Четные конформации 31 Четыреххлористый углерод, геометрия Четвертичная структура белка. ЧЕТВЕРТИЧНАЯ СТРУКТУРА. Для проявления биологической активности некоторые белки должны сначала образовать макрокомплекс (олиго- 4. Если у четвертичной аммониевой соли вр, т-положении имеется двойная связь, то может произойти отщепление протона от 8-С-атома, которое приведет к гофмановскому расщеплению с образованием диенового соединения: .. Если диполь имеет обратное направление, то следовало бы ожидать приближения атакующего иона с той стороны молекулы, где расположена вытесняемая группа, что должно было бы привести к сохранению конфигурации. Однако, вопреки этому, замещение четвертичной аммониевой группы опять-таки ведет к обращению конфигурации. Квантовомеханический эффект, управляющий реакцией, преобладает над электростатическим: Алкилированные анилины. При метилировании анилина по Гоф-манну путем нагревания с йодистым метилом образуется смесь моно- и диметиланилина с четвертичной аммониевой солью. 1320. Бензилбромид энергично, в 300 раз быстрее 1-бромпропана, реагирует с триметиламином с образованием четвертичной аммониевой соли. Напишите уравнения и назовите продукты реакций. Объясните, чем обусловлена высокая реакционная способность бензил-бромида. Как видно из табл. 23, выход изомеров в реакции нитрования ароматических гомологов со все более удаляющейся от ядра четвертичной аммониевой группой свидетельствует о падении специфичности процесса по мере удлинения углеродной цепочки' заместителя (табл. 24). Натриевые еоли карбоновых кислот, включая соли таких стерически затрудненных кислот, как мезитойная, быстро взаимодействуют с первичными или вторичными бромидами или иодидами при комнатной температуре в диполярных апротон-ных растворителях, особенно хорошо в ГМФТА, давая эфиры карбоновых кислот с высокими выходами [561]. Эти реакции идут по механизму $N2. В другом методе используется межфазный катализ [562], и по этому методу хорошие выходы эфи-ров были получены из первичных, вторичных, бензильных, ал-лильных и фенацильных галогенидов [563]. Согласно аналогичному методу, также дающему хорошие выходы, соль карбоновой кислоты смешивают с галогенидом и каталитическим количеством четвертичной аммониевой соли без растворителя [563а]. Еще один метод этерификации карбоновых кислот заключается в обработке их первичными или вторичными галогени-дами в бензоле в присутствии ДБУ (т. 4, реакция 17-14) [564]. В большинстве случаев хорошие выходы сложных эфиров удается получить при применении лишь одного из этих методов. В отсутствие межфазного катализа и в протонных растворителях реакция может быть полезной только для довольно активных галогенидов, таких, как бензильные, алкильные и т. д. (механизм SN!), но не для третичных алкилгалогенидов, так как вместо этерификации происходит элиминирование [565]. Часто используют натриевые соли, но реакция осуществима и с солями калия, серебра, цезия [566] и замещенного аммония. Из галогенозамещенных кислот действием основания можно получить лактоны (см. реакцию 10-24). Чаще всего это удавалось для -у- и б-лактонов, но таким же образом были синтези- нагревании в автоклаве с эпоксидом и четвертичной аммониевой солью [78]: сын-Элиминирование и сын, акты-дихотомия наблюдаются также для систем с открытой цепью, хотя и в меньшей степени, чем для циклических систем со средним размером цикла. Например, при превращении 3-гексил-4-а*-триметиламмониевого иона в 3-гексен под действием етор-бутоксида калия реакция приблизительно на 67 % следует по пути сын, анты-дихотомии [23]. Влияние уходящей группы, силы основания и растворителя аналогично соответствующим эффектам в циклических системах. Как правило, в системах с открытой цепью сын-элиминирование существенно только в тех случаях, когда имеются сте-рические эффекты определенного типа. Одним из примеров служат соединения, в которых имеются заместители как у р', так и v-атомов углерода (буквами без штриха обозначены части углеродной цепи, из которых происходит элиминирование). Причины наблюдаемого явления окончательно не ясны, но в качестве частичного объяснения были предложены следующие конформационные эффекты [24]. Для четвертичной аммониевой соли можно представить две анти- и две сык-перипла-нарные конформации: 76. Пример ациклической четвертичной аммониевой соли, реагирующей по правилу Зайцева, можно найти в работе: Feit, Saunders, J. Am. Chem. Soc., 92, 5615 (1970). Органический остаток может существовать также и в виде катиона, чаще всего в форме четвертичной аммониевой соли [R4N]+X~. Подобные вещества называют катионоактивными. Третий тип поверхностно-активных веществ содержит в органическом остатке как катионную, так и анионную группу. Такие вещества относятся к числу амфотерных. Наконец, известны и неионогенные поверхностно-активные вещества. Препаративные достоинства аннелирования по Робинсону очевидны. Последовательность стадий 90 + 91 -* 94 проводится в одну операцию. Более того, генерирование енолята из кетона 95 и акцептора Михаэля 90 из 96 также могут проводиться п одном реакционном сосуде. Последнее особенно важно из-за малой устойчивости метилвинилкетона (90) к длительному хранению. Генерация 90 in situ осуществляется посредством обработки четвертичной аммониевой соли 96 сильным основанием [На]. Таким образом, если смесь реагентов 95 и 96 нагревать в присутствии сильного основания (амид натрия), то запускается показанная на схеме 2.30 последовательность превращений, дающая в конце концов бидиклический дикетон 94. К сказанному можно добавить, что синтетический эквивалент енона 90, аммонийная соль 96, может быть в свою очередь легко получена из тривиальных соединений (ацетона, формальдегида и диэтиламина) по реакции Манниха [14d]) — реакции, в об-  Четвертичные соединения Четвертичных оснований Четвертичная структуры Четвертичную аммониевую Числителе приведены Чрезвычайно чувствительны Чрезвычайно разнообразны Чувствительность определения Частичная деструкция |
- |
Навигация