Оба вида принципиально важны для проявления биологической активности у органических соединений.
3.2. Структурная изомерия.
Можно выделить 2 вида структурной изомерии : статическую и динамическую
Различают несколько видов структурной изомерии статического характера ( термин статическая означает, что превращение в другую изомерную форму возможно только в процессе химической реакции изомеризации )
3.2.1. Изомерия скелета
1. Вещества разных классов образуются за счет изменения порядка соединения атомов
С2 Н 5 N О2
СН3 – СН2 – NО2 нитроэтан
NH2 – CH2 – COОН аминоуксусная кислота
С2 Н6 О
СН3 О СН3 диметиловый эфир
С2 Н5 О Н этанол
2. Возможна изомерия скелета веществ одного класса ( алканы, алкены- линейные, разветвленные, циклоалканы- изомеры отличаются размером цикла)
Изомерия цепи алканов начинается с бутана , а алкенов – с бутена.
Алкан состава С 13 Н28 имеет 802 изомера.
. В химических процессах in vitro превращение линейных алканов в нелинейные под действием высокой температуре и специфических катализаторов используется в производстве высококачественного бензина.
Изомеризация углеродного скелета и превращение нелинейного соединения в линейное
возможно в весьма ограниченном круге биохимических реакций, в которых
обязательно участвует витамин В 12.
Важным биохимическим превращением является реакция изомеризации активной
формы ( тиоэфира ) метилмалоновой кислоты в активную форму сукцинилКоА
(тиоэфир янтарной кислоты ) . - макроэргическое соединение)
СН 3 — СН –СООН
| —> НООС-СН2 –СН2 -СО SKoA
СО SKoA
МетилмалонилКоэнзим А сукцинилКоэнзим А
3.2.2. Изомерия положения:
- функциональных групп,
- двойной связи.
Этот вид изомерии важен для понимания свойств биоорганических соединений, создания лекарственных препаратов, которые могут выполнять роль синергистов или антагонистов по отношению к природным соединениям.
Синергисты- действуют в одном направлении( например, возмещают недостаток природного биологически активного соединения ), активируют биологические процессы.
Антагонисты( или антиметаболиты) – действуют в противоположном направлении, тормозят биологические процессы.
Например, в составе белка находятся только те природные аминокислот, у которых аминогруппа находится в положении -2 ( так называемое α -положение).
а -положение
СН3 - СН - COOH СН 2 - СН 2- COOH
| |
NH2 NH2
2-аминопропановая кислота 3-аминопропановая кислота
входит в состав белка не входит в состав белка
( аланин ) ( ß -аланин)
Природная ненасыщенная олеиновая кислота С 17 Н 35 СООН содержит двойную связь между атомами 9,10. Ее изомеры, отличающиеся расположением двойной связи, не образуются в природных условиях, in vivo .
3.3. Динамическая изомерия.
Ах, все равно»- быстро сказала Алиса-
«Только, знаете, так неприятно
все время меняться»
Л. Кэрролл. «Алиса в стране чудес»
Примером динамической изомерии является таутомерия.
Таутомерия-явление обратимой изомерии, при которой два или более изомеров легко переходят друг в друга. Вещество содержит одновременно несколько изомерных структур, находящихся в равновесии в определенном соотношении.
Термин« таутомерия» (от греч- «тауто» – тот же самый и « мерос»- часть) был предложен в 1885г. К. Лааром. Выделенные изолированные формы называются десмотропами, а явление в целом- десмотропией.
Наиболее распространенным видом таутомерии явлется прототропная таутомерия, при которой превращение осуществляется в результате перехода атома водорода ( в виде протона ) внутри молекулы .
Для понимания направления биохимических реакций, строения биологически активных веществ( например, нуклеиновых кислот, моносахаров) необходимо изучить кето-енольную, лактим-лактамную, кольчато-цепную( цикло-оксо) таутомерию.
Дата добавления: 2015-08-11; просмотров: 702;