А   Б  В  Г  Д  Е  Є  Ж  З  І  Ї  Й  К  Л  М  Н  О  П  Р  С  Т  У  Ф  Х  Ц  Ч  Ш  Щ  Ю  Я 


Стабільна конформація

Стабільна конформація може бути обумовлена утворенням дисульфідних містків, а також за рахунок взаємодії різних заряджених угруповань, гідрофобних взаємодій або утворення водневих зв'язків. Необхідно відзначити, що стабільна конформація антигенних детермінант підтримується і за рахунок оточуючих угруповань білка. Наприклад, антитіла до параазобензойной кислоті, що має жорстку циклічну структуру, можуть перехресно реагувати з азобелкамі, в яких в якості гаптена використовувався циклогексил, здатний утворювати кілька ізомерних форм.

Конформер - стабільна конформація, відповідна енергетичного мінімуму на енергетичній кривій.

Інверсії в менш стабільну конформацію 16 не відбувається.

Таким чином, стабільна конформація є однією з найважливіших особливостей будови антигенної детермінанти. Стабільність конформації визначається перш за все включенням жорстких циклічних структур ароматичних амінокислот.

Цікаво визначити геометрію стабільних конформаций і вплив інших лігандів на стереохімію хелатного кільця в разі, коли в комплексі цього типу присутній єдине хелатний кільце етилен-діамін.

У двох інших менш стабільних конформаціях 20с і 20d Нітрільниє функції повернені в сторони від NH-групи і в значній мірі виведені з площини пиррольного кільця. Кути між пиррольное кільцем і площиною подвійного зв'язку становлять 27 і 35 а метілтіогруппи знаходяться в гош-Конфор-ції. Дипольні моменти цих конформації (814 і 903 D) істотно вище, ніж експериментальні.

Ve дуже великі, стабільні конформаций не змінюються в часі.

Для того щоб визначити стабільні конформаций, а також висоти енергетичних бар'єрів обертання навколо простих зв'язків, ряд простих похідних і аналогів етану був досліджений термохимическим, спектральним і іншими фізичними методами. Якщо похідне етану має шість заступників, пов'язаних простими зв'язками, воно завжди існує переважно в загальмованою конформаций. Однак якщо число заступників зменшити до п'яти (один заступник пов'язаний подвійним зв'язком), то одна проста зв'язок затуляється подвійним зв'язком. Ці стабільні конформаций показані нижче у вигляді проекцій Ньюмена.

Для дифеніл можливі тільки дві стабільні конформації, а не три, як для етапів; але це не має відношення до визначення атропоізо-мерії.

Можливі положення зв'язків, спрямованих від сусідніх вуглецевих атомів до кисневих атомів діоли-них угруповань у всіх можливих конформаціях піранози. З огляду на для кожної з восьми більш стабільних конформаций ряду Сахаров (і глікозидів) чинники нестабільності, Ривс[7]зміг передбачити, які конформаций повинні бути найбільш стабільними, а тому переважаючими, які - найменш стабільними, практично відсутніми.
 Схема ДЙ-ефекту. З огляду на для кожної з восьми більш стабільних конформаций ряду Сахаров (і глікозидів) чинники нестабільності, Ривс[8]передбачив, які конформаций повинні бути найбільш стабільними, а тому переважаючими, які найменш стабільними, практично відсутніми.

Різниця в енергіях між найбільш і найменш стабільними конформаціями дорівнює 1.4 ккал /моль.

Різниця між ними зводиться до різниці в величинах енергій стабільних конформаций.

У молекулі етану все структури, що відповідають мінімуму енергії (стабільні конформації), ідентичні. Для молекули бутану така ідентичність не має місця. Очевидно, що в даному випадку є два розрізняються мінімуму енергії і два різних потенційних бар'єру обертання.

Для молекули, в якій одна з бічних зв'язків подвійна, більш стабільна конформація - заслоненная.

Однак в даному конкретному випадку конформація I (4 - 21) забезпечує також стабільнішу конформацию перехідного стану, яка буде контролюючої, якщо енергія бар'єру обертання між основними станами відносно низька порівняно з енергією активації реакції, і обумовить збільшення ступеня стереоспеціфіч-ності синтезу. Конформація I (4 - 21) стабільніша, ніж кон-формація II (4 - 21) в обох станах, оскільки група R в конформації II відштовхує фенільну групу гліоксалата в основному стані і створює стерическое перешкода в перехідному стані, коли кетокарбонільная група набуває тетраедричних конфігурацію. Копланарная трансоїдная форма фенілгліоксалата, в якій карбонільний кисень віддалений від кільця А, як показано в I і II (4 - 21), мабуть, є переважною конформацией кетоефірной групи, оскільки в ній відштовхування між кетоефірной зв'язком і кільцем А мінімально. Далі приймається, що атака реактивом Гриньяра протікає в напрямку від кільця А ефіру в конформації I (4 - 21), що обумовлено екрануванням одного боку кільцем В і ефектом відштовхування, створюваним R. Як збільшення ефективного обсягу R, так і розрив кільця сприяють збільшенню ступеня стереоселективності синтезу.

З-С - зв'язку, то проекційні кути матимуть різні величини, практично постійні в стабільних конформаціях.

На противагу зміщенням циклогексаном, стерео - ізомерні форми яких дуже лабільні, алициклические системи з двома або більшою кількістю конденсованих кілець утворюють цілком стабільні конформації.

Можливі положення зв'язків, спрямованих від сусідніх вуглецевих атомів до кисневих атомів діольних угруповань у всіх можливих конфоріаціях піранози. Якщо проектувати напрямки цих зв'язків на площину, перпендикулярну С-С - зв'язку, то проекційні кути матимуть різні величини, практично постійні в стабільних конформаціях. Комплексоутворення можливо при проекційних кутах 0 і 60е; тільки за цих умов відстань між двома кисневими атомами не перевищує гранично допустимої величини 286 А. Для кутів 120 і 180 відстані між кисневими атомами дорівнюють відповідно 345 і 371 А, і в цьому випадку Комплексообразование не настає.

Кожна з таких конформацій, проте, має два С - С-фраг-мента в заслоненной формі (борта човна), тому можна вважати, що стабільні конформаций будуть проміжними між описаними вище перетворюються один в одного конформаціями.

Можна, можливо стверджувати, що в певних умовах - рН 7 концентрація іонів натрію 0 2 М і температура 25 - нативная ДНК має характерну і дуже стабільну конформацію.

У якості першої фізичної моделі опису процесу дифузії газів в полімерах нами прийнятий механізм, в якому оцінюється ймовірність утворення дірок за рахунок зміни конформації (перехід від однієї стабільної конформації до іншої) суміжних ланцюгів полімеру і проскока через них молекул газу без участі самих молекул газу.

Теоретичні розрахунки величин енергій фермент-субстратного і фермент-інгібнторного комплексів в різних конформаціях, засновані на даних рентгеноструктурного аналізу, показали[95], Що при взаємодії з ділянкою D активного центру ли-зоціма відповідне Сахарідний кільце субстрату зберігає свою звичайну стабільну конформацію крісла.

Зміна енергії етану в залежності від кута обертання. Зміна енергії в залежності від кута обертання показано на Мал. 4.2. Кожній точці на кривій відповідає одна з конформаций молекули, але з них найбільш цікаві загальмована і заслоненная конформаций, оскільки ці конформаций характеризуються найменшою і найбільшою енергією молекули відповідно або, інакше кажучи, є найбільш-і найменш стабільними конформаціями. Запропоновано ряд пояснень наявності енергетичного бар'єру для абсолютно вільного обертання, і цілком можливо, що є кілька (а не одна) причин, що визначають його фактичну величину.

Зміна енергії етану в залежності від кута обертання.

Зміна енергії в залежності від кута обертання показано на рис. 4.2. Кожній точці на кривій відповідає одна з конформаций молекули, але з них найбільш цікаві загальмована і заслоненная конформаций, оскільки ці конформаций характеризуються найменшою і найбільшою енергією молекули відповідно або, інакше кажучи, є найбільш і найменш стабільними конформаціями. запропоновано ряд пояснень наявності енергетичного бар'єру для абсолютно вільного обертання, і цілком можливо, що є кілька (а не одна) причин, що визначають його фактичну величину.

При необхідності враховують також електростатіч. Пошук стабільних конформації зводиться до мінімізації значення енергії як ф-ції координат атомів. Розрахункові методи, засновані на цьому підході, напр, метод молекулярної механіки, дозволяють обчислити геом.

мономолекулярної газофазне дегідрокарбоксілірованіе алкілацетатов. Схильність газофазних реакцій мономолекулярного відщеплення до zfuc - елімінування вперше була відзначена Бартоном[72]при вивченні похідних циклогексану. Нижче наведені стабільні конформації менти-і неоментілхлорідов, в яких всі бічні групи або, якщо це неможливо, найбільші з них є екваторіальними.

В спектрі твердої фази ці дві смуги перекриваються. Для двох стабільних конформаций монохлорацетона[ис-формы ( 2) и гош-формы ( 3) ]вище упомнянутое електростатичне відштовхування (1) має місце в цис-формі, тоді як стерическое відштовхування (С1 і СН3) існує в гош-формі.

Розглянемо тепер молекулу метанолу. Для неї в стабільній конформації I три електронні пари СНЗ-групи знаходяться в загальмованих положеннях до трьох електронним парам групи ОН.

Найбільш стійкі конформації мезо - і оптично активного ізомерів. В цьому випадку стабільну конформацію визначають стерическое і дипольне відштовхування атомів брому, навіть якщо - в разі о.

Стабільна конформація може бути обумовлена утворенням дисульфідних містків, а також за рахунок взаємодії різних заряджених угруповань, гідрофобних взаємодій або утворення водневих зв'язків. Необхідно відзначити, що стабільна конформація антигенних детермінант підтримується і за рахунок оточуючих угруповань білка. Наприклад, антитіла до параазобензойной кислоті, що має жорстку циклічну структуру, можуть перехресно реагувати з азобелкамі, в яких в якості гаптена використовувався циклогексил, здатний утворювати кілька ізомерних форм.

Позначення s - ис означає, що подвійні зв'язки лежать в площині по одну сторону (цис) від з'єднує їх простий зв'язку. Протилежну, зазвичай трохи більш стабільну конформацію називають & -Транс.

Ривс вважав, що ці фактори нестійкості мають аддитивностью, і умовно приймав перший фактор за одиницю, другий фактор - за 2.5 одиниці і третій фактор - за 0.5 одиниці. З огляду на для кожної з 8 більш стабільних конформаций са-харов (і глюкозидів) чинники нестабільності, Ривс[16]зміг передбачити, які конформаций виявляться найбільш стабільними і тому переважаючими, які найменш стабільні, практично відсутніми.

Вплив тетраетіламмонія (/, тетраметиламонію (2 і КВг (3 на теплову інактивацію ацетилхолін-естерази (текст. | Вплив тетраетіламмонія. Ацетилхолин і іони тетраалкіламонію, як було показано вище, утворюючи комплекси з холінестеразиАрисепт викликають суттєве зменшення ентропії. Якщо це пов'язано зі створенням більш стабільною конформації білкової молекули, то можна очікувати захисний ефект сполук цього типу проти теплової інактивації. Експерименти підтверджують таке припущення. Теплова інактивація проводилася при рН 7 5 протягом 20 хв.

Поясніть, чому б 6 -дінітродіфеновая кислота існує у вигляді двох стабільних конформації, які є енантіомерами. Як називається цей вид оптичної ізомерії.

У цій реакції досягаються найвищі оптичні виходи серед відомих для реакцій - кетоефіров з реактивами Гриньяра. Ці результати можна пояснити виходячи з того, що з'єднання I (4 - 21) є більш стабільною конформацией основного стану ефіру.

У загальному випадку просторова укладка поліпептидного ланцюга глобулярних білків характеризується відносно невеликою часткою періодичних структурних елементів (/3-структура, а-спіраль) і виявляє несиметричний і нерегулярне будова. В кінцевому рахунку причиною утворення конформаций високої стабільності є КООП-тивно між водневими і гідрофобними зв'язками, а також іншими нековалентними взаємодіями, причому для біологічно активних білків в фізіологічних умовах виявляються термодинамічно стабільні конформаций з мінімальною вільною енергією.

Пітцер[156]зміг передбачити, що цю форму неможливо виявити в скільки-небудь помітних кількостях в простих похідних циклогексану. Це припущення грунтувалося на тому, що в формі ванни існують два етаноподобних заслоненних ланки, в зв'язку з чим ентальпія цієї форми повинна бути приблизно на 5 6 ккал /моль вище ентальпії стабільної конформації крісла. Хазеброек і Остерхофф[157]вивчали форму ванни методами статистичної механіки і вказали, що в той час як в жорсткій формі крісла відносні переміщення атомів вуглецю кільця неможливі без спотворення валентних кутів, в лабільною формі ванни такі переміщення можливі. В результаті подібного псевдовращенія одна класична форма ванни може перейти через проміжну розтягнуту або спотворену форму в іншу класичну форму ванни з іншими атомами вуглецю на носі і на кормі. Цей рух може бути безперервним, так що кожен атом вуглецю по черзі виявиться на кормі. Під час такого псевдовращенія не відбувається спотворення валентних кутів. Оскільки форма ванни лабильна і володіє більш низькою симетрією, ніж форма крісла, її ентропія кілька перевищує ентропію форми крісла; обчислена статистично різниця (яка є функцією температури) становить - 2 Ентре.

Для оцінки впливу взаємодії неподіленого пар його слід було б якось виділити із загальної картини взаємодій, і якщо виділена компонента визначає хід зміни сумарної енергії, то, отже, причина гош-ефекту - у взаємодії неподіленого пар. Така робота була пророблена Ван-Катледжем[35, 36], Який провів розрахунки ab initio з виділенням взаємодії неподіленої пара - неподіленої пари; автор вказував, що розкладання потенційної енергії, виконані його попередниками, не дозволяли виділити це взаємодія і визначити його роль у визначенні стабільної конформації, так як воно маскувався взаємодіями зв'язок-зв'язок і зв'язок - неподіленої пари. Ван-Катледж використовував розкладання в ряд Фур'є, попередньо показавши, що результати якісно не залежить від базисного набору, і отримав, що якісно конформационное поведінку гідразину може бути передбачене на основі розгляду взаємодії неподіленої пара - неподіленої пара, що узгоджується з підходом теорії відштовхування неподіленого пар валентних оболонок.

Конформаціями молекули певної конфігурації називаються стану молекули з різним розташуванням її атомів в просторі, виникають в результаті обертання навколо зв'язків. Конформації розрізняються між собою стабільністю. Більш стабільні конформації, які фіксуються фізико-хімічними методами, називаються конформерами. Конформер - це молекула в конформації, в яку її атоми мимовільно повертаються після невеликих зрушень. Найбільш стабільними конформаціями є ті, в яких міжатомна відштовхування найменше. Їх називають загальмованими конформаціями.

Найближчий до спостерігача атом вуглецю, вуглець 1 і його інші три валентні зв'язку зображені суцільними лініями; що лежить за ним атом вуглецю 2 зображений у вигляді кола, а його валентності - пунктирними лініями. Схема Hie відображає той факт, що великі фенільні групи розташовані на найбільшому можливій відстані один від одного і що ОН-С1 і Н - Н взаємодії є мінімальними; всі три пари знаходяться в сприятливому загальмованому розташуванні. Найменш стабільною конформацией еритро-форми є форма П1г, в якої вуглець I повернений так, що одна фе-нільная група заступає іншу, а гідроксил затуляє атом хлору; два сильних заслоненних взаємодії обумовлюють нестійкість форми.

Для циклів з числом атомів вуглецю більше шести число екстремальних конформації різко зростає. Так, наприклад, при оцінці конформационного стану ціклооктана слід брати до уваги не менше дванадцяти екстремальних конформації, з яких найбільш стабільною згідно з розрахунковими даними, а також даними ЯМР-спектроскопії заміщених похідних, надає форма ванна-крісло. Іншими менш стабільними конформаціями є ванна-ванна і корона.

Проведення таких розрахунків для білків до сих пір не здійснено. Очевидно, що вони зустрічаються з величезними труднощами. У роботах[121, 124]дані деякі наближені оцінки статистичних ваг для стабільних конформаций білка і розглянута роль крутильних коливань.

У кислої і лужної середовищах мезо - і /- дибром-бурштинові кислоти відновлюються до фумарової кислоти, але при рН 4 з с. У образующемся в результаті одноелектронного відновлення радикал може відбуватися обертання біля центральної зв'язку вуглець - вуглець. Радикал, що утворюється з лезо-кислоти (251), має стабільну конформацію і не перегруповуються перед приєднанням другого електрона і елімінування броміду, тому утворюється більш стабільна фумарова кислота. У кислому і лужному середовищах в радикал, отримують з /- кислоти (252), відбувається обертання і утворюється більш стабільна конформація (251), яка дає фумаровую кислоту. Однак при рН близько 4 цей радикал в значній мірі знаходиться в вигляді моноаніона (253), конформація якого фіксована водневої зв'язком. Дибром-1 4-діоксібутан (НОСН2СНВгСНВгСН2ОН) піддається не залежить від рН двухелектронная відновленню.

Ця реакція відбувається зі зверненням конфігурації: транс-ефір дає z /wc - сульфід і, навпаки, ifuc - ефір призводить до т /а з-сульфіду. У 95% - ном водному розчині етанолу при 25 С транс-ефтр реагує в 19 разів швидше, ньому uc - ефір. Іліед і Ро пояснили це, резонно припустивши, що то /зеттг-бутильну група в стабільній конформації завжди займає екваторіальна положення. Однак в уис-ефірі тозілатная група в основний конформації буде екваторіальній, і для здійснення 8м2 - заміщення буде потрібно деяка енергія спотворення конформації.

Ентропію плавлення (в джоулях на кельвін і моль повторюваного ланки) він розраховував з урахуванням зміни об'єк. In ЙНф, де п - число зв'язків С-С в періодичному ланці, а конф - число стабільних конформаций інших зв'язків в періодичному ланці, навколо яких може відбуватися обертання; підсумовування проводять за всіма таких не вуглець-вуглецевим зв'язків) (див. також розд.

Тверде стан складається з чистого антіперіпланарного ізомери, вуглецева ланцюг якого утворює плоский зигзаг, а молекула в цілому центро-симетрична. Всі вищі нормальні алкани в твердому стані мають плоскі зиґзаґоподібні конформації, причому з'єднання з парним числом атомів вуглецю є центросімметрічни. В стійкою конформації циклогексану всі зв'язки кільця є синклінальними і мають поперемінно Р - і М - конфігурації. У стабільній конформації ціклоде-кана[29]дві кільцеві зв'язку є антіперіпланарнимі, а решта вісім кільцевих зв'язків утворюють сукупність синклінальних зв'язків, причому кількість Р - і М - зв'язків однаково. На формулах, наведених нижче, літери Р і М відносяться до конформації P - sc і M - sc відповідно.

Для того щоб визначити стабільні конформаций, а також висоти енергетичних бар'єрів обертання навколо простих зв'язків, ряд простих похідних і аналогів етану був досліджений термохимическим, спектральним і іншими фізичними методами. Якщо похідне етану має шість заступників, пов'язаних простими зв'язками, воно завжди існує переважно в загальмованою конформаций. Однак якщо число заступників зменшити до п'яти (один заступник пов'язаний подвійним зв'язком), то одна проста зв'язок затуляється подвійним зв'язком. Ці стабільні конформаций показані нижче у вигляді проекцій Ньюмена.

Профіль енергії для обертання навколо вуглець-вуглецевого зв'язку в етан. Причина загальмованості цьогообертання досі повністю не ясна. Однак відомо, що заміна одного або більшої кількості протонів групами більшого обсягу підвищує висоту бар'єру, і на цій підставі можна зробити висновок, що просторові взаємодії відіграють домінуючу роль в скруті обертання в заміщених етапах. Велике значення для вирішення цієї проблеми мають додаткові експериментальні дані, які можуть бути отримані з використанням спектроскопії ЯМР. Так, відомості про стабільні конформаціях заміщених етапів були отримані на підставі визначення віці-нальних констант і їх залежностей від двогранного кута (розд. На додаток до цього для ряду молекул були виміряні бар'єри обертання шляхом аналізу температурної залежності спектрів. Для цих досліджень використовувалася майже виключно спектроскопія ЯМР I9F, і ми повернемося до цієї теми в гл.