Química Orgánica 2 · Aminoácidos y conectividad de los péptidos
PTH-glicina a partir de ATZ-glicina en TFA acuoso
Condiciones: 25 % aqueous TFA, 50 °C
Dibuja este problema tú mismo
Arrastra desde los electrones que se mueven hasta donde van, o toca uno y luego el otro. Cada flecha se revisa; Pista te ayuda cuando te atascas. No necesitas cuenta.
El mecanismo, paso a paso
Siguiente reproduce las flechas curvas de cada paso y las explica. Los pasos escritos están abajo.
Leer los 13 pasos escritos
El TFA protona el carbonilo del tioéster
La ATZ es un tioéster cíclico, el producto inestable de la escisión de Edman. El TFA protona su oxígeno carbonílico y convierte el carbono carbonílico en un electrófilo mucho mejor frente al agua.
Las flechas curvas
- El par solitario del oxígeno carbonílico toma el protón del TFA.
- El par del O–H se queda en el oxígeno como trifluoroacetato.
El agua se adiciona al carbonilo
El agua ataca el carbono activado del tioéster y el par π del C=O+ se desplaza hacia el oxígeno, lo que da un intermediario tetraédrico protonado.
Las flechas curvas
- Un par solitario del agua ataca el carbono carbonílico protonado.
- El par π del C=O se desplaza hacia el oxígeno, que pasa a ser neutro.
El trifluoroacetato extrae un protón
El trifluoroacetato toma un protón del ion oxonio, lo que da el intermediario tetraédrico neutro y regenera el TFA.
Las flechas curvas
- El par solitario del oxígeno del trifluoroacetato toma el protón O–H.
- El par del O–H permanece sobre el oxígeno.
El TFA protona el nitrógeno del anillo
El nitrógeno del C=N del anillo forma parte de una isotiourea, el sitio más básico del intermediario, así que el TFA lo protona. Esto convierte el lado del azufre del anillo en un buen grupo saliente.
Las flechas curvas
- El par solitario del nitrógeno del anillo toma el protón del TFA.
- El par del O–H se queda en el oxígeno como trifluoroacetato.
Se rompe el enlace C–S y se abre el anillo
Un par solitario del OH vuelve a formar un enlace C=O y se rompe el enlace C–S; los electrones del azufre forman un enlace C=S mientras el par π del C=N+ regresa al nitrógeno. El anillo se abre al ácido carboxílico protonado de la PTC-glicina, una tiourea.
Las flechas curvas
- El par solitario del oxígeno del OH forma un enlace π C=O.
- Los electrones del enlace C–S forman el enlace π C=S.
- El par π del C=N+ se desplaza hacia el nitrógeno y lo neutraliza.
El trifluoroacetato desprotona el ácido
El trifluoroacetato extrae el protón del carbonilo protonado y da la PTC-glicina neutra.
Las flechas curvas
- El par solitario del oxígeno del trifluoroacetato toma el protón O–H.
- El par del O–H permanece sobre el oxígeno.
El TFA protona el ácido carboxílico
Ahora, el calentamiento en medio ácido impulsa la reciclación. El TFA protona el C=O de la PTC-glicina y lo activa frente al nitrógeno anilínico.
Las flechas curvas
- El par solitario del oxígeno carbonílico toma el protón del TFA.
- El par del O–H se queda en el oxígeno como trifluoroacetato.
El nitrógeno anilínico cierra el anillo
El nitrógeno anilínico de la tiourea está a cinco átomos del carbono carbonílico y lo ataca (5-exo-trig). El par π del C=O+ se desplaza hacia el oxígeno, lo que da un intermediario tetraédrico cíclico.
Las flechas curvas
- El par solitario del nitrógeno anilínico ataca el carbono carbonílico protonado.
- El par π del C=O+ se desplaza hacia el oxígeno.
El trifluoroacetato extrae el protón N–H
El trifluoroacetato toma el protón del nitrógeno del anillo con carga positiva.
Las flechas curvas
- El par solitario del oxígeno del trifluoroacetato toma el protón N–H.
- El par del N–H permanece en el nitrógeno.
El TFA protona un grupo hidroxilo
El TFA protona uno de los OH del intermediario tetraédrico para que pueda salir como agua.
Las flechas curvas
- El par solitario del oxígeno del hidroxilo toma el protón del TFA.
- El par del O–H se queda en el oxígeno como trifluoroacetato.
Sale agua
El par solitario del otro OH forma un enlace C=O+ y expulsa agua.
Las flechas curvas
- El par solitario del oxígeno forma el enlace π C=O+.
- Se rompe el enlace C–O y sale agua.
El trifluoroacetato desprotona el carbonilo
El trifluoroacetato extrae el último protón y da la feniltiohidantoína neutra.
Las flechas curvas
- El par solitario del oxígeno del trifluoroacetato toma el protón O–H.
- El par del O–H permanece sobre el oxígeno.
PTH-glicina
Se forma PTH-glicina (3-fenil-2-tioxoimidazolidin-4-ona) junto con agua y TFA. A diferencia de la ATZ, la PTH es estable y se identifica por HPLC, lo que le indica al secuenciador que la glicina era el residuo N-terminal.
Qué vas a practicar
Dibuja la hidrólisis catalizada por ácido de la tiazolinona ATZ-glicina hasta PTC-glicina y su reciclación a la feniltiohidantoína estable, la PTH-glicina.
Acabas de dibujar cada flecha de este problema.
Cada uno de los 5349 problemas de Orgánica 1 y 2 funciona así: comentarios en cada flecha, pistas cuando te atascas y un modo examen sin pistas. Gratis con una cuenta, sin tarjeta.
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