Química Orgánica 2 · Aminoácidos y conectividad de los péptidos
Lactona de N-acetilhomoserina a partir de Ac-Met-Gly y BrCN
Condiciones: BrCN, 70 % HCO2H, H2O
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 9 pasos escritos
El azufre ataca al bromuro de cianógeno
El azufre tioéter de la metionina es el átomo más nucleofílico del péptido y no se protona en ácido fórmico. Ataca el carbono del BrCN y sale el bromuro, lo que da un ion cianosulfonio que convierte al grupo S–CH3 en un excelente grupo saliente.
Las flechas curvas
- Un par solitario del azufre ataca el carbono del cianuro del BrCN.
- El enlace C–Br se rompe y sale el bromuro.
El oxígeno carbonílico desplaza al tiocianato de metilo
El oxígeno carbonílico de la metionina está a cinco átomos del CH2 unido al azufre, así que ataca ese carbono en una SN2 intramolecular (participación del grupo vecino). Sale tiocianato de metilo neutro y se forma un iminoéter cíclico de cinco miembros.
Las flechas curvas
- El par solitario del oxígeno carbonílico ataca el CH2 contiguo al sulfonio.
- El enlace C–S se rompe y sale el tiocianato de metilo.
El catión es un ion iminio
El catión del anillo está deslocalizado sobre el oxígeno, el carbono y el nitrógeno de la amida. La estructura con la carga positiva en el nitrógeno (un iminio de iminolactona) muestra por qué el agua ataca después el carbono del anillo.
Las flechas curvas
- El par solitario del nitrógeno forma un enlace π C=N.
- El par π del C=O+ se desplaza al oxígeno del anillo, que queda neutro.
El agua se adiciona al carbono del iminio
El agua ataca el carbono electrofílico del iminio y el par π del C=N se desplaza al nitrógeno, lo que da un intermediario tetraédrico.
Las flechas curvas
- Un par solitario del oxígeno del agua ataca el carbono del iminio.
- El par π del C=N se desplaza al nitrógeno.
El agua quita un protón del oxonio
Una segunda molécula de agua toma un protón del ion oxonio y da el intermediario tetraédrico neutro e hidronio.
Las flechas curvas
- El par solitario del oxígeno del agua toma el protón del O–H.
- El par del O–H permanece sobre el oxígeno.
El hidronio protona el nitrógeno de la glicina
El hidronio protona el nitrógeno del intermediario tetraédrico y convierte la amina de la glicina en un buen grupo saliente.
Las flechas curvas
- El par solitario del nitrógeno toma el protón del hidronio.
- El par del O–H permanece sobre el oxígeno como agua.
Sale la glicina y se corta el péptido
El par solitario del OH vuelve a formar un enlace C=O y el enlace C–N se rompe, liberando glicina como amina neutra. Esta es la escisión propiamente dicha: el enlace posterior a la antigua metionina desaparece.
Las flechas curvas
- El par solitario del oxígeno forma el enlace π C=O+.
- El enlace C–N se rompe y sus electrones se desplazan al nitrógeno.
La glicina toma el último protón
La amina de la glicina liberada es la base más fuerte presente, así que quita el protón del carbonilo protonado de la lactona.
Las flechas curvas
- El par solitario del nitrógeno de la glicina toma el protón del O–H.
- El par del O–H permanece sobre el oxígeno y da el C=O neutro de la lactona.
Lactona de N-acetilhomoserina
Se forman la lactona de N-acetilhomoserina, el ion glicinio, tiocianato de metilo, bromuro y agua. En una proteína, cada metionina se convierte en una lactona de homoserina C-terminal y la cadena se corta justo después de ella.
Qué vas a practicar
Dibuja la S-cianación de la metionina en Ac-Met-Gly, la ciclación con participación del grupo vecino que expulsa tiocianato de metilo y la hidrólisis que corta el enlace peptídico después de la nueva lactona de homoserina.
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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