Química Orgánica 2 · Aminoácidos y conectividad de los péptidos
Por qué una cadena lateral tipo arginina permanece protonada
Condiciones: N-Methylguanidine, a small model of the arginine side chain, meets acetic acid in water. Protonate the imine nitrogen, then draw contributors with positive charge on the other NH₂ nitrogen and then on the methyl-bearing nitrogen. The acetate is a spectator after the first step.
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 4 pasos escritos
Protona el nitrógeno de la imina
El ácido conjugado de una guanidina tiene pKa aproximadamente 13, mientras que el ácido acético tiene pKa aproximadamente 4,8, así que esta transferencia de protón está muy desplazada hacia la derecha (K aproximadamente 10⁸). La protonación ocurre en el nitrógeno de la imina, el único nitrógeno cuyo par solitario no forma ya parte del sistema π del C=N.
Las flechas curvas
- El par solitario del nitrógeno de la imina, en un orbital sp², acepta el protón del ácido acético.
- El par del O–H permanece sobre el oxígeno y se forma acetato.
Comparte la carga con el otro nitrógeno NH₂
El carbono ya tiene cuatro enlaces, así que un nuevo enlace π con el nitrógeno del NH₂ exige que salga el par π del C=N existente.
Las flechas curvas
- El par solitario del nitrógeno del NH₂ unido por un solo enlace forma un enlace π C=N.
- El par π del C=N existente vuelve al nitrógeno protonado como par solitario.
Comparte la carga con el nitrógeno que lleva el metilo
El mismo patrón traslada la carga al tercer nitrógeno.
Las flechas curvas
- El par solitario del nitrógeno que lleva el metilo forma un enlace π C=N.
- El par π del C=N existente vuelve al nitrógeno del NH₂ como par solitario.
Guanidinio: una carga, tres nitrógenos
Las tres contribuyentes una al lado de la otra (el acetato se omite en este resumen). La carga positiva se reparte entre los tres nitrógenos en tres contribuyentes de peso similar, y todas ellas tienen octetos completos. Esa deslocalización estabiliza tanto la forma protonada que la cadena lateral de la arginina (pKa aproximadamente 12,5 en la mayoría de las tablas) permanece protonada a pH fisiológico.
Qué vas a practicar
Relaciona la fuerte basicidad de un grupo guanidina con las tres contribuyentes de su ácido conjugado.
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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