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Chimica organica - gli amminoacidi

Appunti di Chimica organica del professor Appendino sugli amminoacidie sui seguenti argomenti: amminoacidi lipofili, reazioni con fini analitici, proprietà acido-base, l'acidità, sintesi degli amminoacidi, sintesi assimetrica, condensazione controllata, sintesi peptidica, sequenziamento peptidi. Vedi di più

Esame di Chimica organica docente Prof. G. Appendino

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ESTRATTO DOCUMENTO

CONDENSAZIONE

CONTROLLATA A.A.

O OH O OH

H H

O N H O N H

COOH R R

1

H N H H N H H N H

2 2 2

R R R

1

+ O OH

O OH

COOH H

H O N H

O N H

H N H

2 R

R

R 1

1 H N H

H N H 2

2 R

R

1

CONDENSAZIONE

CONTROLLATA A.A.

PROTEZIONE DEL GRUPPO AMMINICO COME URETANO O

CARBAMMATO

PERDE IL SUO CARATTERE NUCLEOFILO

PERDE LE SUE CARATTERISTICHE BASICHE

E’ NEUTRO

IL TALLONE D’ACHILLE E’ L’INSTABILITA’ INTRINSECA

DEL GRUPPO CARBAMMICO CHE PORTA ALLA

LIBERAZIONE DI CO E DEL GRUPPO AMMINICO

2

O O

R NH + R R R

2 1 1

X O N O

H

CONDENSAZIONE

CONTROLLATA A.A.

NH

O H N NH

H N NH 2 2

2 2 GUANIDINA

UREA

NH O

O R

1

H N OH Cl O

HO OH

2 CLOROFORMIATO

ISOUREA ACIDO CARBONICO O

O R R

1

N O

Cl Cl H

CARBAMMATO

FOSGENE

CONDENSAZIONE

CONTROLLATA A.A.

BOC= tert BUTILOSSICARBONIL

O O O O

O O O O O O N N N

BOC CARBONATO BOC AZIDE

BOC O

2 O O

S N R

X O N O

H

R NH

2

CONDENSAZIONE

CONTROLLATA A.A.

BOC= tert BUTILOSSICARBONIL SBLOCCO

+

H H

O O

F C COOH

3

R R

N O N O

CH Cl

2 2

H H

E 1

CO

2 O

R NH R

2 N OH

H

CONDENSAZIONE

CONTROLLATA A.A.

FMOC= FLUORENILMETOSSICARBONILE

pK =20

a

H O LABILE IN BASI PER LA

PRESENZA DI UN PROTONE

O ACIDO CHE PUO’

Cl FACILMENTE DARE UNA

REAZIONE DI ELIMINAZIONE

DI TIPO 2

FMOC-Cl

CONDENSAZIONE

CONTROLLATA A.A.

FMOC= FLUORENILMETOSSICARBONILE SBLOCCO

N

H

H E

O 2 R NH

+ 2

O R

N

H CO

2

DIBENZOFULVENE

CONDENSAZIONE

CONTROLLATA A.A.

CBZ= CARBOBENZILOSSI

LA DEPROTEZIONE AVVIENE PER

Cl IDROGENOLISI

O GRUPPO MENO SENSIBILE A

O CONDIZIONE ACIDE E BASICHE

CBZ-Cl R H /Pd (C)

2

NH H N R

+ 2

O O CO

2

CONDENSAZIONE

CONTROLLATA A.A.

Tert-BUTIL ESTERE: PROTEZIONE O O

COOH H SO

2 4

H N H + H N H

2 2

S 1

N

R R

SBLOCCO

O O COOH

TFA H N H

2

H N H E

2 1 R

R

CONDENSAZIONE

CONTROLLATA A.A.

BENZIL ESTERE:

CONDENSAZIONE

CONTROLLATA A.A.

ATTIVAZIONE GRUPPO CARBOSSILICO

• EX SITU: ATTIVAZIONE DEL GRUPPO CARBOSSILICO CON

UN GRUPPO USCENTE ABBASTANZA STABILE DA EVITARE

LA FORMAZIONE DI AZALATTONE, MA SENSIBILE

ALL’ATTACCO DA PARTE DI UN NUCLEOFILO: GRUPPO

AMMINICO

• IN SITU: MESCOLO CONTEMPORANEAMENTE LA

COMPONENTE AMMINICA CON QUELLA CARBOSSILICA IN

PRESENZA DI UN AGENTE CONDENSANTE CHE FACILITA

LA FORMAZIONE DEL LEGAME PEPTIDICO

CONDENSAZIONE

CONTROLLATA A.A.

ATTIVAZIONE EX SITU: AZIDE O N

3

O

COOH

H H

P N

COB N H COB N H

+ EtO 3

OEt

R R

O

R N N N

N OH

O

CONDENSAZIONE

CONTROLLATA A.A.

ATTIVAZIONE EX SITU: ANIDRIDE MISTA PIVALICA

O O

O

COOH

H S a H

N

COB N H COB N H O

+ Cl

R R

CARBONILE ATTIVATO VS

L’ATTACCO DA PARTE DEL

GRUPPO AMMINICO O O

H

COB N H O

R CARBONILE POCO REATTIVO PER

IMPEDIMENTO STERICO DOVUTO

AL GRUPPO tert-BUTILE

CONDENSAZIONE

CONTROLLATA A.A.

ATTIVAZIONE EX SITU: CARBONATO MISTO

O

COOH O O O

H S a

N

COB N H + H

Cl O COB N H O

R R

IL GRUPPO AMMINICO NON ATTACCA IL CARBONILE

DELL’ISOBUTILE PER MOTIVI ELETTRONICI: NON VI E’

AMBIGUITA’ SUL SITO ELETTROFILO DA ATTACCARE

CONDENSAZIONE

CONTROLLATA A.A.

ATTIVAZIONE IN SITU:

AGENTI CONDENSANTI SONO COMPOSTI IN GRADO DI

ATTIVARE IL GRUPPO CARBOSSILICO ANCHE IN PRESENZA

DI UN NUCLEOFILO PERMETTENDO LA FORMAZIONE DEL

LEGAME PEPTIDICO

AGENTI CONDENSANTI CARBODIIMMIDICI

N C N

DCC

DICICLOESILCARBODIIMMIDE

CONDENSAZIONE

CONTROLLATA A.A.

O

O DCC R

1

H N R

+ R N

R OH 2 1 H

DCU

O

N N

H H

DCU

CONDENSAZIONE

CONTROLLATA A.A.

N O NH

O C C

R O N

N

R O H

H R N H

1

O O

R +

1

R N N N

H H H

SINTESI PEPTIDICA SU FASE

SOLIDA

IN SOLUZIONE CI SONO NUMEROSI PROBLEMI DI

PURIFICAZIONE DEL PRODOTTO

LA SINTESI PEPTIDICA HA BASSA EFFICIENZA ATOMICA

SOLUZIONE: FASE SOLIDA

3 FASI DI SVILUPPPO

1. CARICAMENTO O ATTACCO AL SUPPORTO

2. CRESCITA ITERATIVA

3. SBLOCCO

SINTESI PEPTIDICA SU FASE

SOLIDA

SUPPORTO SOLIDO:

POLIMERO ORGANICO OTTENUTO DALLA

POLIMRIZZAZIONE INCROCIATA FRA STIRENE E

DIVINIL BENZENE Ph Ph Ph Ph

+ Ph Ph Ph Ph

1,4-DIVINILBENZENE

STIRENE RESINA DI MERRIFIELD

SINTESI PEPTIDICA SU FASE

SOLIDA

ATTIVAZIONE DEL SUPPORTO SOLIDO:

REAZIONE DI CLORO METILAZIONE SUI RESIDUI

FENILICI CH O/ HCl Cl

2 OH

SINTESI PEPTIDICA SU FASE

SOLIDA

FASE DI CARICO:

A.A. “C” TERMINALE PROTETTO ALL’AZOTO COME

BOC- DERIVATO R

- +

COO Cs H

S 2

H N

+ N H N BOC

Cl O

COB H

R O

SINTESI PEPTIDICA SU FASE

SOLIDA

FASE DI CRESCITA ITERATIVA:

DEPROTEZIONE A.A. “C” TERMINALE PROTETTO

ALL’AZOTO COME BOC- DERIVATO CON TFA

R R

H H

TFA

N BOC NH

2

O O

H

O O

SINTESI PEPTIDICA SU FASE

SOLIDA

FASE DI CRESCITA ITERATIVA:

CONDENSAZIONE A.A. PROTETTO ALL’AZOTO COME BOC-

DERIVATO CON A.A. CON GRUPPO AMMINICO LIBERO

ANCORATO ALLA FASE SOLIDA O

R R

COOH H

H H

DCC

+ HN H N

NH

2

O O R

H 1

HN

COB R

O O

1 BOC

SINTESI PEPTIDICA SU FASE

SOLIDA

FASE DI SBLOCCO:

IDROLISI DEI LEGAMI ESTEREI CON HF PER LIBERARE IL

POLIMERO DAL SUPPORTO A CUI E’ ANCORATO

O O

R R

O O

H H

HF

H H

N

N

O HO

N N

H

H R R

R R

n+1 n+1

H H

HN H N

n n

O O 2

n

n BOC

SINTESI PEPTIDICA SU FASE

SOLIDA

FASE DI SBLOCCO SVANTAGGI:

L’UTILIZZO DI TFA E HF PER RIMUOVERE BOC E RESINA

PORTA ALL’IDROLISI DI PARTE DEL PEPTIDE

HF E’ MOLTO CORROSIVO (CORRODE ANCHE IL VETRO) ED

E’ MOLTO DIFFICILE DA MANEGGIARE

SOLUZIONE:

UTILIZZO DI NUOVI TIPI DI RESINE WANG

SINTESI PEPTIDICA SU FASE

SOLIDA

COOCH

3

S 2

N

+

Cl O COOCH

3

OH LiAlH

RESINA CON MIGLIOR EFFICIENZA 4

(MAGGIOR NUMERO DI A.A. CARICATI)

GRAZIE ALLA MAGGIOR DISTANZA DAL

SUPPORTO O

PERMETTE DI UTILIZARE GLI A.A. OH

PROTETTI COME FMOC- DERIVATI:

MAGGIOR FACILITA’ NELLA RESINA DI WANG

DEPROTEZIONE

REAZIONE DI CARICAMENTO:

ESTERIFICAZIONE

SBLOCCO CON TFA SOLO ALLA FINE

SINTESI PEPTIDICA SU FASE

SOLIDA

FASE DI CARICO:

A.A. “C” TERMINALE PROTETTO ALL’AZOTO COME

FMOC- DERIVATO COOH

+

O HN H

OH COMF R DCC R

H

O FMOC

N

O H

O

SINTESI PEPTIDICA SU FASE

SOLIDA

FASE DI CRESCITA ITERATIVA:

DEPROTEZIONE A.A. “C” TERMINALE PROTETTO

ALL’AZOTO COME FMOC- DERIVATO CON PIPERIDINA

R

H

O FMOC

N

O H N

O H R

H

O NH

O 2

O

SINTESI PEPTIDICA SU FASE

SOLIDA

FASE DI CRESCITA ITERATIVA:

CONDENSAZIONE A.A. PROTETTO ALL’AZOTO COME

FMOC- DERIVATO CON A.A. CON GRUPPO AMMINICO

LIBERO ANCORATO ALLA FASE SOLIDA

R COOH

H

O + HN H

NH

2

O COMF R

O 1 DCC O

R

H H

O N

O R

H 1

HN

O FMOC

SINTESI PEPTIDICA SU FASE

SOLIDA

FASE DI SBLOCCO:

IDROLISI DEI LEGAMI ESTEREI CON TFA PER LIBERARE IL

POLIMERO DAL SUPPORTO A CUI E’ ANCORATO

O

R O

H H

O N

O N

H R

R n+1

H H N

n

O 2

n TFA

O

R O

H H

N

HO N

H R

R n+1

H H N

n

O 2

n

SEQUENZIAMENTO PEPTIDI

FRAMMENTAZIONE DELLA PROTEINA IN PARTI PIU’

PICCOLE, POLI- OLIGO-PEPTIDI ATTRAVERSO

METODOLGIE ENZIMATICHE O CHIMICHE: LE PRIME

SELETTIVAMENTE IDROLIZZANO I LEGAMI PEPTIDICI

(TRIPSINA: TAGLIO SELETTIVO LATO CARBOSSILICO DI

LISINA E ARGININA), LE SECONDE SERVONO A

STACCARE SELETTIVAMENTE L’A.A. TERMINALE O UN

A.A. CON DETERMINATE CARATTERISTICHE CHIMICHE

SEQUENZIAMENTO PEPTIDI

Br N

BROMURO DI CIANOGENO

PSEUDO ALOGENO IN GRADO DI REAGIRE IN

MODO SELETTIVO CON L’ATOMO DI ZOLFO

DELLA METIONINA CHE E’ UN OTTIMO

NUCLEOFILO

SEQUENZIAMENTO PEPTIDI

O Br CH

O O

H 3

H H

N N N

N N N

H H H

+

S S S

CH

3

N N

Br N -

Br -

S N

O +

NH

H H

H O

+

NH 2

N

2 N

O O

OMOSERINA LATTONE


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DESCRIZIONE APPUNTO

Appunti di Chimica organica del professor Appendino sugli amminoacidie sui seguenti argomenti: amminoacidi lipofili, reazioni con fini analitici, proprietà acido-base, l'acidità, sintesi degli amminoacidi, sintesi assimetrica, condensazione controllata, sintesi peptidica, sequenziamento peptidi.


DETTAGLI
Corso di laurea: Corso di laurea magistrale in scienze infermieristiche e ostetriche
SSD:
A.A.: 2013-2014

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher valeria0186 di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Chimica organica e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Politecnico delle Marche - Univpm o del prof Appendino Giovanni.

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