№ 5 SN и Е у насыщ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Кировская государственная медицинская академия »

Министерства здравоохранения Российской Федерации

Кафедра химии

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ ВНЕАУДИТОРНОЙ ПОДГОТОВКИ

СТУДЕНТОВ I КУРСА ЛЕЧЕБНОГО И ПЕДИАТРИЧЕСКОГО ФАКУЛЬТЕТОВ

ЗАНЯТИЕ № 5

«Основы биоорганической химии»

Тема: Реакции нуклеофильного замещения и элиминирования

у насыщенного атома углерода.

Значение темы: Реакции замещения у насыщенного (sp³-гибридизированного) атома углерода играют важную роль в процессах метаболизма. Образование ацил-и аминоациладенилатов, реакции замещения тиогруп в предельных радикалах органических субстратов являются одним из важнейших этапов в биосинтезе  - аминокислот, белков, фосфолипидов и других биологически активных веществ.

Схожие по механизму и потому конкурентные реакции элиминирования играют важную роль в процессе метаболизма углеводов и жирных кислот.

Цель: Выработать умение прогнозировать реакционную способность биоорганических соединений в реакциях нуклеофильного замещения и элиминирования, происходящих в организме, в зависимости от строения субстрата. Рассмотреть реакции метилирования, протекающие при биосинтезе фосфолипидов, метионина и других биологически важных веществ.

Внеаудиторная работа: [1],[2]

1. Общие закономерности протекания реакций нуклеофильного замещения и элиминирования у насыщенного атома углерода:

- реакционная способность реагента (нуклеофильность);

- химическая природа уходящей группы;

- специфические особенности структуры субстрата.

2. Разберите ход протекания реакции S_N у насыщенного атома углерода (sp³-гибридизированного)

В процессе биосинтеза незаменимой α-аминокислоты метионина бетаин является донором метильной группы.

δ+

- Н⁺

S_N

Э.Ц.

Н.Ц.

Диметилглицин

(уходящая группа)

Метионин

продукт S_N

Бетаин

субстрат

Гомоцистеин нуклеофил

выполните письменно.

1. Напишите уравнение реакции, укажите субстрат, реагент и реакционные центры. Приведите механизм процесса.

а) получение аминоуксусной кислоты (глицина) из хлоруксусной под действием аммиака.

б) получение дикаптола (лекарственное средство, применяемое для лечения острых и и хронических отравлений соединениями тяжелых металлов) при взаимодействии меркаптида калия KSH и 2,3-дихлорпропанола-1

в) получение лакриматора бензилйодида из бензилового спирта в кислой среде.

2. Гидроксикислоты при нагревании в присутствии серной кислоты превращаются в непредельные кислоты. Напишите уравнение реакции дегидратации 2-гидроксибутандиовой (яблочной) кислоты. Назовите продукт реакции.

3. В приведенной реакции укажите субстрат, реагент. Предскажите ее ход

S_N

Бетаин

Никотинамид

Литература для самоподготовки:

1) Лекция по биоорганической химии.

2) Тюкавкина Н.А. Биоорганическая химия. - 2005. - с. 149-179; 176-181 (1991. - с. 149-171; 175-180)

3) Тюкавкина Н.А. Руководство к лабораторным занятиям по биоорганической химии. - М.1999 – с. 137 – 151. (1985. - с. 81-88)

4) Оганесян Э.Т. Органическая химия. М. Академия, 2011. – 432с

Заведующий кафедрой химии,

д.м.н., профессор Цапок П.И.