3.3.2. Лактим-лактамная таутомерия

Соединение( обычно понятие применяется к циклическим системам) может существовать в двух формах: лактимной и лактамной.

— С — NH— — С =N—

| | |

О ОН

лактамная форма лактимная форма

( атом Н связан с азотом, ( им- обозначает азот с двойной связью )

как в аммиаке)

Образование лактимной формы связано с перемещением атома водорода из соседнего NН-кислотного центра к более электроотрицательному атому кислорода( этот раздел будет подробно изучен в теме «Нуклеиновые кислоты)

Медико- биологическое значение лактим-лактамной таутомерии

Для образования комплементарных пар азотистых оснований: тимин, гуанин – цитозин соединения ( Г, Ц, Т ) должны иметь лактамное строение.

На рисунках приведены структурные формулы азотистых оснований в лактамной форме.

Тимин Цитозин Гуанин

Задание для проверки усвоения раздела темы: запишите формулы гуанина, цитозина, тимина в виде лактамов. Изменилось ли число двойных связей при переходе в другое изомерное состояние?

3.4 Пространственная изомерия

Ключевые слова к разделу 3 4: асимметричная молекула, геометрическая изомерия, диастереомер, конфигурация, конформация, конфигурационный ключ Розанова, оптическая изомерия, оптически активный атом , проекция Фишера, стереоряд, хиральный атом, энантиомер.

Необычайно важным обстоятельством для проявления биологической активности органических соединений является существование пространственной( стерео)изомерии.

Все биологически активные классы природных соединений- аминокислоты, белки, углеводы, гидроксикислоты, липиды- имеют определенную пространственную организацию.От нее зависит способность этих веществ связываться с рецепторами, превращаться в биохимических реакциях с участием белков-ферментов, транспортироваться через мембраны.

Для характеристики пространственных изомеров используют два понятия :

конфигурация и конформация.

Конфигурация- определенное расположение атомов в пространстве.Конфигурация создается благодаря направленному расположению орбиталей валентных электронов атомов.

Гибридизация sp³, угол между связями 109⁰28’ , тетраэдрическое направление связей.

Гибридизация sp², угол между связями 120⁰, тригональное плоскостное направление связей.

Конформация - -изменение расположения атомов вследствие поворота вокруг связи при сохранении конфигурации.

Молекула может иметь несколько конформаций , которые непрерывно переходят друг в друга вследствие непрерывного вращения атомов относительно одинарных связей. Конформационные изменения можно назвать «поворотной» изомерией.

Конформации отличаются по энергетическому состоянию. В наиболее устойчивой, энергетически выгодной, молекула находится более длительное время, но в результате столкновений с другими молекулами ее конформация изменяется, а затем вновь возвращается в более устойчивое состояние.

Движение- это форма существования материи.