Кинетика реакции N-ацилирования α-аминокислот сложными эфирами в водно-органических средах

• Автор: Щербакова, Юлия Сергеевна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 125 с. : ил.

I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Строение и физико-химические свойства а-аминокислот

1.2. Термодинамика диссоциации а-аминокислот в воде и водно-органических растворителях

1.3. Кинетика И-ацилирования аминосоединений

1.3.1. Кинетические закономерности ацилирования аминов хлорангидридами карбоновых кислот
1.3.2. Кинетические закономерности ацилирования аминов ангидридами карбоновых кислот

1.3.3. Кинетические закономерности ацилирования алифатических

аминов и а-аминокислот сложными эфирами

I.4. О механизме ацилирования аминосоединений

II. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1. Очистка реагентов и растворителей

2.2. Приготовление рабочих растворов
2.3. Спектрофотометрический метод определения констант скорости М-ацилирования а-аминокислот сложными
эфирами в водно-органических средах
2.3.1. Методика кинетических измерений М-ацилирования а-аминокислот сложными фениловыми эфирами в водно-органических средах
2.3.2.Формулы для расчета константы скорости М-ацилирования а-аминокислот по данным спектрофотометрических измерений
и погрешности в их определении
2.3.3. Расчет активационных параметров М-ацилирования а-аминокислот сложными фениловыми эфирами в водно-органических средах
III. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТА И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Кинетика М-ацилирования а-аминокислот 2,4-динитрофениловым
эфиром бензойной кислоты в растворителе вода-2-пропанол
3.2. Влияние строения замещенных фениловых эфиров карбоновых
кислот на кинетику М-ацилирования глицина в
растворителе вода - 2-пропанол
3.3. Совместное влияние строения а-аминокислоты и сложного фенилового эфира бензойной кислоты на константу скорости М-ацилирования в растворителе вода - 2-пропанол
3.3. Квантово-химический подход к расчету констант скорости М-ацилирования а-аминокислот сложными
эфирами
3.5. Влияние водно-органического растворителя на скорость М-ацилирования а-аминокислот сложными эфирами
3.6. Влияние pH водно-органического растворителя на кинетику М-ацилирования а-аминокислот сложными эфирами
ИТОГИ РАБОТЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
Актуальность исследования. Изучение кинетики и механизмов реакций, исследование химических взаимодействий является важной задачей фундаментальной химии. Важность исследования реакционной способности аминокислот определяется большой распространенностью их в природе и широким применением в различных отраслях деятельности человека.
а-Аминокислоты представляют собой полифункциональные органические соединения, содержащие в молекуле асимметрический атом углерода. Это позволяет рассматривать их в качестве уникального химического сырья для синтезов на их основе стереоизомеров разнообразных органических соединений. Особый интерес представляют а-аминокислоты как структурные элементы белка и дипептиды, имеющие в составе молекулы пептидную связь, которая влияет на кислотно-основные функции концевых групп (-ИНг), (-СООН) в полипептидах и на их реакционную способность. Кинетические исследования а-аминокислот в водно-органических растворителях играют важную роль в развитии технологии переработки нефти, горения топлива, синтеза высокомолекулярных веществ, различных косметических и лекарственных препаратов, средств защиты растений, ПАВ.
Исследования кинетики реакции с участием а-аминокислот не многочисленны, поэтому является весьма актуальным изучение реакционной способности их в водно-органических средах.
Цель работы. Целью настоящей работы является изучение влияния строения реагентов и среды на кинетику И-ацилирования а-аминокислот сложными фениловыми эфирами в водно-органических растворителях. Исходя из поставленной цели были определены следующие задачи:
- изучение кинетики Ы-ацилирования а-аминокислот сложными эфирами в водно-органических растворителях различного состава;
- установление количественных закономерностей влияния строения реагентов и состава водно-органического растворителя на кинетические параметры реакции;

У - н- (?
Аг—с с/ 1 Аг С ын2Аг'
1 Аг'-ЫН с
(1.4.3) (1.4.4)
Указанное переходное состояние (1.4.3) менее полярно, чем (1.4.4). Аналогичное объяснение таких же зависимостей для реакций аминолиза ариловых эфиров Ы-производными аминокислот дают в своей работе авторы [89].
В работах [40,41] авторы отмечают, что скорость ацилирования ариламинов галогенангидридами карбоновых кислот зависит от прочности связи С-Х. Однако многие факты указывают на согласованный механизм реакции ацилирования аминов галогенангидридами, стадийный механизм с ' образованием ТПП вероятно также возможен.
К реакциям ацильного переноса относится и реакция образования пептидной связи, механизм которой также может быть описан схемой (1.4.1). Изучению механизма данной реакции в различных средах посвящен ряд работ [17,20,78,79,89]. На основании кинетических данных аминолиза ариловых эфиров Ы-защищенных аминокислот в апротонных растворителях авторами [89] сделан вывод о том, что аминолиз протекает через образование т ТПП, который, в зависимости от полярности среды, может иметь как
полярную (1.4.5), так и неполярную (1.4.6) структуру. Распад ТПП является стадией, определяющей скорость реакции. Наряду со стадийным механизмом, авторы [89,90] допускают возможность внутримолекулярного катализа аминогруппой ацилирующего агента, за счет которого при уменьшении полярности среды облегчается отщепление уходящей группы.