N-karboxyanhydridy aminokyselin

Technology

12 hours ago

Author

Albert Flores

N-Karboxyanhydridy aminokyselin, také nazývané Leuchovy anhydridy, jsou skupinou heterocyklických sloučenin odvozených od aminokyselin. Jedná se o bílé pevné látky citlivé na vlhkost. Využití nacházejí v biomateriálech.

Příprava

Glycin-N-karboxyanhydrid, N-karboxyanhydrid odvozený od glycinu

N-karboxyanhydridy se obvykle připravují reakcemi aminokyselin s fosgenem:

center

První přípravu provedl Hermann Leuchs, tuto reakci je možné uskutečnit zahříváním N-ethoxykarbonylovaného nebo N-methoxykarbonylovaného chloridu aminokyseliny za nízkého tlaku a teploty 50-70 °C:

center

Lze provést i syntézu, která není náchylná na vlhkost, a to s využitím epoxidů, které zachytávají chlorovodík.

Tento způsob přípravy N-karboxyanhydridů se někdy označuje jako Leuchsova metoda. Poměrně vysoké teploty nutné k uskutečnění cyklizace způsobují, že se při ní některé produkty rozkládají. +more K dalším postupům přípravy patří reakce nechráněných aminokyselin s fosgenem nebo jeho trimerem.

Reakce

N-karboxyanhydridy se snadno hydrolyzují na výchozí aminokyselinu:

:RCHNHC(O)OC(O) + H2O → H2NCH(R)CO2H + CO2

Některé tyto sloučeniny jsou vůči vodě poměrně odolné.

N-karboxyanhydridy se mohou přeměňovat na homopolypeptidy ( [N(H)CH(R)CO)]n) prostřednictvím polymerizací s otevíráním kruhu:

:n RCHNHC(O)OC(O) → [N(H)CH(R)CO)]n + n CO2

Poly-L-lysin se dá získat z N-karbobenzyloxy-α-N-karboxy-L-anhydridu lysinu a následným odstraněním chránicí skupiny fosfoniumjodidem. Syntéza peptidů pomocí N-karboxyanhydridů aminokyselin nevyžaduje ochranu aminokyselinových funkčních skupin. +more Lze použít také N-substituované N-karboxyanhydridy, obsahující například sulfenamidové skupiny.

N-karboxyanhydridy mohou vstupovat do polymerizací s otevíráním kruhu, katalyzovaných organokovovými sloučeninami. Tyto polymerizace mohly být mechanismem prebiotické tvorby polypeptidů.