الإستر النشط

في الكيمياء العضوية ، يُعرف الإستر النشط بأنه مجموعة وظيفية إسترية شديدة الحساسية للهجوم النيوكليوفيلي. ويمكن تنشيطه بتعديل مكونات الأسيل أو الألكوكسي في إستر عادي، مثل أسيتات الإيثيل . وتتطلب التعديلات النموذجية وجود بدائل سالبة كهربائيًا. وتُستخدم الإسترات النشطة في كل من الكيمياء التركيبية والكيمياء الحيوية.

يُعد أسيتيل CoA الإستر النشط النموذجي في التخليق الحيوي .

التفاعل

تُستخدم الإسترات النشطة بشكل أساسي كعوامل أسيلة . تخضع هذه الإسترات لنفس تفاعلات نظائرها غير النشطة، ولكن بسرعة أكبر. وهي عرضة للتحلل المائي ، على سبيل المثال. ومن الأمور ذات الأهمية الكبيرة زيادة تفاعل الإسترات النشطة مع الأمينات لإنتاج الأميدات . [ 1 ] [ 2 ]

أمثلة

الكيمياء الحيوية

3'-فوسفوأدينوزين-5'-فوسفوسلفات هو إستر نشط للكبريتات. [ 3 ]

تُعدّ الإسترات النشطة ذات أهمية بالغة في الكيمياء الحيوية. إنزيم سينثيتاز الغلوتامين هو إنزيم يُكوّن إسترًا نشطًا من مجموعة الكربوكسيل الطرفية لحمض الغلوتاميك. هذا التنشيط، الذي يتم عن طريق الفسفرة، يُسهّل تحويل مجموعة الكربوكسيل إلى أميد يُسمى الغلوتامين . [ 4 ]

تفاعل إنزيم غلوتامين سينثيتاز.
التفاعل المحفز بواسطة إنزيم سينثاز الغلوتامين

تعتبر إسترات الثيو إسترات نشطة بارزة ، كما يتضح من إسترات الإنزيم المساعد A. [ 5 ]

تُنتج التربينات والتربينويدات من الإسترات النشطة. ومن بين الإسترات النشطة ذات الأهمية في التخليق الحيوي: إيزوبنتينيل بيروفوسفات ، وثنائي ميثيل أليل بيروفوسفات ، وجيرانيل بيروفوسفات .

نسخة مبسطة من مسار تخليق الستيرويد مع توضيح وسائط الإستر النشطة: إيزوبنتينيل بيروفوسفات (IPP)، ثنائي ميثيل أليل بيروفوسفات (DMAPP)، جيرانيل بيروفوسفات (GPP)، والسكوالين. تم حذف بعض الوسائط.

الكيمياء التركيبية

استخدام هيدروكسي بنزوتريازول لتكوين إستر نشط.

يُستخدم هيدروكسي بنزوتريازول في تخليق الببتيدات عن طريق تكوين إستر نشط من أسيل إيزويوريا. [ 6 ]

تقليدياً، تعتبر الإسترات النشطة مشتقات من النيتروفينولات والبنتافلوروفينول . تتفاعل هذه الإسترات مع النيوكليوفيلات بسرعة أكبر بكثير من إسترات الأريل ذات الصلة، وخاصة إسترات الألكيل.

تعتبر الإسترات النشطة لحمض الأكريليك مواد أولية للبوليمرات ذات السلاسل الجانبية التفاعلية. [ 7 ]

يمتد مفهوم الإسترات النشطة ليشمل إسترات حمض الفوسفوريك وحمض الكبريتيك . ومن الأمثلة على ذلك ثنائي ميثيل الكبريتات ، وهو عامل مثيلة قوي .

مراجع

  1. مادلين م. جولي؛ كينيث م. لاسن (2010). "تطور تكوين رابطة الأميد" . أركيفوك . 8 : 189-250 .
  2. الفهام، أيمن؛ ألبريسيو، فرناندو (2011). "كواشف اقتران الببتيدات: أكثر من مجرد حساء حروف". مراجعات كيميائية . 111 (11): 6557-6602 . doi : 10.1021/cr100048w . PMID 21866984 . 
  3. غونال س؛ هاردمان ر؛ كوبريفا س؛ مولر ج. و. (2019). " مسارات الكبرتة من الأحمر إلى الأخضر" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 294 (33): 12293-12312 . doi : 10.1074/jbc.REV119.007422 . PMC 6699852. PMID 31270211 .  
  4. ^ أيزنبرغ، ديفيد. جيل، هاريندربال S .؛ بفلوجل، جاستون مو؛ روتستاين، سيرجيو هـ. (2000). "علاقات الهيكل والوظيفة لمركبات الجلوتامين". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) – بنية البروتين والإنزيمات الجزيئية . 1477 ( 1– 2): 122– 145. دوى : 10.1016/s0167-4838(99)00270-8 . بميد 10708854 . 
  5. أيموتو، سابورو (1999). "تخليق عديد الببتيد بطريقة الثيوإستر". البوليمرات الحيوية . 51 (4): 247-265 . doi : 10.1002/(SICI)1097-0282(1999)51:4 < 247::AID-BIP2 > 3.0.CO ; 2-W . PMID 10618594 . 
  6. الفهام، أيمن؛ ألبريسيو، فرناندو (2011). "كواشف اقتران الببتيدات: أكثر من مجرد حساء حروف". مراجعات كيميائية . 111 (11): 6557-6602 . doi : 10.1021/cr100048w . PMID 21866984 . 
  7. أنينديتا داس؛ باتريك ثياتو (2016). "البوليمرات المحتوية على إستر مُنشَّط: فرص وتحديات تصميم الجزيئات الكبيرة الوظيفية". مجلة الكيمياء ، 116 (3): 1434-1495 . doi : 10.1021/acs.chemrev.5b00291 . PMID 26305991 .