stringtranslate.com

Ацетильная группа

В органической химии ацетильная группа — это функциональная группа, обозначаемая химической формулой −COCH 3 и структурой −C(=O)−CH 3 . Иногда она обозначается символом Ac [5] [6] (не путать с элементом актинием ). В номенклатуре ИЮПАК ацетильная группа называется этаноильной группой .

Ацетильная группа содержит метильную группу ( −CH 3 ), которая связана одинарной связью с карбонилом ( C=O ), что делает ее ацильной группой . Карбонильный центр ацильного радикала имеет один несвязанный электрон , с которым он образует химическую связь с остатком (обозначаемым буквой R ) молекулы.

Ацетильная группа является компонентом многих органических соединений , включая уксусную кислоту , нейромедиатор ацетилхолин , ацетил-КоА , ацетилцистеин , ацетаминофен (также известный как парацетамол) и ацетилсалициловую кислоту (также известную как аспирин ).

Ацетилирование

Процесс добавления ацетильной группы в молекулу называется ацетилированием . Примером реакции ацетилирования является превращение глицина в N -ацетилглицин : [7]

H 2 NCH 2 CO 2 H + (CH 3 CO) 2 O → CH 3 C(O)NHCH 2 CO 2 H + CH 3 CO 2 H

В биологии

Ферменты , которые выполняют ацетилирование белков или других биомолекул, известны как ацетилтрансферазы . В биологических организмах ацетильные группы обычно переносятся от ацетил-КоА к другим органическим молекулам. Ацетил-КоА является промежуточным звеном в биологическом синтезе и в расщеплении многих органических молекул. Ацетил-КоА также создается во время второй стадии клеточного дыхания ( декарбоксилирование пирувата ) под действием пируватдегидрогеназы на пировиноградную кислоту . [8]

Белки часто модифицируются посредством ацетилирования для различных целей. Например, ацетилирование гистонов ацетилтрансферазами гистонов (HAT) приводит к расширению локальной структуры хроматина , что позволяет транскрипции происходить путем предоставления РНК-полимеразе доступа к ДНК . Однако удаление ацетильной группы гистондеацетилазами (HDAC) уплотняет локальную структуру хроматина, тем самым предотвращая транскрипцию. [9]

В синтетической органической и фармацевтической химии

Ацетилирование может быть достигнуто химиками с помощью различных методов, чаще всего с использованием уксусного ангидрида или ацетилхлорида , часто в присутствии третичного или ароматического аминного основания .

Фармакология

Ацетилированные органические молекулы демонстрируют повышенную способность пересекать селективно проницаемый гематоэнцефалический барьер . [ требуется цитата ] Ацетилирование помогает данному препарату быстрее достигать мозга, делая эффекты препарата более интенсивными и увеличивая эффективность данной дозы. [ требуется цитата ] Ацетильная группа в ацетилсалициловой кислоте (аспирине) повышает ее эффективность по сравнению с естественным противовоспалительным средством салициловой кислотой . Аналогичным образом ацетилирование преобразует естественный обезболивающий морфин в гораздо более сильный героин (диацетилморфин).

Существуют некоторые доказательства того, что ацетил- L -карнитин может быть более эффективным для некоторых применений, чем L -карнитин . [10] Ацетилирование ресвератрола обещает стать одним из первых противорадиационных лекарств для людей. [11]

Этимология

Термин «ацетил» был придуман немецким химиком Юстусом фон Либихом в 1839 году н. э. для описания того, что он ошибочно считал радикалом уксусной кислоты (основной компонент уксуса , помимо воды), который теперь известен как винильная группа (придуманная в 1851 году н. э.); «ацетил» происходит от латинского acētum, что означает «уксус». Когда было показано, что теория Либиха была неверной и уксусная кислота имела другой радикал, его имя было перенесено на правильный, но название ацетилена (придуманное в 1860 году н. э.) было сохранено. [12]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ "Список радикальных названий, начинающихся с "A"". Номенклатура органической химии, разделы A, B, C, D, E, F и H, Pergamon Press, Оксфорд, 1979. Авторские права 1979 IUPAC .
  2. ^ "R-5.7.1 Карбоновые кислоты, где ацетил появляется в качестве примера". IUPAC, Комиссия по номенклатуре органической химии. Руководство по номенклатуре органических соединений IUPAC (Рекомендации 1993 г.), 1993 г., Blackwell Scientific publications, Copyright 1993 IUPAC .
  3. ^ IUPAC Chemical Nomenclature and Structure Representation Division (2013). "P-65.1.7.2.1". В Favre, Henri A.; Powell, Warren H. (ред.). Nomenclature of Organic Chemistry: IUPAC Recommendations and Preferred Names 2013. IUPAC – RSC . ISBN 978-0-85404-182-4.
  4. ^ "Ацетил". Химические вещества биологического интереса . Великобритания: Европейский институт биоинформатики.
  5. ^ Баник, Грегори М.; Бейсингер, Грейс; Камат, Прашант В.; Пиента, Норберт, ред. (январь 2020 г.). Руководство ACS по научной коммуникации. Вашингтон, округ Колумбия: Американское химическое общество. doi : 10.1021/acsguide.50308. ISBN 978-0-8412-3586-1. S2CID  262269861.
  6. ^ Хансон, Джеймс А. (2001). Химия функциональных групп . Кембридж, Eng: Королевское химическое общество. стр. 11. ISBN 0-85404-627-5.
  7. ^ Herbst, RM; Shemin, D. (1943). "Ацетилглицин". Органические синтезы; Собрание томов , т. 2, стр. 11.
  8. ^ Patel, Mulchand (13 июня 2014 г.). «Комплексы пируватдегидрогеназы: функция и регуляция на основе структуры». Журнал биологической химии . 289 (24): 16615–16623. doi : 10.1074/jbc.R114.563148 . PMC 4059105. PMID  24798336 . 
  9. ^ Нельсон, Дэвид Л.; Кокс, Майкл М. (2000). Принципы биохимии Ленингера (3-е изд.). Нью-Йорк: Worth Publishers. ISBN 1-57259-153-6.
  10. ^ Liu, J; Head, E; Kuratsune, H; Cotman, CW; Ames, BN (2004). «Сравнение эффектов L-карнитина и ацетил-L-карнитина на уровни карнитина, амбулаторную активность и биомаркеры окислительного стресса в мозге старых крыс». Annals of the New York Academy of Sciences . 1033 (1): 117–31. Bibcode : 2004NYASA1033..117L. doi : 10.1196/annals.1320.011. PMID  15591009. S2CID  24221474.
  11. ^ Koide, Kazunori; Osman, Sami; Garner, Amanda L.; Song, Fengling; Dixon, Tracy; Greenberger, Joel S.; Epperly, Michael W. (14 апреля 2011 г.). «Использование 3,5,4′-Tri-acetylresveratrol в качестве потенциального пролекарства для Resveratrol защищает мышей от смерти, вызванной γ-излучением». ACS Medicinal Chemistry Letters . 2 (4): 270–274. doi :10.1021/ml100159p. PMC 3151144. PMID  21826253 . 
  12. ^ Констебль, Эдвин К.; Хаускрофт, Кэтрин Э. (2020-04-20). «До того, как радикалы стали свободными – радикальный Particulier де Морво». Химия . 2 (2): 293–304. doi : 10.3390/chemistry2020019 . ISSN  2624-8549.