![]() |
|
|
Введение в химию природных соединенийх природных соединений — почти 3 тысячи. Но эффективность этой группы соединений в практическом плане достаточно высока, даже очень, если учесть ее крайнюю немногочисленность. Продуцируются природные ФОС исключительно микроорганизмами, среди них найдены гербициды (биалафос, фосфонотриксин), антибиотики (фосфомицин, плюмбемицин, фосфидомицин и др.). Вещества биалафос и фосфомицин являются коммерческими продуктами. Наиболее заметен из них биалафос — мощный инсектицид широкого спектра действия, активный против различных однолетних и многолетних сорняков, с удобной скоростью метаболизма в почве (период полураспада 20-30 дней), он проявляет бактерицидную активность против грам-положительных и грам-отрицательных бактерий и фунгицидную активность против некоторых важных грибов, патогенных для растений. Кстати, уникален биалафос и своей химической структурой: он один имеет две Р-С связи при одном атоме фосфора. Фосфомицин (как недавно было открыто) является специфическим ингибитором 1 -дезоксиксилулоза-4-фос-фат редуктоизомеразы, которая катализирует ключевую реакцию мевало-нат-независимого пути биосинтеза изопреноидов. Биосинтез природных ФОС изучен значительно лучше, чем природных га-логенпроизводных, что очевидно обязано их практической значимости. Анализируя структурные формулы природных ФОС, из общего набора реакций, их формирующих, в первую очередь следует отметить (а следовательно, и выяснить) путь и механизм образования связи углерод-фосфор, поскольку образование всех остальных фрагментов укладывается в выше уже описанные реакции формирования углеродного скелета и функционализа-ции аминокислот, пептидов, углеводов и др. Все начинается с универсального исходного соединения многих биосинтезов—знакомого нам фосфата еноль-ной формы пировиноградной кислоты (фосфат-енол-пирувата, PEP), но первое его превращение на этом пути нам незнакомо. Это превращение неорганического фосфата в органический фосфонат — процесс, не имеющий аналогов в классической органической химии, и возможный только под действием соответствующего фермента — фосфомутазы. Природа этого фермента, механизм изомеризации и структура ее переходного состояния пока не выяснены — скорее всего, это синхронный электроциклический перенос (схема 12.4.2). Главным интермедиатом этой стадии является фосфонпируват (РпРу), из которого могут быть получены природные ФОС с трехугольной цепочкой с использованием стандартных биосинтетических реакций, модифицирующих функциональные группы, включая и образование пептидов. Де-карбоксилирование РпРу образует ин-термедиаты с двухуглеродной цепочкой у фосфора, а окислительное декар-боксилирование одного из последних интермедиатов (альдегида) приводит к одноуглеродному фосфонату. В свою очередь, одноуглеродный фосфонат (фосфонмуравьиная кислота, PF) образует фосфонпируват (скорее всего, реакцией переэтерификации), изомеризация которого, аналогичная изомеризации типа фосфат-фосфонат (фос-фонат-фосфинат), приводит к соединению с двумя Р-С связями (фосфи-наты) — путь, ведущий к образованию биалафоса. Образование природных ФОС с четырехуглеродной цепочкой у атома фосфора осуществляется действием ацетил-кофермента А по карбонильной группе соединения РпРу с последующим декарбоксилированием. Таким образом, схема 12.4.2 достаточно связано представляет принципиальный путь формирования всех известных природных ФОС — с одной или двумя связями Р-С, с углеродной цепочкой у атома фосфора от С, до С4. Серосодержащие соединения содержатся практически во всех организмах: растениях, животных, микроорганизмах. Их значимость для всего живого несравненно выше, чем у галоген- и фосфорорганических природных производных. Согласно данному в начале раздела определению элементор-ганических соединений, сульфаты (а их не так мало в природе) сюда отнесены быть не могут. Атом серы в органических соединениях может быть в нескольких валентных состояниях: сульфидном, Схема 12.4.2 сн2 о носхААоН)2 PEP, о=Р(он)2 [О] сн2 iсо2 о=Р(Он)2 [p]t СН2ОН [Н] 0=Р(ОН)2 СООН PF РЕР НООС СН,'-* ,0 U ^СООН ЧЭН о он ^р-сн2—сн2-сн-соон (НО)/ н 0=Р-ОН ноос-с-сн2 II ОС02 ОН О-Р-СООН I сн2 I С=0 СООН I [СН3] ОН 0=Р—сн2—с-соон I II СНз о сульфониевом, сульфоксидном, суль-фонном. В свою очередь, природные соединения серы одного валентного состояния варьируют от природы, можно сказать, второго заместителя (первым заместителем будем считать углеводородный радикал, образующий связь C-S). Сульфидная сера в живой природе образует три основных группы соединений: меркаптаны (R-SH), сульфиды (R-S-R,) и полисульфиды (R-Sn-R). Соединения с тиольной группой, часто называемые меркаптанами, немногочисленны, но без преувеличения, занимают главенствующее положение во всех живых организмах: это аминокислота Схема 12.4.3 О R—S х6 >=0 R-S-X V. гУ II R R О цистеин, кофермент А, кофермент М. Их биологические функции уже описаны в разделах "аминокислоты" и "коферменты". Сульфиды — значительно более ра |
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 |
Скачать книгу "Введение в химию природных соединений" (3.07Mb) |
[каталог] [статьи] [доска объявлений] [прайс-листы] [форум] [обратная связь] |
|
Введение в химию окружающей среды. Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей
среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги
заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в
разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности.
Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и
атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на
химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах.
Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии
университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга
читателей.
Химия и технология редких и рассеянных элементов. Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов
химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии
лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во
второй
части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана,
лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В
третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия,
тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание
уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В
технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика
рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов
производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие
составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по
1972 год включительно.
|
|