Link Ester caratteristiche e tipi

un collegamento estere è definito come il legame tra un gruppo alcolico (-OH) e un gruppo acido carbossilico (-COOH), formato dall'eliminazione di una molecola d'acqua (H)₂O) (Futura-Sciences, S.F.).

In figura 1 è mostrata la struttura di etilacetato. Il legame estere è quel legame semplice che si forma tra l'ossigeno dell'acido carbossilico e il carbonio dell'etanolo.

R-COOH + R'-OH → R-COO-R '+ H₂O

Nella figura, la parte blu corrisponde alla parte del composto che proviene dall'etanolo e la parte gialla è quella dell'acido acetico. Il collegamento estere nel cerchio rosso è indicato.

indice

• 1 idrolisi del legame estere
• 2 tipi di estere
  • 2.1 Estere carbonico
  • 2.2 Estere fosforico
  • 2.3 Estere solforico
• 3 riferimenti

Idrolisi del legame estere

Per capire un po 'meglio la natura dei legami esteri, spieghiamo il meccanismo di reazione dell'idrolisi di questi composti. Il legame estere è relativamente debole. In un mezzo acido o basico viene idrolizzato per formare rispettivamente alcol e acido carbossilico. Il meccanismo di reazione dell'idrolisi degli esteri è ben studiato.

Nel mezzo di base, prima gli idrossidi nucleofili attaccano nell'elettrofilo C dell'estere C = O, rompendo il legame π e creando l'intermedio tetraedrico.

Quindi, l'intermedio collassa, riformando il C = O, determinando la perdita del gruppo uscente, l'alcossido, RO-, che porta all'acido carbossilico.

Infine, una reazione acido / base è un equilibrio molto rapido in cui l'alcossido, RO- funziona come una base che deprotonizza l'acido carbossilico, RCO2H (un trattamento acido consentirebbe l'ottenimento dell'acido carbossilico dalla reazione).

Il meccanismo di idrolisi del legame estere in ambiente acido è un po 'più complicato. Prima si verifica una reazione acido / base, poiché sono necessari solo un debole nucleofilo e un elettrofilo deficiente, l'estere deve essere attivato.

La protonazione dell'estere carbonilico lo rende più elettrofilo. Nella seconda fase, l'ossigeno dell'acqua funziona come il nucleofilo che attacca l'elettrofilo C nella C = O, con gli elettroni che si muovono verso lo ione idronio, creando l'intermedio tetraedrico.

Nella terza fase si verifica una reazione acido / base che deprotona l'ossigeno proveniente dalla molecola d'acqua per neutralizzare la carica.

Nella quarta fase, si verifica un'altra reazione acido / base. Il -OCH3 deve essere prodotto, ma deve essere convertito in un buon gruppo sporgente per protonazione.

Nella quinta fase, usano gli elettroni di un ossigeno adiacente per aiutare a "espellere" il gruppo uscente, producendo una molecola neutra di alcol.

Nell'ultimo passaggio si verifica una reazione acido / base. La deprotonazione dello ione idronio rivela il carbonile C = O nel prodotto acido carbossilico e rigenera il catalizzatore acido (Dr. Ian Hunt, S.F.).

Tipi di estere              

Estere carbonico

Gli esteri carbonici sono i più comuni di questo tipo di composti. Il primo estere di carbonio era etil acetato o etilato etilico. Precedentemente questo composto era noto come etere di aceto, il cui nome in tedesco è Essig-Äther la cui contrazione derivava dal nome di questo tipo di composti.

Gli esteri si trovano in natura e sono ampiamente utilizzati nel settore. Molti esteri hanno odori caratteristici di frutta e molti sono naturalmente presenti negli oli essenziali delle piante. Ciò ha anche portato al suo uso comune in aromi artificiali e fragranze quando gli odori cercano di essere imitati.

Diversi miliardi di chilogrammi di poliesteri sono prodotti industrialmente ogni anno, prodotti importanti così come sono; polietilene tereftalato, esteri acrilato e acetato di cellulosa.

Il legame estere degli esteri carbossilici è responsabile della formazione di trigliceridi negli organismi viventi.

I trigliceridi si trovano in tutte le cellule, ma principalmente nel tessuto adiposo, sono la principale riserva di energia dell'organismo. I triacilgliceridi (TAG) sono molecole di glicerolo legate a tre acidi grassi mediante un legame estere. Gli acidi grassi presenti nel TAG sono prevalentemente saturi (Wilkosz, 2013).

I triacilgliceridi (trigliceridi) sono sintetizzati praticamente in tutte le cellule. I principali tessuti per la sintesi del TAG sono l'intestino tenue, il fegato e gli adipociti. Fatta eccezione per l'intestino e gli adipociti, la sintesi del TAG inizia con il glicerolo.

Il glicerolo viene dapprima fosforilato con glicerolo chinasi e quindi gli acidi grassi attivati ​​(acil-CoA grassi) fungono da substrati per l'aggiunta di acidi grassi che generano acido fosfatidico. Il gruppo fosfato viene separato e viene aggiunto l'ultimo acido grasso.

Nell'intestino tenue, i TAG dietetici vengono idrolizzati per rilasciare acidi grassi e monoacilgliceridi (MAG) prima di essere assorbiti dagli enterociti. MAG di enterociti servono come substrati per l'acetilazione in un processo in due fasi che produce un TAG.

Nel tessuto adiposo alcuna espressione chinasi glicerolo così il blocco di costruzione per TAG in questo tessuto è il glicolitico intermedio, fosfato diidrossiacetone, DHAP.

DHAP è ridotto a glicerolo-3-fosfato da glicerolo-3-fosfato deidrogenasi e citosolica restante reazione di sintesi TAG è la stessa per tutti gli altri tessuti.

Estere fosforico

Gli esteri fosforici sono prodotti dalla formazione di un legame estereo tra un alcol e l'acido fosforico. Data la struttura dell'acido, questi esteri possono essere mono, di e trisostituiti.

Questi tipi di legami esteri si trovano in composti come fosfolipidi, ATP, DNA e RNA.

I fosfolipidi sono sintetizzati dalla formazione di un legame estereo tra un alcol e fosfato acido fosfatidico (1,2-diacilglicerolo 3-fosfato). La maggior parte dei fosfolipidi ha un acido grasso saturo su C-1 e un acido grasso insaturo su C-2 dello scheletro del glicerolo.

Alcoli più comunemente aggiunto (serina, etanolammina e colina) può anche contenere azoto caricato positivamente, mentre il glicerolo e inositolo non (King, 2017).

L'adenosina trifosfato (ATP) è una molecola che viene utilizzata come valuta di energia nella cellula. Questa molecola è composta da una molecola di adenina legata alla molecola di ribosio con tre gruppi fosfato (figura 8).

I tre gruppi fosfato della molecola sono chiamati gamma (γ), beta (β) e Alfa (α), quest'ultima che esterifica il gruppo idrossile C-5 di ribosio.

Il legame tra il ribosio e il gruppo α-fosforil è un legame phosphoester che comprende un atomo di carbonio e un atomo di fosforo, mentre i gruppi β- e γ-fosforile ATP sono legati da legami phosphoanhydride che non coinvolgono atomi di carbonio .

Tutti i fosfoanidici hanno una considerevole energia potenziale chimica e l'ATP non fa eccezione. Questa energia potenziale può essere utilizzata direttamente nelle reazioni biochimiche (ATP, 2011).

Un legame fosfodiestere è un legame covalente in cui un gruppo fosfato è legato a carboni adiacenti attraverso legami estere. Il legame è il risultato di una reazione di condensazione tra un gruppo ossidrile di due gruppi di zucchero e un gruppo fosfato.

Il legame tra il diestere di acido fosforico e due molecole di zucchero nel DNA e RNA nucleotidi scheletro collega due insieme per formare polimeri oligonucleotide. Il legame fosfodiestere lega un 3 'di carbonio con un 5' di carbonio nel DNA e nell'RNA.

(base1) - (ribosio) -OH + HO-P (O) 2-O- (ribosio) - (base 2)

(base1) - (ribosio) - O - P (O) 2 - O- (ribosio) - (base 2) + H₂O

Durante la reazione di due dei gruppi idrossilici in acido fosforico con un gruppo idrossile in altre due molecole si formano due legami esterei in un gruppo fosfodiestere. Una reazione di condensazione in cui una molecola d'acqua è persa genera ciascun legame estere.

Durante la polimerizzazione di nucleotidi per formare acidi nucleici, il gruppo idrossile del gruppo fosfato si lega al carbonio 3' di uno zucchero di un nucleotide per formare un estere fosfato legame di un altro nucleotide.

La reazione forma un legame fosfodiestere e rimuove una molecola d'acqua (formazione di legami fosfodiesteri, S.F.).

Estere solforico

Gli esteri o i tioesteri solforici sono composti con il gruppo funzionale R-S-CO-R '. Sono il prodotto dell'esterificazione tra un acido carbossilico e un tiolo o con acido solforico (Block, 2016).

In biochimica, i thioesters più noti sono derivati ​​del coenzima A, ad esempio acetil-CoA.

L'acetil coenzima A o acetil-CoA (figura 8) è una molecola che partecipa a molte reazioni biochimiche. È una molecola centrale nel metabolismo di lipidi, proteine ​​e carboidrati.

La sua funzione principale è di fornire il gruppo acetilico al ciclo dell'acido citrico (ciclo di Krebs) che sarà ossidato per la produzione di energia. È anche la molecola precursore della sintesi degli acidi grassi ed è il prodotto della degradazione di alcuni amminoacidi.

Gli acidi grassi attivati ​​dal CoA citati sopra sono altri esempi di tioesteri che hanno origine all'interno della cellula muscolare. L'ossidazione dei tioesteri dell'acido grasso-CoA avviene in realtà in corpi vescicolari discreti chiamati mitocondri (Thompson, 2015).

riferimenti

1. ATP. (2011, 10 agosto). Estratto da learnbiochemistry.wordpress: learnbiochemistry.wordpress.com.
2. Block, E. (2016, 22 aprile). Composto organosulfur. Estratto da britannica: britannica.com.
3. Ian Hunt. (S.F.). Idrolisi di esteri. Estratto da chem.ucalgary.ca: chem.ucalgary.ca.
4. Futura-Scienze,. (S.F.). Legame estere Estratto da futura-sciences.us.
5. King, M. W. (2017, 16 marzo). Acido grasso, trigliceridi e sintesi fosfolipidica e metabolismo. Estratto da themedicalbiochemistrypage.org.
6. formazione di legami fosforestici. (S.F.). Recupero da biosyn: biosyn.com.
7. Thompson, T. E. (2015, 19 agosto). Lipid. Recupero dalla britannica: britannica.com.
8. Wilkosz, R. (2013, 6 novembre). La formazione di legami di esteri nella sintesi dei lipidi. Recuperato da wisc-online.com.