11.S: Reacciones de Sustitución de Acilo Nucleofílico (Resumen)

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Antes de seguir adelante deberías ser capaz de:

Reconocer y dibujar ejemplos de grupos funcionales derivados de ácido carboxílico:
- ácidos carboxílicos/ carboxilatos
- fosfatos de acilo (tanto acil-monofosfato como acil-AMP)
- tioésteres
- ésteres
- amidas
- cloruros de ácido
- Anhídridos de ácido carboxílico
Conocer el significado de los términos 'acilo', 'acetilo', 'formilo', 'lactona', y 'lactama'.
No es necesario memorizar la estructura de la coenzima A, pero debes reconocer que contiene un grupo tiol clave y a menudo forma enlaces tioéster, particularmente en el metabolismo de los ácidos grasos.
Entender lo que sucede en una sustitución de acilo nucleofílica (también llamada reacción de transferencia de acilo), y ser capaz de dibujar flechas mecanicistas para un ejemplo generalizado.
Conocer las tendencias en reactividad relativa para los derivados de ácido carboxílico:
- en un contexto biológico (fosfatos de acilo y tioésteres como grupos acilo activados)
- en un contexto de laboratorio (cloruros de ácido y anhidridos de ácido carboxílico como grupos acilo activados)
Reconocer y comprender los tipos más importantes de reacciones de sustitución de acilo nucleofílico en biología:
- Cómo un grupo carboxilato, que no es reactivo a las reacciones de sustitución de acilo nucleofílico, se activa en la célula por fosforilación dependiente de ATP a monofosfato de acilo o acil-AMP.
- Conversión de un fosfato de acilo en un tioéster, un éster (carboxílico) o una amida.
- Reacciones de transtioesterificación, esterificación y transesterificación.
- Conversión de un tioéster o éster en una amida
- Hidrólisis de un tioéster, un éster (carboxílico) o una amida a un carboxilato.
Comprender la energía de las reacciones anteriores:
- Carboxilato a fosfato de acilo es 'cuesta arriba' energéticamente, pagado por acoplamiento a la hidrólisis de un ATP
- Otras conversiones anteriores son 'cuesta abajo': es poco probable, por ejemplo, ver una conversión directa de una amida en un éster. (Excepción notable: el grupo lactama (amida cíclica) en la penicilina es muy reactivo debido a la cepa del anillo, y forma un éster con un residuo de serina del sitio activo en la proteína diana)
No es necesario memorizar todos los detalles de la formación de enlaces peptídicos en el ribosoma, pero debe poder seguir la descripción en la sección 7 y reconocer las reacciones de sustitución de acilo nucleofílico que se están produciendo.
Ser capaz de dibujar mecanismos completos para las siguientes reacciones de laboratorio:
- esterificación catalizada por ácido de un ácido carboxílico
- saponificación (hidrólisis catalizada por bases de un éster), aplicación a la elaboración de jabón
- transesterificación catalizada por base, aplicación a la producción de biodiesel
Entender cómo los cloruros de ácido y los anhidridos de ácido carboxílico sirven como grupos acilo activados en la síntesis de laboratorio. Ser capaz de describir cómo se podría llevar a cabo una conversión de amida a éster en el laboratorio.
Entender cómo se forman los poliésteres y poliamidas. Dada la estructura de un polímero ser capaz de identificar monómero (s), y viceversa.
Ser capaz de reconocer, predecir productos de, y dibujar mecanismos para la síntesis de Gabriel de aminas primarias, utilizando ya sea ion hidróxido o hidrazina para liberar el producto de amina.