« Utilisateur:Angely/Bac à sable » : différence entre les versions

Aminoacide ou acide aminé, molécule qui présente une fonction acide carboxylique et une fonction amine.<br />

Quelques aminoacides de structure diverse<br />

Image:NCC(O)=O|<center>Non substitué<br />(ex: glycine)</center>

Image:N[C@@H](C)C(O)=O|<center>Mono substitué<br />(ex: L-alanine)</center>

Image:N[C@@H](CO)C(O)=O|<center>Fonctionnalisé<br />(ex: L-sérine)</center>

Image:O=[C@](O)[C@H]1NCCC1|<center>Cyclique<br />(ex: L-proline)</center>

Les propriétés chimiques des aminoacides peuvent être résumées de la façon suivante:<br />

* Polymérisation (par création de liaison amide).<br />

* Propriétés acido-basique ((par la présence des deux fonctions acide et amine ou sur la chaîne latérale).<br />

* Grande variétés structurale.<br />

* Fonctionnalité.<br />

* Présence de carbone chiral (il est donc important de toujours préciser la nature stéréochimique d'un aminoacide.<br />

Les aminoacides sont extrêmement répandus dans la nature, ils sont les constituants des protéines, enzymes, récepteurs et messagers chimiques. Tous les aminoacides naturels sont de la série L (à l'exception de la glycine qui n'est pas chirale).<br />

Image:N[C@@H](C)C(O)=O|<center>L-alanine<br />(configuration S)</center>

Image:N[C@H](C)C(O)=O|<center>D-alanine<br />(configuration R)</center>

La notation L ou S est sans rapport avec l'orientation de la lumière polarisée<br />

Les 20 aminoacides naturels sont à connaitre par cœur, leur représentation est disponible en annexe et il sera essentiel de les connaître avant d'aborder les questions de couplage peptidique.<br />

Ils peuvent être classés de la façon suivante: <br />

Les aminoacides réagissent spontanément avec eux même pour aboutir à la formation d'un dimère.<br />

2 N[C@@H]([R])C(O)=O => O=C([C@H]([R])N1)N[C@@H]([R])C1=O<br />

Cette réaction indésirable peut être évitée en stockant les produits sous forme de chlorhydrate.<br />

Les chlorures d'acyles réagissent avec les amines pour former des liaisons peptidiques, cependant les aminoacides N-acylés se dégradent facilement pour donner des oxazolones.<br />

N[C@@H]([R])C(O)=O + [Ph]C(Cl)=O => PhC(NC([R])C(O)=O)=O =(-[H]O[H])=> [Ph]C1=NC([R])C(O1)=O => [Ph]C1=NC([R])=C(O1)O<br />

La formation d'oxazolone est à éviter car le passage du carbone asymétrique par un état sp2 lui fait perdre sa géométrie et l'aminoacide obtenu se racémise.<br />

N[C@@H]([R])C(O)=O + [R]C([H])=O => [R]C=NC([R])C(O)=O => [R]CN=C([R])C(O)=O<br /> => [R]CN[C@H]([R])C(O)=O<br />

Le sel de diazonium correspondant peut être formé en présence d'acide nitreux (Acide+NaNO2 à 0°C) et peut ensuite être utilisé en tant que groupe partant dans une réaction de substitution nucléophile. Celle-ci se passe en deux étapes, avec tout d'abord une première substitution du diazonium par le carboxylate pour former une lactone très tendue, réouverte par le nucléophile engagé. La réaction conduit donc à une double inversion de configuration.<br />

N[C@@H]([R])C(O)=O =(H2SO4,NaNO2,0°C=> C(C(O)=O)[N+]#N =(Nu)=> C(C(O)=O)[Nu]<br />

Cette réaction de transposition permet d'obtenir des aminoacides cycliques par N-alkylation de l'amine via un carbone de la chaine latérale.<br />

N[C@@H](CCC)C(O)=O =Cl2,NaOH=> N(Cl)[C@@H](CCC)C(O)=O =(H2SO4,H2O=> N1[C@@H](CCC1)C(O)=O<br />

Le test à la ninhydrine est très efficace pour la détection rapide d'amine libre (le test ne dure que quelques secondes), en particulier dans les couplages peptidiques afin de vérifier que l'amine terminale a bien été protégée/couplée/déprotégée. En effet, en précense d'une amine libre, une solution de ninhydrine (à 1% dans l'éthanol) prends une couleur orangée très vive qui sera observée ou non en fonction de la réaction réalisée.<br />

c1cccc2c1C(=O)C(O)(O)C2(=O) + NC([R])C(=O)O => c1cccc2c1C(=O)C(=NC([R])C(=O)O)C2(=O) => c1cccc2c1C(=O)C(N=C([R])C(=O)O)C2(=O) =+H2O-RCHO=> c1cccc2c1C(=O)C(N)C2(=O) =(ninhdrine)=> c1cccc2c1C(=O)C(N(=C3C(=O)c(cccc4)c4C3(=O)))C2(=O) => c1cccc2c1C(=O)C([N-](C3C(=O)c(cccc4)c4C3(=O)))C2(=O)<br />

L'estérification des aminoacides peut être réalisée de multiples façons plus ou moins douces, voici quelques méthodes.<br />

* Activation par le chlorure de thionyle<br />

NC([R])C(=O)O + [R]O =ClS(=O)Cl=> NC([R])C(=O)O[R]<br />

NC([R])C(=O)O + [R]O =DMAP/DCC=> [R]N=C=N[R] + [R]C(=O)O => [R][N+]=C=N[R] => [R]C(=O)OC(=N[R])NR + RO => [R]C(O[R])(O)OC(=N[R])N[R] => [R]C(=O)O[R] + [R]NC(=O)N[R]<br />

* Aldéhyde<br />

* Alcool<br />

* Alcane<br />

NC([R])C(=O)O + B(C6F5)3 + HSiEt3 => NC([R])C <br />

NC([R])C(O)=O =(SOCl2)=> NC([R])C(Cl)=O =(CN#N)=> NC([R])CC(O)=O<br />

NC([R])C(O)=O =(SOCl2)=> NC([R])C(Cl)=O =(NN)=> NC([R])C(NN)=O =(HNO2)=> NC([R])C(NN#N)=O => NC([R])N=C=O =(H2O)=> NC([R])N<br />

Le problème de la racémisation se pose du début à la fin de la synthèse d'un aminoacide énantiopur. En effet, l'hydrogène sur le carbone en a du carbonyle et de l'azote se trouve être suffisamment acide (pka nécessaire) pour être arraché par une base forte et ainsi conduire à la présence d'un équilibre céto-énolique. Naturellement, cet équilibre fait intervenir un atome de carbone hybridé sp2 à géométrie plane, de sorte que le passage de la forme énolate à la forme cétone peut se faire aussi bien par la formation d'un carbone de stéréoisomérie S que par la formation d'un carbone R. Dans un milieu suffisement basique, cet équilibre aura donc pour conséquence la perde totale de la stéréospéficité de l'aminoacide. Ce phénomène sera a éviter à tout prix et seules les bases suffisement faibles pourront être utilisées (comme la DIEA).<br />