二級結構
的立體圖。]] 二級結構()在生物化學及結構生物學中,是指一個生物大分子,如蛋白質及核酸(DNA或RNA),局部區段的三維通式。然而它並不描述任何特定的原子位置(在三級結構中描述)。 二級結構是由生物大分子在原子分辨率結構中所观察到的氫鍵來定義的。蛋白質的二級結構通常是以主鏈中氨基之間的氫鍵模式來定義〈与主链-侧链间以及侧链-侧链间的氢键无关〉,亦即DSSP的定義。而核酸的二級結構是以鹼基之間的氫鍵來定義。 在二级结构中,特定的氫鍵模式…
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的立體圖。]] 二級結構()在生物化學及結構生物學中,是指一個生物大分子,如蛋白質及核酸(DNA或RNA),局部區段的三維通式。然而它並不描述任何特定的原子位置(在三級結構中描述)。 二級結構是由生物大分子在原子分辨率結構中所观察到的氫鍵來定義的。蛋白質的二級結構通常是以主鏈中氨基之間的氫鍵模式來定義〈与主链-侧链间以及侧链-侧链间的氢键无关〉,亦即DSSP的定義。而核酸的二級結構是以鹼基之間的氫鍵來定義。 在二级结构中,特定的氫鍵模式…
的哈沃斯透视式。]] 向哈沃斯透视式的转变过程,以葡萄糖为例。]] 哈沃斯投影式(),是表示单糖、双糖或多糖所含单糖环形结构的一种常用方法,名称来源于英国化学家沃尔特·霍沃思。 哈沃斯透视式有以下特征: 一般成环的原子只有氧和碳,氧原子会标注出来,碳原子一般省略,以折点表示。 1号碳称为异头碳,该半缩醛/酮碳原子是原非手性的羰基碳。由异头碳可衍生出两种异构体,称为端基差向异构体,半缩醛羟基与5号碳羟甲基不在环平面一侧的定为α-异构体,反…
手性助劑是一種在有机合成中為了控制的合成产物立体构型而暫時引入的化合物或结构單元。手性助劑的手性结构会影响一个或多个后续反应的立体选择性。而且引入的手性助剂通常可通过脱除来回收利用。 大部分的生物分子和標靶藥物为兩種可能的鏡像異構体(又稱對映異構)中一種,因此这类天然产物和药物的合成通常以得到单一手性产物为目标,即纯度为对映纯或光学纯(enantiomerically pure,enantiopure)。为了达到这一目标,采用手性助剂就…
構象異構(,又譯構型異構或結構異構)指由於原子環繞於化學鍵四周,而導致結構式相同,卻具有化學構象或構象異構體之差異的分子現象。 有三種效應,會使某些構象異構物較為穩定: 與骨幹相連的各組原子形成交錯(staggered)現象,這是乙烷較常以交叉方式存在的原因。 立體排斥現象也會使某些構象異構物較常發生。 極性鍵結的鍵矩(bond moments)能使某些構象異構物較穩定。 不同的構象異構物,會因為鍵結位置的旋轉而互相變換,且不會破壞化學…
外消旋体()是等物质的量的一对对映体混合后得到的组成物。第一个制得的外消旋体是路易·巴斯德制得的酒石酸的外消旋混合物。 性质 由于内部组成成分使不同方向的等量平面偏振光偏转抵消,因此外消旋体旋光度为零。并且,虽然对映体的物理性质一般相同,但外消旋体的物理性质如熔点、溶解度等与对应的对映体性质常常是不相同的。 根据药物的不同,有些药物是其多个对映体之一,而有些药物则为外消旋体。事前必须就药物对映体的药理学效果作验证,以减少危险发生。 外消…
重叠构象是指相邻原子A、B上的两个取代基X和Y处于空间最接近位置的构象,此时X-A-B-Y的二面角为0°。这类构象可存在于任何连接两个sp3杂化原子的单键上。重叠构象也存在於乙烷分子中。 參考來源
顺反异构(),舊称几何异构,是存在于某些双键化合物或环状化合物中的一种立体异构现象。由于存在双键或环,这些分子的自由旋转受阻,产生两个物理性質或化學性質均不相同的同分异构体,分别称为顺式(cis)和反式(trans)异构体。 “顺式加成”指的是从双键或三键的同一侧进行加成反应;“反式加成”指的是从双键或三键的两侧进行加成。 有機化學 在双键化合物中,若与两个双键原子相连的相同或相似的基团处在双键的同侧,则该化合物被称为“顺式”异构体;若…
結晶拆分法,可以分為: 晶种结晶法 直接结晶拆分法 「直接结晶拆分法」,也称之為「自发结晶拆分法」 是指外消旋体在平衡时结晶自发形成聚集体(),两个对映体都自发析出等量的互为镜像的对映结晶。对映结晶可以人工分开。巴斯德最早发明其方法。 外消旋美沙酮可以通过这种方法拆分。以50g的dl-美沙酮为起始原料,溶于石油醚并浓缩,加入两个毫米大小d-和l-晶体,在40°C下搅拌125小时后便可得到两个大的d-和l-晶体,产率各为50%。 使用这种…
配位体锥角是配合物中以金属原子为锥顶、配体原子最外緣的范德华半径为锥底所形成的立体角。它是衡量过渡金属配合物中配體位阻效应的指标。该指标最初由杜邦公司的化学家提出。 參考文獻
蛋白质四级结构()是生物化学中用于描述多亚基蛋白质复合体中各个折叠蛋白质亚基的排列组合。 描述和示例 许多蛋白质实际上是多个多肽链的组装。 四级结构是指蛋白质亚基相对于彼此的数目和排列。具有四级结构的蛋白质的实例包括血红蛋白,DNA聚合酶和离子通道。 由具有不同功能的亚基组成的酶有时被称为全酶,其中一些部分可以称为调节亚基,功能核被称为催化亚基。作为多蛋白质复合体的其它组件也具有四级结构。实例包括核小体和微管。四级结构的变化可以通过个体…
內型-外型異構()是指在橋環化合物之取代基形成的一種同分異構物。內型的異構物是指取代基離最長的橋最近或呈順式的構型,外型的異構物是指取代基離最長的橋最遠或呈反式的構型。此類的異構物可在降冰片烷接有取代基的化合物發現,右側為示意圖。在狄耳士–阿德爾反應()的立體選擇性上也牽涉到此類異構物。 參考資料 *
的混成。]] 混成軌域()是指原子軌域經混成()後所形成的能量简并的新轨道,用以定量描述原子間的鍵結性質。與價層電子對互斥理論可共同用來解釋分子軌域的形狀。混成概念是萊納斯·鮑林於1931年提出。 发展史 化学家萊納斯·鮑林第一个提出了杂化轨道理论来解释甲烷(CH4)等分子的结构。 这个概念原本是为了解释简单的化学系统而开发的,但是这种方法后来被广泛应用,至今天它仍然是一种解释有机化合物结构的有效理论。 轨道是描述电子在分子中的行为的一…
差向異構物(),又稱表異構物相关的异构现象称为差向异构。若构型不同的手性原子处在链末端,则这两个异构体又称为“端基差向异构体”。其他情况下,可分别用“Cn差向异构体”标明,n为不对称原子的位置编号,C也可以是其他四面体构型的原子。 参考资料
变旋()是环状单糖或糖苷的比旋光度由于其α-和β-端基差向异构体达到平衡而发生变化,最终达到一个稳定的平衡值的现象。变旋现象往往能被某些酸或碱催化。 例如,从水溶液结晶出来的不含结晶水的D-葡萄糖,其水溶液的初始比旋光度为+112°,经放置后,它逐渐转变为一个恒定的值+52.7°。相反,将D-葡萄糖晶体的浓水溶液在醋酸中结晶,其水溶液的初始比旋光度为+18.7°,经放置后,也逐渐转变为恒定值+52.7°。这便是由于变旋现象的缘故。 反應…
费尔金-安过渡态模型(Felkin-Anh模型)是一个用来解释α-手性酮亲核加成反应中产物的立体选择性现象的理论模型。是对克莱姆模型(Cram规则)的发展。 历史 该模型由费尔金在1960年代提出。1976年经安和埃森斯坦修正后得名,故有时也称费尔金-安-埃塞斯坦模型。费尔金是法国化学家,安是一个姓阮(Nguyễn Trọng Ánh/Anh,阮仲映/英/婴?)的旅法越南化学家。 模型图示 如图纽曼投影式所示。亲核试剂从左侧进攻羰基。手…
體。立體化學專注於立体异构體。]] 立体化学(stereochemistry)是研究分子实体中各原子在空间的相互间位置和排列,以及其因排列不同而造成立体异构体之间物理性质和化学反应的差异的一门学科。 立体化学属于化学分支学科,主要研究有机物分子在三维空间内的结构与反应行为。由于碳以及所有其他元素的化学键往往不是在二维平面上伸展的,于是就产生了相应的异构现象,由此产生了立体化学这门学科。 立体化学的一个重要次分支是手性分子的研究。 立体化…
固定化酶(immobilized enzyme)是一种酶工程的常见技术。将水溶性酶经过物理或化学方法改造,然后固定到特定载体上,成为水不溶性,能反复连续进行有效催化反应,这样的酶称为固定化酶。这种技术可以使得酶对于pH或者温度的抗逆性增加。这种技术也使得酶在反应中得以被固定,因此可以轻易地与反应物或产物中分离,从而多次使用。这种高效的技术在工业化酶促反应中被广泛应用。固定化酶的其中一种技术也被称作。 商業價值 固定化酶具有相当高的商業價…
立体效应 steric hindrance,理论有机化学的重要概念之一。简单来说,立体效应是由于分子本身各个官能团客观上占据了一定的空间大小,由此产生的诸多影响,称为立体效应。 对分子本身结构的影响 官能团之间的相互挤压使得基态分子力图保持能量最低的状态,使得这种挤压协调到最小的程度。这就产生了最低能量构像的问题。对简单分子可以通过构像分析来研究最低能量构像。对于复杂分子,比如蛋白质,则需要借助计算机进行分析。 对分子反应结果的影响 这…
立体中心是分子的立體異構焦點,該焦點可以是原子(中心)、軸或平面;也就是說,當至少三個不同的基團與立體中心結合時,交換任意兩個不同的基團會產生一個新的立體異構體。 立體中心在幾何上被定義為分子中的一個點(位置);立體中心通常但不總是一個特定的原子(通常是碳)。立體中心可以存在於手性或非手性分子上;立體中心可以包含單鍵或雙鍵。 立体中心一词是Mislow和Siegel于1984年最早使用的。 手性中心則是一種具有四個不同取代基的立體中心;…
在化學中,分子在受到应力作用时会产生应变。应变会使得分子的结构更加不稳定,令分子的内能更高。应变令分子额外增加的内能称为应变能, 正如压缩后的弹簧可以受固定而防止势能释放,分子也可以通过该分子内的键合作用保持在热力学不稳定的构象上。 如果没有可以固定化构象的键,应变能就会释放出来。 摘要 熱力學 由吉布斯自由能差值可确定两构象异构体间相互转化的平衡常数。 :lnK_{eq}=\frac{-\Delta {G^o}}{RT}\, 若分子的…