Bioorganická chemie OCH/BIOR1

Transkript

1 Bioorganická chemie OCH/BIOR1 ZS 2015/2016 Přednáška 2 Bioorganické reakce v živých systémech RNDr. Lucie Brulíková, Ph.D. 1

2 Sylabus předmětu 2. hodina - Bioorganické reakce v živých systémech. Shrnutí základních molekulárních procesů, typy reakcí v živých organizmech ukázka na glykolýze, beta oxidaci a Calvinově cyklu a porovnání s přístupy v organické chemii (tvorba C-C vazeb, reakce aldolového typu, syntéza aromatických sloučenin, oxidace/redukce, esterifikace, dekarboxylace, fosforylace ). 2

3 Typy reakcí v živých organizmech a porovnání s přístupy v organické chemii. syntéza komplexních biologických systémů jako proteinů nebo DNA (za účasti enzymů) může být korelována s laboratorní organickou syntézou, avšak přírodní enzymatická syntéza se od té laboratorní liší svou komplexností a vysokým stupněm stereospecifity to je důvod, proč některé biologické transformace nelze v laboratoři provést tak snadno to, zda chemická reakce proběhne závisí vždy na tom, zda je dostatek energie na překonání aktivační bariéry enzymy jsou schopné aktivační bariéru snížit, v laboratoři hrají stejnou roli katalyzátory lze také modifikovat reaktanty, dodat jim energii tzv. aktivací takovou aktivací je např. tvorba makroergické vazby (thioester, fosfát), v laboratoři se používá celá řada reaktivních derivátů Základní typy reakcí jsou - vznik C-C vazeb, redukce a oxidace, aromatizace, esterifikace a dekarboxylace.

4 Typy reakcí v živých organizmech a porovnání s přístupy v organické chemii. Analogie, které budou diskutovány: glykolýza -oxidace Calvinův cyklus + další

5 Glykolýza a analogie s organickými reakcemi glykolýza je konverze glukosy na pyruvát v 10-ti stupňovém procesu pyruvát je následně přeměněn na acetát a vstupuje do citrátového ckylu analogie s organickými reakcemi bude ukázána na každém z 10-ti kroků 1.krok - Glukosa je za spotřeby jedné molekuly ATP fosforylována enzymem hexokinázou na glukosu-6-fosfát. Negativně nabitý fosfát zabraňuje průchodu cukru plazmatickou membránou. Analogie s organickou reakcí esterifikace, konverze alkoholu na ester fosforylace.

6 Glykolýza a analogie s organickými reakcemi 2.krok - V další reakci dochází k izomeraci glukosa-6-fosfátu (glukosa je aldosa) na fruktosa-6-fosfát (fruktosa je ketosa). Reakci katalyzuje fosfoglukoisomerasa. Oxoskupina je tedy nyní vázána na druhém uhlíkovém atomu. Analogie s organickou reakcí formálně vnitřní oxidačně-redukční reakce, karbonylová skupina glukosy je redukována na primární alkohol zatímco OH skupina C-2 glukosy je oxidována na keton.

7 Glykolýza a analogie s organickými reakcemi 3.krok - Fruktosa-6-fosfát je za spotřeby jedné molekuly ATP fosforylována enzymem fosfofruktokinázou na fruktosa-1,6-bisfosfát. Analogie s organickou reakcí esterifikace, konverze alkoholu na ester fosforylace.

8 Glykolýza a analogie s organickými reakcemi 4.krok - Enzym aldoláza štěpí fruktosu-1,6-bisfosfát na dva tříuhlíkaté cukry - glyceronfosfát (předchozí název dihydroxyacetonfosfát, DHAP) a glyceraldehyd-3- fosfát. Analogie s organickou reakcí štěpení C-C vazby, v podstatě se jedná o jakousi reverzní aldolovou adici.

9

10 Glykolýza a analogie s organickými reakcemi 5.krok - Glyceraldehyd-3-fosfát je oxidován v šesté reakci, druhý produkt předchozí reakce glyceronfosfát je pomocí triosafosfátisomerázy izomerován na glyceraldehyd-3-fosfát. Analogie s organickou reakcí oxidačně-redukční reakce, opačný proces než 2. krok. Hydroxylová skupina se oxiduje na karbonylovou, karbonylová skupina se redukuje hydroxylovou.

11 Glykolýza a analogie s organickými reakcemi 6.krok - Glyceraldehyd-3-fosfát je oxidován enzymem Glyceraldehyd-3- fosfátdehydrogenázou za vzniku NADH z NAD +. Energie získaná oxidací aldehydové skupiny na karboxylovou skupinu je krátkodobě konzervována ve formě spojení enzymu se substrátem makroergní thioesterovou vazbou (enzym v ní poskytuje cystein). Následně dochází k odštěpení enzymu a vazbě fosfátu na karboxyl, čímž vzniká 1,3-bisfosfoglycerát; tato vazba je rovněž makroergní a uchovává většinu energie získané oxidací. Analogie s organickou reakcí oxidace aldehydu na karboxylovou kyselinu, oxidační činidlo je NAD+, které se redukuje na NADH. Zahrnuje také formaci anhydridu mezi nově formovanou karboxylovou kyselinou a molekulou monohydrogen fosfátového iontu. Anhydrid je vysoce reaktivní, jelikož fosfát je stabilní aniont a dobrá odstupující skupina.

12 Glykolýza a analogie s organickými reakcemi 7.krok - Makroergní vazba vzniklá v předchozí reakci se přenese na ADP a za vzniku ATP se 1,3-bisfosfoglycerát mění fosfoglycerátkinázou na 3-fosfoglycerát. Analogie s organickou reakcí využívá reaktivity směsného anhydridu k přenosu fosfátu na ADP. Tento krok přímo produkuje energii potřebnou pro buňky.

13 Glykolýza a analogie s organickými reakcemi 8.krok - Fosfoesterová vazba 3-fosfoglycerátu je fosfoglycerátmutázou přenesena z třetího na druhý uhlík, vzniká tedy 2-fosfoglycerát. Analogie s organickou reakcí přesun fosfátu z OH na uhlíku 3 na OH na uhlíku 2 - podobný krok jako hydrolýza esterů na jednom uhlíku a esterifikace na druhém.

14 Glykolýza a analogie s organickými reakcemi 9.krok - Z 2-fosfoglycerátu je enolázou odstraněna molekula vody, vzniká tak fosfoenolpyruvát s makroergní fosfoenolovou vazbou. Analogie s organickou reakcí dehydratace, podobá se dehydratační reakci cyklohexanolu na cyklohexen, i když za mnohem mírnějších podmínek (v laboratoři potřebujeme silnou kyselinu a teplo), produktem je enolfosfát.

15 Glykolýza a analogie s organickými reakcemi 10.krok - Makroergní vazba vzniklá v předchozí reakci se přenese na ADP a za vzniku ATP se fosfoenolpyruvát mění pyruvátkinázou na pyruvát. Analogie s organickou reakcí přenos fosfátu na ADP, keto-enol tautomerie vzniklého enolu.

16 Glykolýza a analogie s organickými reakcemi Celková bilance glykolýzy: jedna molekula glukózy, 2 molekuly ATP, dvě NAD+ a dva fosfáty byly konvertovány na dva pyruváty, dvě molkeuly ATP, dvě NADH a

17 oxidace a analogie s organickými reakcemi Klíčová reakce, kdy jsou mastné kyseliny štěpeny na acetát.

18 oxidace a analogie s organickými reakcemi 1. Reakce odstranění vodíkových atomů (dehydrogenace) - oxidační reakce oxidačním činidlem v živém systému je FAD (flavin adenin dinukleotid) vzniká alken. 2. Reakce analogie adice vody na alkeny - -uhlík je spíše nukleofilní místo elektrofilní proton z vody atakuje toto místo a nukleofilní OH skupina se váže na -uhlík.

19 oxidace a analogie s organickými reakcemi 3. Reakce oxidace sekundárního alkoholu na keton v organické syntéze k tomuto procesu používáme oxidačních činidel jako CrO 3, v biologii NAD +. Vodík vázaný na uhlík nesoucí OH skupinu je přenesen na NAD + a z hydroxylové skupiny se odštěpí H +.

20 oxidace a analogie s organickými reakcemi Poslední krok dochází ke štěpení vazby C-C, reverzní Claisenova esterová kondenzace - to je možné díky tomu, že vznikající enolový intermediát je stabilizován rezonancí.

21 Fotosyntéza a Calvinův cyklus Fotosyntéza: složitý biochemický proces, při kterém se mění přijatá energie světelného záření na energii chemických vazeb. Využívá světelného, např. slunečního, záření k tvorbě (syntéze) energeticky bohatých organických sloučenin cukrů z jednoduchých anorganických látek oxidu uhličitého (CO 2 ) a vody. probíhá v chloroplastech zelených rostlin a mnohých dalších eukaryotických organizmů (různé řasy), ale také v buňkách sinic a některých dalších bakterií.

22 Fotosyntéza a Calvinův cyklus Fotosyntéza: zahrnuje světelnou a temnostní fázi světelná fáze - barevné pigmenty (na tylakoidových membránách) pohlcují světlo, z něhož získávají energii pro následné děje; v této fázi dochází k rozkladu vody a uvolnění kyslíku (který pak využívají i jiné organismy k dýchání). Energie je uchována ve formě ATP a NADPH. temnostní fáze využívají energii, která z něj byla ve světelné fázi získána; v této fázi dochází k zabudování oxidu uhličitého do molekul cukrů, které dále slouží buď jako zásobárna a zdroj energie, nebo jako stavební složky pro tvorbu složitějších molekul (polysacharidů, glykosidů aj.). Procesy temnostní fáze probíhají v cyklech a liší se podle druhu organismu. temnostní fáze či sekundární děje jsou reakce nezávislé na světle. Sice neprobíhají ve tmě, ale nepotřebují světelnou energii. Temnostní reakce probíhají ve stromatu a ukládají chemickou energii získanou ve světelné fázi (ve formě NADPH a ATP) fixací CO 2 do sacharidů. Jsou známy tři cykly fixace CO 2 Calvinův, Hatch-Slackův a CAM cyklus. S fotosyntézou souvisí také fotorespirační cyklus, který snižuje výnos fotosyntézy především u C 3 -rostlin. my se budeme dále zabývat jen analogiemi organických reakcí v Calvinově cyklu.

23 Calvinův cyklus skládá se ze 3 fází: Karboxylace neboli fixace CO 2 Redukce Regenerace ribulóza-1,5-bisfosfátu. Navázání CO 2 na ribulóza-1,5-bisfosfát je katalyzováno enzymem rubisco (ribulóza-1,5-bisfosfát-karboxyláza/oxygenáza). Touto reakcí vzniklý adiční produkt se štěpí na 2 molekuly 3-fosfoglycerátu. Ten se pomocí enzymu a NADPH redukuje na glyceraldehyd-3-fosfát. Vždy jedna molekula glyceraldehyd-3-fosfátu ze 6 opouští cyklus a syntetizují se z ní další látky (sacharidy, škrob, bílkoviny atd.). Ze zbývajících pěti molekul glyceraldehyd-3-fosfátu v regenerační fázi vznikají opět 3 molekuly ribulóza-5-fosfátu a jejich následnou fosforylací ATP vznikají 3 molekuly ribulóza-1,5-bisfosfátu. Calvinův cyklus se tak uzavírá. Ze tří molekul ribulóza-1,5-bisfosfátu a tří molekul CO 2, vzniknou tři molekuly ribulóza-1,5-bisfosfátu a jedna molekula glyceraldehyd-3-fosfátu.

24 Calvinův cyklus

25 Calvinův cyklus O H H C 3 -cyklus využívají především rostliny mírného a chladných pásů, protože teplota v těchto oblastech není vysoká a fotorespirace nepřevládá nad fotosyntézou. Enzymy a intermediáty Calvinova cyklu jsou lokalizovány ve stromatu chloroplastů 1. krok - ribulóza-1,5-bisfosfát-karboxyláza (RuBP karboxyláza) katalyzuje fixaci CO 2. H 2 C C C C H 2 C OPO 3 2 OH OH OPO 3 2 H + O H H 2 C C C C H 2 C OPO 3 2 OH OH CO 2 OPO 3 2 HO H H 2 C C C C H 2 C OPO 3 2 CO 2 O OH H 2 O OPO 3 2 H O C C H 2 C O OH OPO 3 2 ribulose-1,5- enediolate -keto 3-phosphoglycerate bisphosphate intermediate intermediate (2)

26 Calvinův cyklus 1. krok - ribulóza-1,5-bisfosfát-karboxyláza (RuBP karboxyláza) katalyzuje fixaci CO 2. Předpokládaný mechanismus odtržení protonu z C3 ribulóza-1,5-bisfosfátu podporuje vznik enediolátu, nukleofilní atak na CO 2 vede ke vzniku -keto intermediátu, který reaguje s vodou a štěpí se na dvě molekuly 3-fosfoglycerátu. O H H H 2 C C C C H 2 C OPO 3 2 OH OH OPO 3 2 H + O H H 2 C C C C H 2 C OPO 3 2 OH OH CO 2 OPO 3 2 HO H H 2 C C C C H 2 C OPO 3 2 CO 2 O OH H 2 O OPO 3 2 H O C C H 2 C O OH OPO 3 2 ribulose-1,5- enediolate -keto 3-phosphoglycerate bisphosphate intermediate intermediate (2)

27 Calvinův cyklus Analoga tranzitního stavu, tedy -keto intermediátu, inhibují aktivitu ribulóza- 1,5-bisfosfát-karboxylázy. Např. 2-carboxyarabinitol-1,5-bisphosphate (CABP, above right) H 2 C OPO 3 2 H 2 C OPO 3 2 HO C CO 2 HO C CO 2 C O H C OH H C OH H C OH H 2 C OPO 3 2 H 2 C OPO 3 2 Proposed -keto acid intermediate 2-Carboxyarabinitol-1,5- bisphosphate (inhibitor)

28 Calvinův cyklus RuBP karboxyláza v rostlinách je to komplex (L 8 S 8 ) složený z: 8 large catalytic subunits (L, 477 residues, blue, cyan) 8 small subunits (S, 123 residues, shown in red).

29 Calvinův cyklus 2. krok normální produkt RuBP karboxylázy 3-fosfoglycerát je konvertován na glyceraldehyd-3-fosfát Přenos fosfátu z ATP na karboxyl 3-fosfoglycerátu katalyzuje fosfoglycerátkináza Glyceraldehyd-3-fosfátdehydrogenáza katalyzuje redukci karboxylu 1,3- bisfosfoglycerátu na glyceraldehyd-3-fosfát Glyceraldehyd-3-fosfátdehydrogenáza v chloroplastech využívá NADPH jako donor elektronů (na rozdíl od enzymu glykolýzy, který využívá NAD+ jako elektronový akceptor O C O Phosphoglycerate Kinase O C Glyceraldehyde-3-phosphate Dehydrogenase OPO 3 2 ATP ADP NADPH NADP + CHO H C OH H C OH H C OH H 2 C OPO 3 2 H 2 C OPO 3 2 P i H 2 C OPO phosphoglycerate 1,3-bisphosphoglycerate glyceraldehyde- 3-phosphate

30 Calvinův cyklus Poslední krok: Část glyceraldehyd-3-fosfátu je konvertována zpět na ribulosu-1,5-bisfosfát, substrát pro RuBisCO. Shrnutí Calvinova cyklu: 3 CO ATP + 6 NADPH glyceraldehyde-3-p + 9 ADP + 8 P i + 6 NADP + Glyceraldehyde-3-P may be converted to other CHO: metabolites (e.g., fructose-6-p, glucose-1-p) energy stores (e.g., sucrose, starch) cell wall constituents (e.g., cellulose). Glyceraldehyde-3-P can also be utilized by plant cells as carbon source for synthesis of other compounds such as fatty acids & amino acids.

31 Biochemické reakce a jejich analogie v organické chemii

32 Biochemické reakce a jejich analogie v organické chemii

33 Biochemické reakce a jejich analogie v organické chemii

34 Biochemické reakce a jejich analogie v organické chemii

35 Biochemické reakce a jejich analogie v organické chemii

36 Biochemické reakce a jejich analogie v organické chemii

37 Aktivace molekul v živých organizmech např. fosfát, polyfosfát apod. jsou dobře odstupující skupiny.

38 Aktivace molekul v laboratoři např. halogen je dobře odstupující skupina Quaternization method OEt N N OEt BzO OEt N N O OBz OBz O NaOH HO OH O O N OH NH O BzO O OBz OBz Cl CH 3 CN, 0 C then reflux NH 3, MeOH HO O NH 2 N N O OH OH

39 Aktivace molekul v živých organizmech příklady. Fatty acid activation fatty acid R C O O O O O NH 2 N N N N O P O O P O O P O O CH 2 O H H OH H H OH ATP NH 2 2 P i PP i N N O O N N R C O CoA SH AMP P O O O CH 2 H H OH O H H OH acyladenylate R C S CoA acyl-coa

40 Aktivace molekul v živých organizmech příklady. Esterifikace glycerolu, MK aktivované jako thioester s CoA.

41 Syntéza esterů v laboratoři aktivace kyseliny nebo alkoholu nebo dodání energie a posun rovnováhy odebíráním produktů.

42 Thiolytické štěpení nukleofilní štěpení karbonylových sloučenin O O H 3 C (CH 2 ) n C CH 2 C SCoA HSCoA -ketoacyl-coa O H 3 C (CH 2 ) n C SCoA + fatty acyl-coa (2 C shorter) -Ketothiolase O CH 3 C SCoA acetyl-coa

43 Vznik C-C vazeb, reakce aldolového typu. Velmi časté jak v organizmech, tak v laboratoři. Umožňují spojit dvě molekuly s karbonylovou funkcí (aldehyd, keton, ester, oxid uhličitý) do jedné a tedy tvorbu větších molekul. Vznikají beta nenasycené karbonylové deriváty, po redukci je možno získat až uhlovodík. Lipogeneze. Mevalonátová cesta k terpenům a steroidům. Glukoneogeneze. V laboratoři je selektivita omezená, volíme bázi, rozpouštědla, chytrá volba substrátu. V živých organizmech jsou reakce optimalizovány k dokonalosti, aktivní místo enzymu lze dokonale naladit na substrát i na reakční podmínky (bazicita v místě reakce, tvar aktivního centra).

44 Vznik C-C vazeb, reakce aldolového typu. Aldolové reakce aldolizace pokud vzniká -hydroxylová skupina aldolová kondenzace - pokud produkt eliminuje vodu a vznikne dvojná vazba

45 Vznik C-C vazeb, reakce aldolového typu. Aldolizace aldolizace je reversibilní reakce, je ovlivněna jak bází tak karbonylovou sloučeninou, typickou bází je OH -, probíhá na aldehydech nebo ketonech v případě aldehydů je rovnováha posunuta směrem k produktům, v případě ketonů je příznivá směrem k výchozí látce V prvním kroku dochází k odštěpení protonu z - uhlíku za vzniku rezonančně stabilizovaného enolátu. Ve druhém kroku dochází ke kondenzaci A N Ve třetím kroku dochází k protonaci alkoxidu za vzniku -hydroxy aldehydu.

46 Vznik C-C vazeb, reakce aldolového typu. O H O O R H R R C H R C H pomalu rychle O O R R R R R R Aldolizace propanalu pozor na to, které vodíky jsou nejvíce kyselé aldol R CH 2 CH CH CH O H 2O R CH2 CH CH CH O H 2O OH R CH2 CH O R CH CH O R CH2 CH CH CH O dehydratace kysele katalyzovaná dehydratace samovolná R CH 2 CH R CH 2 CH OH CH O CH O R CH2 CH C CH O R CH2 CH C CH O R CH2 CH O OH R CH CH O + H2O R CH 2 CH CH CH O H 2O R CH2 CH CH CH O OH H 2O R CH 2 CH O R CH CH O R CH 2 CH CH CH O R CH 2 CH O OH R CH CH O + H2O

47 Vznik C-C vazeb, reakce aldolového typu. Aldolová kondenzace za bazických podmínek často nelze aldolový produkt isolovat, ale odštěpuje vodu z a uhlíku za tvorby, -nenasycených karbonylových sloučenin

48 Vznik C-C vazeb, reakce aldolového typu. Aldolová kondenzace mechanismus reakce

49 Vznik C-C vazeb, reakce aldolového typu. Aldolová kondenzace Dehydratace za vzniku nenasycené sloučeniny probíhá E1cB mechanismem (Elimination, unimolecular, conjugate base). E1cB mechanismus se liší od E1 či E2. Stejně jako E1 probíhá ve dvou krocích, avšak intermediátem je karboaninon alkoholy za normálních podmínek dehydratují jen v přítomnosti kyseliny, ne báze, protože hydroxid je špatně odstupující skupina pokud je však hydroxylová skupina v pozici ke karbonylové skupině, ztrácí H a OH z a uhlíku a vytváří dvojnou vazbu dehydratace -hydroxy karbonylové sloučeniny posouvá rovnováhu aldolové reakce ve prospěch produktu

50 Vznik C-C vazeb, reakce aldolového typu. Aldolové reakce jedna z kondenzačních reakcí, při které dochází k eliminaci malé molekuly, v tomto případě vody -hydroxy karbonylová sloučenina může nebo nemusí být za podmínek aldolizace isolovatelná pokud je, -nenasycená karbonylová sloučenina konjugována s aromatickým jádrem tak je eliminace vody spontánní a -hydroxy karbonylová sloučenina nemůže být isolována

51 Vznik C-C vazeb, reakce aldolového typu. Zkřížené aldolové reakce reagují rozdílné karbonylové sloučeniny

52 Vznik C-C vazeb, reakce aldolového typu. Zkřížené aldolové reakce synteticky použitelné pouze ve dvou případech: 1. případ - pokud pouze jedna karbonylová sloučenina má k dispozici vodíky tvorba pouze jednoho produktu

53 Vznik C-C vazeb, reakce aldolového typu. Zkřížené aldolové reakce synteticky použitelné pouze ve dvou případech: 2. případ pokud jedna karbonylová sloučenina má k dispozici kyselé vodíky a ty se mohou mnohem lépe štěpit než ostatní vodíkové atomy

54 Vznik C-C vazeb, reakce aldolového typu. Zkřížené aldolové reakce synteticky použitelné pouze ve dvou případech: 2. případ pokud jedna karbonylová sloučenina má k dispozici kyselé vodíky a ty se mohou mnohem lépe štěpit než ostatní vodíkové atomy

55 Vznik C-C vazeb, reakce aldolového typu. Intramolekulární aldolové reakce aldolové reakce dikarbonylových sloučenin za tvorby 5-ti a 6-ti členných cyklů intramolekulární reakce jsou rychlejší než intermolekulární enolát vytvořený z jedné karbonylové skupiny je nukelofilem a karbonylový uhlík druhé molekuly je elektrofilem př.

56 Vznik C-C vazeb, reakce aldolového typu. Intramolekulární aldolové reakce kysele katalyzovaná cyklizace symetrického diketonu nona-2,8-dionu může poskytnout 2 enoly, avšak jen z jedné formy může vniknout konečný produkt.

57 Vznik C-C vazeb, reakce aldolového typu. Intramolekulární aldolové reakce Syntéza ženského pohlavního hormonu progesteronu zahrnuje také tuto reakci. 1. krok oxidativní štěpení alkenu ozonolýzou s následnou redukcí Zn 2. krok intramolekulární aldolová reakce

58 Vznik C-C vazeb, Claisenova esterová kondenzace reagují dvě molekuly esteru za přítomnosti alkoxidu a tvorby -keto esteru na rozdíl od aldolové reakce, která je bazicky katalyzovaná, při této reakci potřebujeme ekvivalent báze pozor protože estery mají odstupující skupinu na karbonylovém uhlíku, ztráta odstupující skupiny vytváří produkt substituce, ne adice

59 Vznik C-C vazeb, Claisenova esterová kondenzace

60 Vznik C-C vazeb, Claisenova esterová kondenzace Nukleofilní substituce enolát je nukleofil

61 Vznik C-C vazeb, zkřížena Claisenova esterová kondenzace a příbuzné reakce stejně jako aldolové reakce i Claisenova kondenzace může probíhat s rozdílnými substráty synteticky je použitelná ve dvou případech: 1. případ reakce mezi dvěma odlišnými estery kdy jeden z nich má vodíky tvorba jednoho produktu

62 Vznik C-C vazeb, zkřížena Claisenova esterová kondenzace a příbuzné reakce stejně jako aldolové reakce i Claisenova kondenzace může probíhat s rozdílnými substráty synteticky je použitelná ve dvou případech: 2. případ reakce mezi ketonem a esterem enolát je vždy formován z ketonu a reakce probíhá nejlépe, pokud ester nemá žádné vodíky, produkt této reakce je -dikarbonylová sloučenina, ne -keto ester.

63 Vznik C-C vazeb, zkřížena Claisenova esterová kondenzace a příbuzné reakce -Dikarbonylové sloučeniny vznikají také reakcí enolátu s ethylchloroformátem nebo diethylkarbonátem

64 Vznik C-C vazeb, zkřížena Claisenova esterová kondenzace a příbuzné reakce Dieckmannova kondenzace intramolekulární Claisenova reakce

65 Vznik C-C vazeb, zkřížena Claisenova esterová kondenzace a příbuzné reakce Dieckmannova kondenzace

66 Vznik C-C vazeb, zkřížena Claisenova esterová kondenzace a příbuzné reakce Michaelova adice tato reakce zahrnuje dvě karbonylové sloučeniny enolát jedné karbonylové sloučeniny a, -nenasycenou sloučeninu připomenutí, že, -nenasycené sloučeniny jsou rezonančně stabilizované a mají dvě elektrofilní centra karbonylový uhlík a uhlík

67 Vznik C-C vazeb, zkřížena Claisenova esterová kondenzace a příbuzné reakce Michaelova adice zahrnuje 1,4-adici rezonančně stabilizovaného enolátu na uhlík, nenasycené sloučeniny, -nenasycená sloučenina (karbonylový uhlík) je často nazýván jako Michaelův akceptor

68 Vznik C-C vazeb, zkřížena Claisenova esterová kondenzace a příbuzné reakce Michaelova adice

69 Vznik C-C vazeb, zkřížena Claisenova esterová kondenzace a příbuzné reakce Michaelova adice ukázka této reakce na tvorbě estronu

70 Vznik C-C vazeb, zkřížena Claisenova esterová kondenzace a příbuzné reakce Robinsonova anelace reakce, při které dochází ke tvorbě kruhu kombinací Michaelovy adice s intramolekulární aldolovou kondenzací Výchozí látkou jsou, -nenasycené karbonylové sloučeniny a enoláty

71 Vznik C-C vazeb, zkřížena Claisenova esterová kondenzace a příbuzné reakce Robinsonova anelace zahrnuje tvorbu 6-ti členného kruhu a 3 nových C-C vazeb - dvě vazby a jedna vazba produktem je 2-cyklohexenon

72 Vznik C-C vazeb, zkřížena Claisenova esterová kondenzace a příbuzné reakce Robinsonova anelace mechanismus

73 Vznik C-C vazeb, zkřížena Claisenova esterová kondenzace a příbuzné reakce Robinsonova anelace mechanismus

74 Vznik C-C vazeb, zkřížena Claisenova esterová kondenzace a příbuzné reakce Robinsonova anelace pomůcka k nakreslení produktu Robinosonovy anelace bez rozepsání mechanismu

75 Aromatizace Obvykle se jedná o dehydrogenaci substrátu (oxidaci) pomocí aromatázy. Aromatáza je komplex složený z flavoproteinu, NADPH a dvou specifických forem cytochromoxidasy P-450. Enzym má dvě hlavní vazebná místa (pro ionty železa a pro steroidní molekuly) a podle toho existují dva strukturní typy inhibitorů aromatázy používaných při léčbě nádorů prsu.

76 Aromatizace Třístupňová oxidace hemovým komplexem Fe 3+ zahrnuje adici kyslíku, odštěpení methylové skupiny C-19 a aromatizaci kruhu A.