Capitulo 29 Parte 2 LIPIDOS

29.6 Eicosanoides 1131

Figure 29.7

OH

The conversion of arachidonicacid to prostaglandins,

thromboxanes, prostacyclins,and leukotrienes

Dos vías diferentes comenzar con . Acido araquidónico

HO

HO OH

PGF2αY

prostaglandina

O

HO

La conversión de araquidónicoácido a las prostaglandinas,tromboxanos, prostaciclinas,y leucotrienos

Be

OH

PGE

El

1132 Chapter 29 Lipids

Una enzima COX-3 fue también reportado en el año 2002. Su actividad es inhibida por acetaminofeno, el ingrediente activo en el dolor relevista Tylenol

Problem

29.10

29.7

CCOX-1 y COX-2 enzimas. Esta actividad también resulta en un aumento en las secreciones gástricas, MAK- ing un individuo más susceptible a la formación de úlceras. Un grupo de medicamentos antiinflamatorios que bloquean solamente la enzima COX-2 se desarrolló en el 1990. Estos drogas- rofecoxib, valdecoxib, celecoxib y no -dô causan un aumento en gástrica secreciones, y por lo tanto se promociona como AINE especialmente eficaces para los pacientes con artritis, que necesitar dosis diarias de estos medicamentos. Desafortunadamente, tanto rofecoxib y valdecoxib tienen ahora sido retirado del mercado, ya que su uso se ha asociado con un mayor riesgo de corazón ataque y ataque cerebral

H2NSO2

H2NSO2

O

N N

O

O

CF

3

N

CH3SO2

Nombre genérico: rofecoxib Nombre genérico: valdecoxib

Nombre genérico: celecoxib

Nombre comercial:

Vioxx Nombre comercial: Bextra

Nombre comercial: Celebrex

El descubrimiento de fármacos que bloquean la síntesis de prostaglandinas ilustra

cómo la investigación básica en orgánica la química puede dar lugar a importantes aplicaciones prácticas. Elucidar la estructura y biosíntesis de prostaglandinas comenzó como un proyecto de investigación básica. Ahora se ha traducido en un número de aplicaciones que benefician a

muchas personas con diversas enfermedades.

¿Cómo son los dos isómeros de misoprostol relacionados?

Terpenos Los terpenos son lípidos compuestos por unidades repetidas de cinco carbonos llamados unidades de isopreno. Un iso- unidad prene tiene cinco carbonos: cuatro en una fila, con una rama de un carbono en un carbono del medio.

Una unidad de isopreno

1 C sucursal C

C C =CC4 C’

Los terpenos tienen una

amplia variedad de

estructuras. Pueden ser

acíclico o tener uno o

más anillos. Ellos puede

tener sólo átomos de

carbono e hidrógeno, o

pueden tener

heteroátomos también.

El más heteroátomo

común en terpenos es

oxígeno. Muchos

aceites esenciales, un

grupo de compuestos

aislados de fuentes

vegetales por

destilación, son

terpenos. Los ejemplos

incluyen mirceno y

mentol

Both compoundshave 10 C’s.OH

myrcene menthol(isolated from bayberry oil) (isolated from peppermint oil)

29.7A Localización isopreno terpenos

¿Cómo identificamos las unidades de isopreno en estas moléculas? Comience en un extremo de la molécula cerca un punto de ramificación. Entonces busque una cadena de cuatro carbonos con una rama de un carbono. Esta forma uno unidad de isopreno. Continuar por la cadena o alrededor del anillo hasta que todos los carbonos son parte de un unidad de isopreno. Tenga en cuenta lo siguiente:

29.7 Terpenes 1133

• Una unidad de isopreno puede estar compuesto por C - enlaces C r solamente, o puede haber o bonos a Cualquier posición. • Unidades de isopreno siempre están conectados por uno o más enlaces carbono-carbono. • Cada átomo de carbono es parte de sólo una unidad de isopreno. • Cada unidad de isopreno tiene cinco átomos de carbono. Heteroátomos pueden estar presentes pero su presencia se ignora en la localización de unidades de isopreno

Mirceno y mentol, por ejemplo, cada uno tiene 10 átomos de carbono, por lo que se componen de dos unidades de isopreno

planta de arrayán (Fuente de micerno)

Planta de menta (Fuente de mentol)

2 C–C enlaces que se unen las 2 unidades de isopreno

C–enlace que une 2 unid.

OH Ignorar el grupo OH.

Micerno mentol

Los terpenos se clasifican por el número de unidades de isopreno que contienen. Un monoterpeno contiene 10 carbonos y tiene dos unidades de isopreno, un sesquiterpeno contiene 15 átomos de carbono y tiene tres iso unidades Prene, y así sucesivamente. Las diferentes clases de terpenos se resumen en la Tabla 29.5. Varios ejemplos, con las unidades de isopreno marcados en rojo, se dan en la Figura 29.8.

Table 29.5 Las clases de terpenos

Nombre Numero de atomos de C Numero de isopreno

Monoterpeno 10 2

Sesquiterpeno 15 3

Diterpeno 20 4

Sesterterpeno 25 5

Triterpeno 30 6

Tetraterpeno 40 8

Figure 29.8 O

Ejemplos de algunosH

terpenos comunes citral(hierba de limon) OH

farnesolOH

cedrolzingibereno(lirio de los valle ) (jengibre) (cedro)

escualeno α-phellandrene(aceite de tiburón) (eucalipto)

• Unidades de isopreno se marcan en rojo, con C - bonos C (en negro) que une dos unidades• La fuente de cada terpeno se indica entre paréntesis


Problem 29.11 Localice las unidades de isopreno en cada compuesto

OH

a. OH c. grandisolgeraniol (feremona sexual de la

(rosas y geranios) Picudo masculino)

OHb. d.

alcanforvitamina A

O

Problem 29.12 Manoalida, un sesterterpene aislado de la esponja marina del Pacífico Luffariella veriabilis por Scheuer y compañeros de trabajo de la Universidad de Hawai en Ma - Noa, tiene propiedades anti-inflamatorio, analgésico, y

propiedades antifúngicas. Encuentra las unidades de isopreno en manoalida.

HOOO

manoalidaO

HO

29.7B La biosíntesis de terpenosBiosíntesis de terpenos es un excelente ejemplo de cómo se producen las síntesis en la naturaleza con alta eficiencia deficiencia. Hay dos maneras en que esto se logra[1] The a misma reacción se utiliza una y otra vez para preparar progresivamente más compleja compuestos[2] Key ntermedios clave en el camino sirven como materiales de partida para una amplia variedad de otros compuestos

Todos los terpenos se sintetizan a partir difosfato dimetilalilo y difosfato de isopentenilo. Ambas cosas de estos compuestos de cinco carbonos se sintetizan, a su vez, en un proceso de múltiples pasos entre tres moles ecules de acetil CoA (Sección 22.17).

Los materiales de partida para la biosíntesis de terpeno

OO O O O

C SCoA3 CH3 O

P O P OH and O P O P OH

O– O–

O– O–

acetil CoA dimetilalilo difosfato isopentenil difosfato

Difosfato, abreviado como OPP, se utiliza a menudo como un grupo saliente en los sistemas biológicos. Es una buen grupo saliente, ya que es una base débil, estabilizado por resonancia

O O O O

R Nu + –OPP =

–OO P O P OH R OPP R P O P OH

O–

O–

Nu–

O–

O–

difosfato Buen grupo saliente

a buen grupo saliente

R OPP

La estrategia general de la biosíntesis de terpenos de difosfato dimetilalilo y isopentenil difosfato se resume en la Figura 29.9

Hay tres partes básicas:[1] The Los dos C 5 difosfatos se convierten a geranilo difosfato, un C 10 monoterpeno. Gera- nyl difosfato es el material de partida para todos los otros monoterpenos.

29.7 Terpenes 1135

Figure 29.9 C5Esquema de terpeno OPP + OPP

Biosintesis[1]

C10 OPP Monoterpenos 10 C’s

Difosfato de geranilo

[2]

Sesquiterpenos 15 C’sC

15 OPPDifosfato farnesil Diterpenos 20 C’s

[3]

Triterpenos 30 C’sC

30

escualeno Todos esteroides

[2] Geranilo difosfato se convierte en difosfato de farnesilo, un C 15 sesquiterpeno, por Además ción de una unidad de cinco carbonos. Farnesil difosfato es el material de partida para todos los sesquiterpenos y diterpenos.

[3] Dos moléculas de difosfato de farnesilo se convierten en escualeno, un C 30 triterpeno. cuadra- lene es el material de partida para todos los triterpenos y esteroides

La formación biológica de difosfato de geranilo de los dos difosfatos de cinco carbonos implica tres pasos: la pérdida del grupo saliente, ataque nucleofílico, y la pérdida de un protón, como se muestra en Mecanismo de 29,1

Mecanismo 29.1 Formación biológica de geranilo difosfatoPasos [1]–[2] La pérdida del grupo saliente y el ataque nucleófilo para formar un nuevo C - C bond

Nuevo enlace C–C

OPP+

+ OPP [2]+

OPP[1]3 carbocation1 alilico 1 difosfato

difosfato

+ + –OPP

• La pérdida del grupo saliente difosfato forma un carbocatión estabilizado por resonancia en el paso [1], que reacciona con el nucleófila doble enlace del 1 ° difosfato para formar un nuevo C - C fianza y un carbocatión 3 ° en el paso [2]

• Pasos [1] and [2] son análogos a una S N 1 mecanismo debido a que el grupo saliente ( - OPP) se pierde antes de que el nucleófilo (a C - - C) los ataques

Paso [3] La pérdida de un proton

Nuevo enlace π

+OPP OPP + H – B

+

HB

Difosfato de geranilo

• Pérdida de un difosfato formas de protones geranil en el paso [3].


La conversión biológica de difosfato de geranilo a difosfato de farnesilo implica el mismo tres pasos, como se muestra en el Mecanismo de 29,2

Mecanismo 29.2 Formación de farnesil difosfato Biológica

Pasos [1]–[2] La pérdida del grupo saliente y el ataque nucleófilo para formar un nuevo C - C bond

Nuevo enlace C–C

OPP [1] + +OPP

[2] + OPP1 difosfato alílico isopentenil 3 carbocation

difosfato

+ + –OPP

• La pérdida del grupo saliente difosfato forma un carbocatión estabilizado por resonancia en el paso [1], que reacciona con difosfato isopentenil para formar un nuevo C - C de bonos y un carbocatión 3 ° en el paso [2].

Paso [3] Pérdida de un proton

Nuevo bono π

+ OPP OPP

H

Difosfato farnsil

B + H B+

• La pérdida de un protón forma un nuevo enlace π y farnesil difosfato en el paso [3]

Dos moléculas de difosfato de farnesilo para formar escualeno reaccionan, de la que todos los demás triter- penes y esteroides se sintetizan.

Estas de C se unen

OPP +

Difosfato farnesilOPP

Difosfato farnesil

Nuevo enlace C–C

escualeno

Hidrólisis acuosa de geranilo y farnesilo difosfatos forma el geraniol y monoterpeno el farnesol sesquiterpeno, respectivamente

H2O

OPP OHgeraniol

H2O

OPP OHfarnesol

All Todos los otros terpenos están biológicamente derivados de geranilo y farnesilo difosfatos por una compuestos cíclicos de la serie de reacciones. se forman por reacciones intramoleculares involucran nucleósidos fílico ataque de enlaces pi en carbocationes intermedios. Para formar algunos compuestos cíclicos, la E

29.7 Terpenes 1137

doble enlace en difosfato de geranilo debe primero isomerizar a un difosfato de isómeros con una Z doble enlace, difosfato de nerilo, por el proceso ilustrado en la Mecanismo de 29,3. Isomerización forma un sustrato con un grupo saliente y doble enlace nucleófila en estrecha proximidad, de modo que puede ocurrir una reacción intramolecular.

Mecanismo 29.3 Isomerización de geranilo difosfato de nerilo difosfato

Pasos [1]–[2] Isomerización de difosfato de geranilo a linalilo difosfato

E configuracion–OPP OPP

+

OPP +

[1] [2] Un enlace sencillocon rotación libre

Difosfato geranilo Carbocation estabilizado por resonanciaDifosfato linalilo

• La pérdida del grupo saliente difosfato forma un carbocatión estabilizado por resonancia en el paso [1], que reacciona con el anión difosfato para formar linalilo difosfato, un isómero constitucional

• El doble enlace original de E es ahora un enlace simple que puede girar libremente

Pasos [3]–[4] Isomerización de difosfato de linalilo a nerilo difosfato

OPP Z configuracion

+

[3]+

[4] OPPThe leaving group and

–OPP

nucleophile are nowclose to each other.

Difosfato linalilo cation estabilizado por resonancia Difosfato nerilo

• La pérdida del grupo saliente difosfato forma un carbocatión estabilizado por resonancia en el paso [3]. La única diferencia en el productos de las etapas [1] y [3] es la geometría alrededor del doble enlace carbono-carbono interno

• El ataque nucleofílico con difosfato formas difosfato nerilo, un estereoisómero de difosfato de geranilo. El difosfato grupo de difosfato de nerilo dejando ahora en una proximidad más cercana al doble enlace en el otro extremo de la cadena, de modo que puede ocurrir ciclación intramolecular

En la síntesis de α-terpineol o limoneno, por ejemplo, difosfato de geranilo isomeriza para formar difosfato de nerilo (Paso [1] en la siguiente secuencia de reacción). Nerilo difosfato continuación se cicla a un carbocatión 3 ° por el ataque intramolecular (Pasos [2] - [3]). El ataque nucleofílico del agua en este rendimientos carbocatión α-terpineol (Paso [4]) o la pérdida de un limoneno rendimientos de protones (Paso [5]). Ambas cosas productos son monoterpenos cíclico

Ataque nucleofílico

[4]

H2Oisomerizacion

ciclizacion

OPP[1] [2] [3]

OH

+ α-terpineolOPP

+

Difosfato geraniol Difosfato nerilo e + 3 carbocation [5]–OPP

Perdida de H+

limoneno


Problema 29.13 Escribir un mecanismo escalonado para la siguiente reacción.

OPP OPP farnesil difosfato

+

OPP

isopentenil difosfato

Problema 29.14 Dibuja un mecanismo paso a paso para la conversión de difosfato de geranilo a alfa-terpineno

OPP

α-terpineno

29.8 EsteroidesLos esteroides son un grupo de lípidos tetracíclicos, muchos de los cuales son biológicamente activos.

29.8A Estructura de EsteroidesLos esteroides se componen de tres anillos de seis miembros y un anillo de cinco miembros, unidos

entre sí según lo dibujado. Muchos esteroides también contienen dos grupos metilo, llamados grupos

metilo angulares, en el dos uniones de anillo indican. Los anillos de esteroides son letras A, B, C, y D,

y el car- 17 anillo bons están numerados como se muestra. Los dos grupos metilo angulares están

numerados C18 y C19

Esqueleto general de esteroides Numeracion del esqueleto esteroide

18

CH3 19 11 12

CH3 17

13

CH3 CD CH316

1

A B 2 10 9

8 14 15

3 754 6

Siempre que dos anillos se fusionan juntos, los sustituyentes en la fusión del anillo pueden estar dispuestos cis o trans. Para ver más fácilmente qué esto es cierto, considere decalina, que consta de dos de seis miembros anillos fusionados juntos. trans -Decalin tiene los dos átomos de hidrógeno en la fusión anillo en frente lados, mientras que -decalin cis ellos tiene en el mismo lado.

H H

H Hdecalina trans-decalina cis-decalina

2 anillos de 6 miebros 2 H en los lados opuestos 2 H en el mismo ladoComparten enlace C–C

Estructuras tridimensionales de estas moléculas muestran cómo diferentes estos dos posibles disposición mentos realmente son. Los dos anillos de trans -decalin se encuentran aproximadamente en el mismo plano, mientras que los dos anillos de -decalin cis son casi perpendiculares entre sí. La disposición trans es menor en energía y por lo tanto más estable.

Figure 29.10El tridimensional

estructira del nucleo esteoride CH3

CH3 H

H H

HTodos los anillos están fusionados trans.

29.8 Steroids 1139

Los átomos en las fusiones de anillos se muestran en rojo.

Los cuatro anillos de esteorides ocupan aprox. el mismo plano El 2 CH 3 grupos de proyecto anterior el plano de la molécula.

• Todos los C de se dibujan en. • H y CH de 3 's en las fusiones de anillo se dibujan • El resto de H se omite

2 H en los lados opuestos H

trans-decalina

=

H

2 H en el mismo lado

H

cis-decalina H =

Los 2 de H en la fusión del anillo se muestran en rojo

En esteroides, cada fusión anillo podría teóricamente tener la configuración cis o trans, pero, con mucho, el más arreglo común es todo trans. Debido a esto, los cuatro anillos del esqueleto del esteroide se encuentran en el mismo plano, y el sistema de anillo es bastante rígido. Los dos grupos metilo son angulares orientado perpendicular al plano de la molécula. Estos grupos metilo hacen un lado de la esqueleto del esteroide obstaculizado significativamente más que el otro, como se muestra en la figura 29.10

Aunque los esteroides tienen la misma disposición de anillos fusionados de átomos de carbono, difieren en la iden- tity y la ubicación de los sustituyentes unidos a ese esqueleto.

Problema 29.15 (a) Dibuje una estructura esquelética del esteroide anabólico 4 androsteno 3,17-diona, también llamado "andro" a partir de la siguiente descripción. Andro contiene el esqueleto del esteroide tetracíclico con grupos carbonilo en C3 y C17, un doble enlace entre C4 y C5, y grupos metilo unido a C10 y C13. (b) Añadir cuñas y guiones para todos los centros estereogénicos con la siguiente información: la configuración en C10 es R, la configuración en C13 es S, y todos los sustituyentes en fusiones del anillo son trans entre sí.

29.8B ColesterolEl colesterol también ha sido discutido en las secciones y 3.4c 4.15. El papel del colesterol en la formación de placa y se discutió aterosclerosis en la Sección 22.17.El Colesterol, la molécula capítulo de apertura, tiene el esqueleto de carbono tetracíclico

característico de esteroides. También cuenta con ocho carbonos estereogénicos (siete en los anillos

y uno en una cadena lateral), por lo que hay son 2 8 = 256 posibles estereoisómeros. En la

naturaleza, sin embargo, sólo existe el siguiente estereoisómero:

H

* HH *

*

* *

* H * H [*indica un centro estereogénico.]*

HOcolesterol


Konrad Bloch y Feodor Lynen compartió el Nobel 1964 Premio en Fisiología o Medicina para desentrañar el complejo transformación de escualeno a colesterol.

Problema

29.16

El colesterol es esencial para la vida, ya que forma un componente importante de las membranas celulares y es el material de partida para la síntesis de todos los demás esteroides. Los humanos no tienen que ingerir cholesterol, debido a que se sintetiza en el hígado y luego transportado a otros tejidos a través de la torrente sanguíneo. Debido a que el colesterol tiene sólo un grupo OH polar y no polar muchos C - C y C - Enlaces de H, es insoluble en agua (y, por tanto, en el medio acuoso de la sangre).

El colesterol se sintetiza en el cuerpo de escualeno, un C 30 triterpenos que se prepara en sí de terpenos más pequeños, como se discutió en la Sección 29.7B. Debido a que la biosíntesis de todos los terpenos comienza con acetil CoA, cada uno de los 27 átomos de carbono del colesterol proviene de la misma precursor de dos carbonos. Los principales pasos en la conversión de escualeno al colesterol se dan en Figura 29.11La conversión de escualeno al colesterol se compone de cinco partes diferentes:

[1] La epoxidación de escualeno con una enzima, la escualeno epoxidasa, da óxido de escualeno, que contiene un único epóxido sobre uno de los seis dobles enlaces. [2] La ciclación de óxido de escualeno produce un carbocatión, llamado el catión

Protosterol. Esta reacción los resultados ción en la formación de

cuatro nuevos C - Bonos C y el sistema de anillos tetracíclicos. [3] El carbocatión Protosterol reorganiza por una serie de 1,2-turnos de ya sea un hidrógeno o grupo metilo para formar otro 3 ° carbocatión. [4] La pérdida de un protón da un alqueno denominada lanosterol. Aunque lanosterol tiene siete estereotipo centros génicas, se forma un solo estereoisómero. [5] El lanosterol se convierte entonces al colesterol por un proceso de múltiples etapas que resulta en la eliminación de tres grupos metilo

Varios fármacos están

ahora disponibles para

reducir el nivel de

colesterol en el torrente

sanguíneo. Estas

compuestos actúan

mediante el bloqueo de

la biosíntesis del

colesterol en sus

primeras etapas. Dos

ejemplos incluyen

atorvastatina (Lipitor) y

simvastatina (Zocor),

cuyas estructuras

aparecen en la figura

29.12

Dibujar el enantiómero y cualquiera de los dos diastereómeros de colesterol. ¿El grupo OH del colesterol ocupar una posición axial o ecuatorial?

Figura 29.11La biosíntesis del colesterol

[1] O2

Escualeno epoxidasaeescualeno

OÓxido escualeno

H+

[2] ciclacion

+H

CH3CH3 CH3

H

CH3 [3]

+ 1,2-turnos CH3

H CH3 HO protosterol cationHO

[4] perdida de H+

HH

CH3H CH3

[5]H

CH3CH3 HVarios pasos

CH3 H H

HO H H lanosterol HO H cholesterol

29.8 Esteroides 1141

Figure 29.12 HO HO O Dos para reducir el coleterol

O drogasHO

F OHO O

N H(CH3)2CH

O HN CH O

Nombre genérico: atorvastatin Nombre genérico: simvastatinNombre comercial: Lipitor Nombre comercial: Zocor

Problema 29.17 Tratamiento de colesterol con mCPBA resulta en la formación de un único epóxido A, con el estereoquímica dibujado. ¿Por qué no está el epóxido isómeros B formado a cualquier medida?

H H

H HH H

H H H H

HO H O A

HO H O B

29.8C Otros EsteroidesMuchos otros esteroides importantes son hormonas secretadas por las glándulas endocrinas. Dos clases son las hormonas sexuales y los esteroides corticales suprarrenalesHay dos tipos de mujeres sexo hormonas, estrógenos y progestágenos. El hor- sexual masculina mones son llamadas andrógenos. Los miembros más importantes de cada tipo de hormona se dan en Tabla 29.6.

Table 29.6 Las hembras y machos hormonas sexuales

Estructura

OH OH

H H

H H H H

HO HOestradiol estrona

O

H

H

H H

Oprogesterona

OH O

H

H H

H H H HO HO

H

testosterona androsterona

Propiedades

• El estradiol y estrona son estrógenos sintetizados en el ovarios. Ellos controlan el desarrollo de sexo secundaria características en las mujeres y regulan el ciclo menstrual.

• La progesterona es a menudo llamada la "hormona del embarazo". Es responsable de la preparación del útero para la implantación de un óvulo fecundado.

• Testosterona y androsterona son los andrógenos sintetizado en los testículos. Ellos controlan el desarrollo de las características sexuales secundarias en hombres


Análogos sintéticos de estos esteroides han encontrado usos importantes, como en los anticonceptivos orales, primero mencionado en la Sección 11.4.

OH OHC C H C C H

Sintetico oralesH H H

anticonceptivosH H H H

HO Oetinilestradiol noretindrona

Algunos culturistas utilizan los esteroides anabólicos para aumentar masa muscular. A largo plazo o uso excesivo puede causar muchos problemas de salud, incluidos los de alta la presión arterial, daño al hígado, y la enfermedad cardiovascular

Análogos de andrógenos sintéticos, llamados esteroides anabólicos, promover el crecimiento

muscular. Fueron primero desarrollado para ayudar a las personas cuyos músculos se habían

atrofiado por falta de uso después de la cirugía. Desde entonces, han llegado a ser utilizado por

los atletas y culturistas, aunque no está permitido su uso en los deportes competitivos. Muchos

de los problemas físicos y psicológicos como resultado de su uso prolongado.

Los esteroides anabólicos, tales como estanozolol, nandrolona, y tetrahidrogestrinona tienen el mismo efecto en el cuerpo como la testosterona, pero son más estables, por lo que no se metabolizan rápidamente. Tetrahidrogestrinona (también llamado THG o El Claro), la droga que mejora el rendimiento utilizado por estrella de pista Marion Jones durante los Juegos Olímpicos de Sydney 2000, fue considerado un "esteroide de diseño" porque fue detectado inicialmente en las pruebas de orina para el dopaje. Después de su estructura química y propiedades se determinaron, se añade a la lista de los esteroides anabólicos prohibidos en 2004..

Esteroides anabólicosOH OH OH

H H H H

N HH H H HN

O OH Hestanozolol nandrolona tetrahidrogestrinona

Un segundo grupo de hormonas esteroides incluye los esteroides corticales adrenales. Tres ejemplos de estas hormonas son cortisona, cortisol, y aldosterona. Todos estos compuestos son sintetizan dimensionada en la capa exterior de la glándula suprarrenal. La cortisona y cortisol sirven como antiinflamatorio agentes y que también regulan el metabolismo de los hidratos de carbono. La aldosterona regula la presión arterial y el volumen mediante el control de la concentración de Na + y K + en los fluidos corporales.

.O O HO O

CH2OH CH2OH CH2OHEsteroides corticales O

O OH HO OHTres adrenal H H H

H H HH HH

Ocortisona

Ocortisol

Oaldosterona

Key Concepts 1143

CONCEPTOS CLAVELipidos

Hydrolyzable Lipids[1] Las ceras (29.2) -esteres formado de un alcohol de cadena larga y un ácido carboxílico de cadena larga.

O

R C

R, R' = largas cadenas de C

OR'

[2] Los triacilgliceroles (29.3) -Triesters de glicerol con tres ácidos grasos

O

O R O

O R, R', R'' = grupos alquilo de 11–19 C’s

R'

O R''

O

[3] Los Fosfolípidos (29.4)

a. Fosfatidiletanolamina (cefalina b. La fosfatidilcolina (lecitina)) c. La esfingomielina

O O(CH2)12CH3

O R O R HO OO O NH

O O

RR' R' OO O ++ +

O O O P O CH2CH2NR'3P O CH2CH2NH3 P O CH2CH2N(CH3)3

O–

O–

O–

R, R' = cadena carbonada larga R, R' = cadena carbonada larga R= cadena carbonada larga

R' = H de CH3

Los lípidos no hidrolizables[1] Liposolubles vitaminas (29.5) -Vitaminas A, D, E y K

[2] Los eicosanoides (29.6) -compuestos que contiene 20 C de derivado del ácido araquidónico. Hay cuatro tipos: prostaglandinas, tromboxanos, prostaciclinas y leucotrienos.

[3] Los terpenos (29,7) -Lipids compuesto por la repetición de 5 unidades C llamados unidades de isopreno..

Unidad de Isopreno Tipos de terpenos

C [1] monoterpeno 10 C’s [4] sesterterpeno 25 C’sC C [2] sesquiterpeno 15 C’s [5] triterpeno 30 C’s

C C [3] diterpeno 20 C’s [6] tetraterpeno 40 C’s

[4] Esteroides (29,8) lípidos -Tetracyclic compuesto de tres de seis miembros y un anillo de cinco miembros.

18

1912 CH3

11 1713

D 161 CH 3 C

2

10

9

8

14 15A B

3 5 7

4 6


PROBLEMAS

Ceras, triacilgliceroles y fosfolípidos

29.18 Uno de los componentes de la lanolina, la cera que la lana de oveja abrigos, se deriva a partir del colesterol y ácido esteárico. Dibuje su estructura, incluyendo la estereoquímica correcta en todos los centros estereogénicos. 29.19 Dibuje todas las posibles isómeros constitucionales de un triacilglicerol formado a partir de un mol de cada uno de palmítico, oleico y linoleico. Localice los centros estereogénicos tetraédricos en cada isómero constitucional. 29.20 ¿Cuál es la estructura de un triacilglicerol ópticamente inactivo que produce dos moles de ácido oleico y un mol de ácido palmítico cuando se hidroliza en ácido acuoso? 29.21 triacilglicerol L rinde compuesto M cuando se trata con exceso de H 2 , Pd-C. Ozonólisis de L ([1] O 3 ; [2] (CH 3 ) 2 S) proporciona compuestos N - P. ¿Cuál es la estructura de L?

O O

O OO O

O O CHOCH3(CH2)4CHO = O

O O CH2(CHO)2 = P

O M O N

29.22 Dibuje la estructura de los fosfolípidos siguientes: a. A cefalina forma a partir de dos moléculas de ácido esteárico. b. A esfingomielina formado a partir de ácido palmítico.

Prostaglandins29.23 Un problema difícil en la síntesis de PGF 2α es la introducción del grupo OH en C15 en la configuración deseada.

a. Etiquetar este centro estereogénico como R o S. b. Una síntesis bien conocida de PGF 2α implica la reacción de A con Zn (BH 4 ) 2 , Un reactivo de hidruro

metálico similar en la reactividad a NaBH 4 , para formar dos productos isómeros, B y C. Draw sus estructuras e indican su relación estereoquímica.

c. Sugerir un reactivo para convertir A al único estereoisómero X.

a.

HOO O

O O

COOHO O

HOOH

C15 O OAO XOH

PGF2α [1] Zn(BH4)2

[2] H2OB and C


Terpenos29.24 Localice las unidades de isopreno en cada compuesto.

a. f.

neral CHO

humuleno

OOH

b. g.

carvona alcohol pachuli

OO

c. h. O

α-pineno periplanone B

d.

licopeno

e.β-caroteno

1145

i.

COOH

ac.dextropimaric

j.

HOβ-amirina

29.25 Clasifique cada terpeno en el problema 29.24 (por ejemplo, como un monoterpeno, sesquiterpeno, etc.)

29.26 Una unidad de isopreno puede ser considerado como que tiene una cabeza y una cola. La "cabeza" de la unidad de isopreno se encuentra al final de la cadena de más cercana al punto de ramificación, y la "cola" está situada en el extremo más alejado de la cadena de carbono desde el punto de ramificación. La mayoría isopreno las unidades están conectadas entre sí de una manera "de cabeza a cola", como se ilustra. Por tanto el licopeno (Problema 29.24) y escualeno (Figura 29.9), a decidir qué unidades de isopreno se conectan de forma de la cabeza a la cola y que no lo son.

cabeza cola cola cabeza

Estas dos unidades de isopreno son conectado de forma de la cabeza a la cola.

29.27 Dibuje un mecanismo de paso a paso para la conversión de difosfato de nerilo a alfa-pineno. α-pineno es un componente del aceite de pino y Aceite de romero

OPP =

α-pinenonerilo difosfato


29.28 Flexibilene es un terpeno aislado de flexibilis Sinularia, un coral blando que se encuentra en el Océano Índico. Dibuja un mecanismo escalonado para la formación de flexibilene de difosfato de farnesilo y difosfato de isopentenilo. Lo que es inusual en la ciclación que forma el anillo de 15 miembros de flexibilene?

flexibilene

29.29 La biosíntesis de lanosterol de escualeno ha intrigado a los químicos desde su descubrimiento. Ahora es posible, por ejemplo, para sintetizar compuestos policíclicos de precursores acíclicos o monocíclicos por reacciones que forman varios enlaces C-C en una sola mezcla de reacción. a. Dibuja un mecanismo escalonado para la siguiente reacción. b. Mostrar cómo X se pueden convertir a 16,17-dehydroprogesterone. (Sugerencia: Véase la figura 24.5 para una conversión relacionado).

O

H3O+

OHX

O16,17-dehydroprogesterone

Esteroides 29.30 Dibuje las estructuras tridimensionales de cada derivado decalina.

a. b.

H H 29.31 Dibuje estructuras tridimensionales para cada alcohol. Etiquetar los grupos OH como ocupando posiciones axiales

o ecuatoriales

HHO

H HHO

H

a. b. c. d.HO

HHO

H HH

29.32 Alcoholes axiales se oxidan más rápidamente que los alcoholes ecuatoriales por PCC y otra Cr 6+ oxidantes. ¿Qué grupo OH en cada compuesto se oxida más rápido?

HOH

H

a. b.HO HO OH

H H

29.33 a) Dibuje una estructura esquelética del methenolone esteroides anabólicos en la siguiente descripción. Methenolone contiene el esqueleto del esteroide tetracíclico con un grupo carbonilo en C3, un hidroxilo en C17, un doble enlace entre C1 y C2, y metilo grupos unidos a C1, C10, C13 y. (b) Añadir cuñas y guiones para todos los centros estereogénicos con la siguiente información: el configuración en C10 es R, la configuración en C13 es S, la configuración en C17 es S, y todos los sustituyentes en fusiones anillo son trans entre sí. (c) Dibuje la estructura de Primobolan, el producto formado cuando methenolone se trata con CH 3 (CH 2 ) 5 COCl y piridina. Primobolan es un esteroide anabólico que se pueden tomar por vía oral o por inyección y se ha utilizado ilegalmente por bien conocidos jugadores de Grandes Ligas

Problems 1147


29.34 Dibuje una representación tridimensional de androsterona

O

H

H HHO

H androsterona

29.35 a. Dibuja una estructura tridimensional de la siguiente esteroides. b. ¿Cuál es la estructura de la estereoisómero único formado por reducción de esta cetona con H 2 , Pd-C? Explique por qué sólo una se forma estereoisómero.

O

H

H H

H

29.36 Dibuje los productos formados cuando el colesterol se trata con cada reactivo. Indique la estereoquímica alrededor de cualquier estereogénico centra en el producto.

a. CH3COCl c. PCC e. [1] BH3•THF; [2] H2O2, –OH

b. H2, Pd-C d. oleic acid, H+

Challenge Problems 29.37 Dibuje un mecanismo escalonado para la siguiente conversión, que forma canfeno. Canfeno es un componente de alcanfor y

aceites de citronela.

=OPP

camphene

29.38 Dibuje un mecanismo escalonado para la siguiente reacción.

O

OHH

3O+

29.38 Farnesil difosfato se cicla a sesquiterpénicas A, que después se convirtió en el producto bicíclico epi-aristoloqueno. Escribir un mecanismo escalonado para ambas reacciones.

OPP

farnesyl diphosphate A epi-aristolochene

Capitulo 29 Parte 2 LIPIDOS

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