Antibióticos betalactámicos

en este vídeo veremos antibióticos betalactámicos tras la cta más son técnicamente amigas sin embargo son diferentes de amigas típicas primero que nada veamos una amiga típica sabemos que el par libre de electrones no está localizado en el nitrógeno está deslocalizado participa en la resonancia cuando dibujamos la estructura resonante para una amiga este oxígeno de arriba obtiene una carga formal de menos 1 y habrá un doble enlace entre el carbono y el nitrógeno así que déjame continuar dibujando nuestros grupos r eso le dará al nitrógeno una carga formal de más 1 y si vemos la estructura resonante en la derecha y si pensamos en el estado de hibridación del nitrógeno en esta estructura resonante obviamente tiene hibridación sp2 indicando que el nitrógeno la nada en una vida ideal el nitrógeno planar da el mejor tras la peor vitales y eso permite a este par libre de electrones estar deslocalizado lo que incrementa la densidad electrónica alrededor del carbono carbónico y entonces esto hace a nuestro carbono carbónico menos electro físico y por ende menos reactivo y entonces esa es la razón por la cual las amigas generalmente no son reactivas esta es una amiga ideal hay una especial en la penicilina una vida en un anillo la cual llamamos la cta ma veamos la estructura general para la penicilina aquí o para un derivado de la penicilina porque puedes cambiar el derivado cambiando el grupo r lo que puedes cambiar a amoxicilina por ejemplo buscamos nuestro anillo la cama es una vida en un anillo y puedes ver que aquí está nuestra la cama si quisieras clasificar esta la cama el carbono junto a este carbón y lo es el carbono alfa y el carbono de junto es el carbono beta y luego tenemos al nitrógeno y es por eso que lo llamamos anillo d durante la segunda guerra mundial hubo un gran esfuerzo para sintetizar penicilina los químicos no sabían la estructura exacta pero obviamente si lograban hacerla hubiera sido una gran ayuda en el esfuerzo de la guerra se sabía que la penicilina era hidrolizada fácilmente en ácido o en base algunos químicos creyeron que un anillo lactámicos no podría estar presente porque hay resonancias tan fuertes en la vidas que debían de reducir la reactividad no debería de ser tan sencillo y realizarlas sin embargo otros químicos como r&b woodward favorecía la estructura de tal acta mica y por supuesto esos químicos probaron estar correctos y woodward creyó que este arreglo interesante de estos dos anillos en la penicilina déjame mostrarte estos dos anillos de aquí tenemos un anillo de cuatro miembros el cual es una veta la cama y luego tenemos si piensas en este anillo que está separado a la derecha este anillo de cinco miembros es una fusión de un sistema de cuatro y cinco anillos y si ver la estructura del modelo debería decir que le tomé esta foto aquí en la izquierda puedes ver que este sistema ha funcionado de cuatro y cinco anillos previene que el nitrógeno sea plano déjame continuar y resaltar algunos de estos átomos aquí este átomo en azul es el nitrógeno y luego podemos ver que hay carbón y los aquí en la izquierda y luego hay un sistema fusionado de cuatro y cinco anillos y pensando en este nitrógeno viendo esta geometría de aquí vemos que este enlace va hacia arriba y este enlace también va hacia arriba un poco y entonces esto definitivamente no es un nitrógeno plano y ya que no es plano no obtendrás el mismo tipo de estabilización en la resonancia del que hablamos por aquí el nitrógeno no puede donar tanta velocidad electrónica a nuestro carbono carbónico debido a este sistema fusionado de 4 y 5 anillos los orbitales no se traslapan lo suficiente que ya que no hay tanta donación electrónica a nuestro carbono carbón el ico esto hará a este carbono carbónico más parcialmente positivo más electro físico y por ende más reactivo esa es una de las razones por las cuales esta beta lactamasa resulta ser hidrolizada fácilmente otra razón por la cual esta beta lactamasa puede romperse es debido a la atención de anillo o tensión angular veamos nuevamente este sistema funcionado de anillos a déjame continuar usando negro para que sepamos de qué estamos hablando aquí aquí está nuestra veta la cama sólo la dibujaré aquí para que puedas ver y otro gen o ahí el azul un anillo de cuatro miembros y si pensamos en el estado de hibridación de este carbono de aquí este carbono está unido a cuatro átomos tiene hibridación sp3 el ángulo y vial de enlace para un carbono con hibridación sp3 es de 109.5 grados ese es el d y podemos ver que estamos lejos del ideal en esta situación y no sé exactamente cuál será pero definitivamente es menor que 109.5 así que si piensas en este como un cuadrado podría estar más cercano a 90 grados un valor por ahí un ángulo de enlace cercano a 90 grados un valor cercano estoy segura de que no es de 90 grados exactamente es una desviación del ángulo de enlace ideal de ciento 9.5 grados y entre más se desvíe de 109.5 habrá más tensión por lo que llamamos a esto tensión de anillo o tensión angular y cuando estás haciendo un modelo puedes de hecho sentir a estos enlaces como doblados y esto solo te da una idea de la tensión que está presente haciendo estos modelos puedes de hecho sentir esta tensión angular y la mejor manera de aliviar esa tensión angular sería rompiendo puedes realizar tu amiga puede romper el anillo de aquí y puedes ver que eso es lo que estoy dibujando aquí en la derecha 'hemos hidrolizado está a mida hemos aliviado esa atención angular viendo el ángulo ahora este ángulo se ha incrementado ya no está alrededor del 90 definitivamente ha incrementado se está acercando a nuestro ángulo de enlace ideal de 109.5 esa es la idea de tensión angular obtención de anillo abrir el anillo alivia esa función y lleva a tu ángulo de enlace más cerca al valor ideal si estás pensando por ejemplo en este carbono teniendo una hibridación sp3 tenemos estos dos factores que hacen al anillo beta lactámicos muy reactivo uno es que no hay tanta estabilidad por resonancia y el otro es tensión de anillo y entonces estas dos cosas combinadas hacen esto extremadamente reactivo bien veamos el mecanismo de acción de la penicilina aquí tenemos nuestro derivado de la penicilina y por aquí abajo tenemos la enzima trans peptidasa la cual es una enzima de bacterias que se usa para construir las paredes celulares de esas bacterias y entonces esta de aquí es la enzima y da y podemos ver que la enzima activa tiene un bache en ella y este o h funcionará como núcleo filo y atacar a nuestro carbón o carbón y lico aquí en nuestro anillo beta lactámicos sabemos que este carbono carbónico es más electro físico que en la mayoría de las amigas y también sabemos que hay tensiones de anillo o de ángulos significantes y esa es de hecho la porción reactiva de nuestra molécula derivada de la penicilina y entonces el núcleo fi lo ataca al electro filo el núcleo fi lo ataca el electro filo y estos electrones se van al oxígeno y luego cuando vuelves a formar el carbón y lo esos electrones regresan para volver a formar al carbón y no lo que mandará a estos electrones al nitrógeno y entonces esto es básicamente un mecanismo de sustitución a cilic a núcleo física y entonces vamos a romper a la medida y continuamos mostrando el producto aquí qué es lo que pasaría bueno déjame resaltar algunos de estos átomos para que podamos seguirlos este oxígeno de aquí es este oxígeno y este carbono de aquí es este carbono de aquí y entonces rompimos el enlace rompimos el enlace entre el carbono y el nitrógeno y ese sería este micro gen o de actos déjame continuar circulando lo y este nitrógeno tomo un protón en el proceso y el puesto ahora es que ahora podemos deshabilitar la enzima esta es ahora una enzima deshabilitada ya no está esté o h libre aquí si está deshabilitada no puede construir paredes celulares para la bacteria y si la bacteria no puede construir paredes celulares eso significa que nuestro sistema inmunológico puede pelear contra cualquier infección bacteriana que no tenga paredes celulares y esta es la idea de cómo los antibióticos de está lactámicos como la penicilina funciona previenen que las bacterias construyan paredes celulares y luego nuestro sistema inmunológico puede hacer el resto todo viene de pensar en la química de este anillo beta lactámicos