Carboxilação - Carboxylation

A carboxilação é uma reação química na qual um grupo de ácido carboxílico é produzido tratando um substrato com dióxido de carbono . A reação oposta é a descarboxilação . Em química , o termo carbonatação às vezes é usado como sinônimo de carboxilação, especialmente quando aplicado à reação de reagentes carbaniônicos com CO 2 . De forma mais geral, a carbonatação geralmente descreve a produção de carbonatos .

Química orgânica

A carboxilação é uma conversão padrão em química orgânica . Especificamente, a carbonatação (isto é, carboxilação) de reagentes de Grignard e compostos de organolítio é uma forma clássica de converter haletos orgânicos em ácidos carboxílicos.

O salicilato de sódio , precursor da aspirina , é preparado comercialmente pelo tratamento do fenolato de sódio (o sal de sódio do fenol ) com dióxido de carbono em alta pressão (100 atm) e alta temperatura (390 K) - um método conhecido como reação de Kolbe-Schmitt . A acidificação do sal salicilato resultante dá ácido salicílico.

Kolbe-Schmitt.png

Muitos procedimentos detalhados são descritos na revista Organic Syntheses .

Os catalisadores de carboxilação incluem carbenos N-heterocíclicos e catalisadores à base de prata.

Carboxilação em bioquímica

A vida à base de carbono se origina da carboxilação que acopla o dióxido de carbono atmosférico a um açúcar. O processo geralmente é catalisado pela enzima RuBisCO . Ribulose-1,5-bisfosfato carboxilase / oxigenase , a enzima que catalisa essa carboxilação, é possivelmente a proteína mais abundante na Terra.

O ciclo de Calvin mostrando a carboxilação de ribulose-1,5-bisfosfato.
Ácido carboxiglutâmico

Muitas carboxilases, incluindo Acetil-CoA carboxilase , Metilcrotonil-CoA carboxilase , Propionil-CoA carboxilase e Piruvato carboxilase requerem biotina como cofator. Essas enzimas estão envolvidas em várias vias biogênicas. No esquema EC, tais carboxilases são classificadas em EC 6.3.4, "Outras Ligases de Carbono - Nitrogênio".

Outro exemplo é a modificação pós - tradução de resíduos de glutamato , para γ-carboxiglutamato , em proteínas. Ocorre principalmente em proteínas envolvidas na cascata de coagulação do sangue , especificamente nos fatores II, VII, IX e X, proteína C e proteína S, e também em algumas proteínas ósseas. Essa modificação é necessária para que essas proteínas funcionem. A carboxilação ocorre no fígado e é realizada pela γ-glutamil carboxilase (GGCX). O GGCX requer vitamina K como cofator e realiza a reação de maneira processiva. O γ-carboxiglutamato se liga ao cálcio, essencial para sua atividade. Por exemplo, em protrombina , ligação ao cálcio permite à proteína associar-se com a membrana do plasma em plaquetas , trazendo-o em estreita proximidade com as proteínas que clivam a protrombina activo de trombina após a lesão.

Veja também

Referências