Студопедия  
Главная страница | Контакты | Случайная страница

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

I Кислотно-основные свойства.

Читайте также:
  1. Алгоритмы и их свойства. Представление алгоритмов
  2. Алгоритмы и их свойства. Представление алгоритмов
  3. Бесконечно малые и бесконечно большие числовые последовательности. Их взаимосвязь и свойства. Примеры.
  4. Виды мышечной ткани в организме человека, ее физические и физиологические свойства. Сравнительная характеристика поперечно-полосатой и гладкой мышечной ткани.
  5. Виды радиостудий и аппаратных, их оборудование и акустические свойства.
  6. Вопрос 9. Понятие операционной системы и ее свойства.
  7. Вопрос36. Неопределенный интеграл. Простейшие свойства.
  8. Дисперсия случайной величины и ее свойства.
  9. Дифференциал функции. Определение и свойства.

Аминокислоты - амфотерные соединения. Они содержат в составе молекулы две функциональные группы противоположного характера: амино­группу с основными свойствами и карбоксильную группу с кис­лотными свойствами. Таким образом, аминокислоты реагируют как с кислотами, так и с основаниями, активными металлами и их оксидами с образованием солей.

Например:

NH2―CH―COOН + HCl → [+NH3―CH―COOН]Cl │ │ R R
NH2―CH―COOН + NaOH → NH2―CH―C=O │ │ │ + H2O R R ONa+

При растворении аминокислоты в воде (нейтральная среда рН=7) аминогруппа и карбоксильная группа взаимодействуют друг с другом с образованием соединения, называемого внутренней солью или биполярным ионом. В зависимости от среды они могут существовать в виде катионов и анионов, а также в виде внутренней соли (цвиттер-иона).

Кислотно-основные превращения аминокислот в различных средах можно изобразить следующим образом:

NH2―CH―COO │ R Анион (в щелочной среде) ОH ↔ - Н+ +NH3―CH―COO │ R Цветтер-ион (в нейтральной среде) Н+ ↔ - OH   +NH3―CH―COOH │ R Катион (в кислой среде)

В зависимости от количества функциональных групп водные растворы аминокислот могут иметь нейтральную, щелочную и кислотную среду. Например, глутаминовая кислота образует кислый раствор рН<7 (две группы ―COOH, одна ―NH2), лизин - щелочной (одна группа ―COOH, две ―NH2) рН>7.

Аминокислоты проявляют реакции, как карбоновых кислот, так и аминов, однако, реакции имеют свои особенности из-за взаимного влияния обеих функциональных групп.

II Реакции с участием аминогрупп (―NH2):

1) α-аминокислоты, подобно алифатическим аминам подвергаются дезаминированию в результате их взаимодействия с АЗОТИСТОЙ КИСЛОТОЙ HNO2. Измерение объема выделяющегося азота лежит в основе количественного определения аминокислот (метод Ван-Слайка).

Например:

NH2―CH―COOН + HNO2HO―CH―COOН │ │ + N2↑ + H2O R R (гидроксикислоты)

2) Взаимодействие с АЛЬДЕГИДАМИ с образованием ОСНОВАНИЙ ШИФФА. Реакция присоединения―отщепления.

Например:

NH―CH―COOН + R/―С=О → R/―CH―NH―CH―COOН R/―CH=N―CH―C=O │ │ │ │ │ │ → │ │ H R H OHH R -H2O R OH альдегид основание Шиффа

3) взаимодействие с ГАЛОГЕНАНГИДРИДАМИ и ГАЛОГЕНАЛКАНАМИ с образованием АМИДОВ.

 

III Реакции с участием карбоксильных групп (―СООН):

Взаимодействие со СПИРТАМИ в присутствии газообразного хлороводорода - реакция этерификации. В отличие от реакции этерификации карбоновых кислот, хлороводород не только катализатор, но и реагент.

NH2―CH―C=O HCl Cl+NH3―CH―C=O │ │ + R/―(OH ----→ │ │ + H2O R O―(H R O―R/ аминокислота соль сложного эфира аминокислоты
Для получения сложного эфира аминокислоты ее соль дополнительно обрабатывают органическим основанием или аммиаком.    
Cl+NH3―CH―C=O NH2―CH―C=O │ │ + NH3 → NH4Cl + │ │ R O―R/ R O―R/ соль сложного эфира аминокислоты сложный эфир аминокислоты

IV Реакции с участием амино- (―NH2) и карбоксильных (―СООН) групп:

Важной особенностью аминокислот является их способность к поликонденсации, приводящей к образованию полиамидов, в том числе пептидов, белков, нейлона, капрона.

Образование дипептидов и белков:

Наиболее важное значение имеют α-аминокислоты, которые широко распространены в природе и из которых построены белки.

Две молекулы аминокислоты могут реагировать друг с другом с отщеплением молекулы воды и образованием продукта, в котором фрагменты связаны амидной связью, в данном случае она называется пептидной вязью ―СО―NH―. Полученное соединение называют дипептидом. Вещества, построенные из многих остатков аминокислот, называются полипептидами (белками).

Например:

NH2―CH―C=O NH―CH―C=O NH2―CH―СNH―CH―C=O │ │ + │ │ │ → │ │ │ + H2O R OHH R/ OH R O R/ OH дипептид

Пептиды легко гидролизуются под действием кислот и щелочей (См. способы получения аминокислот №5).

Загрузка...

Изоэлектрической точкой аминокислоты называют значение pH, при котором максимальная доля молекул аминокислоты обладает нулевым зарядом (взаимная компенсация зарядов на функциональных группах). При таком pH аминокислота наименее подвижна в электрическом поле, и данное свойство можно использовать для разделения аминокислот, а также белков и пептидов.

Образование полиамидов:

2) Высшие аминокислоты способны к поликонденсации при взаимодействии с дикарбоновыми кислотами. Полученное соединение называют диамидом. Вещества, построенные из многих остатков амино- и дикарбоновых кислот, называются поамидами. Например:

HOOC―CH―NH O=C―(CH2)2―C=O O O R O │ │ + │ │ ---→ ║ ║ │ ║ R Н HO OH -H2O OH―C―(CH2)2―C―NH―CH―C―OH амид

V Отношение к температуре:

В зависимости от расположения функциональных групп (α-, β- и γ-) аминокислоты по-разному ведут себя при нагревании.

а) Межмолекулярная циклизация α-аминокислот - две молекулы α-аминокислоты при нагревании превращаются в дикетопиперозин.

O=C―(OH H)―NH O=C―NH │ │ / \ R―CH + CH―R → R―CH HC―R + 2Н2О │ │ \ / HN―(H HO)―C=O HN―C=O α-аминокислота дикетопиперозин

При нагревании дикетопиперазинов в кислой (или щелочной) среде происходит размыкание цикла и образуется дипептид, который в дальнейшем может быть превращен в две молекулы исходной α-аминокислоты.

б) 1 молекула β-аминокислоты при нагревании легко отщепляет молекулу аммиака, в результате чего образуется α,β-непредельная кислота (циклизации не происходит).

β α β α СН2―CH―C=O CH2=СH―C=O │ │ │ → │ + NH32 H OH OH β-аминокислота α,β-непредельная кислота

в) Молекула γ-аминокислоты при нагревании легко отщепляет молекулу воды с образованием циклических амидов или γ-ЛАКТАМОВ.

γ β α СН2―СН2―CH2―C=O CH2―СH2 │ │ → │ >C=O + H2O НN―Н OH СН2―NH γ-аминокислота γ-лактам

Лактамы способны гидролизоваться под воздействием кислот и щелочей до исходных аминокислот.

КАЧЕСТВЕННЫЕ РЕАКЦИИ

1) Ксантопротеиновая (от греч. ксантос — жел­тый) реакция - качественная реакция на ароматические аминокислоты. Протекает при нагревании аминокислот с КОНЦЕНТРИРОВАННОЙ АЗОТНОЙ КИСЛОТОЙ HNO3, в результате происходит нитрование бензольного кольца и образование соединения, окрашенного в желтый цвет.

2) Взаимодействие аминокислот с НИНГИДРИНОМ с образованием продуктов, окрашенных в сине-фиолетовый цвет. Иминокислота пролин дает с нингидрином желтое окрашивание. Эта реакция может быть использована для количественного опре­деления аминокислот спектрофотометрическим методом.


Дата добавления: 2015-01-05; просмотров: 41 | Нарушение авторских прав




lektsii.net - Лекции.Нет - 2014-2019 год. (0.013 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав