Amin đại học y Hà Nội

GV: Nguyễn Thị Nguyệt Bộ môn Hóa học - ĐHYHN Amin 1.1 Định nghĩa – Phân loại Định nghĩa: R(NH2)n Amin dẫn xuất NH3 thay 1, nguyên tử H gốc hydrocarbon Theo gốc R amin béo amin thơm monoamin  Phân loại: Theo n polyamin Theo bậc: bậc 1, bậc 2, bậc 1.2 Danh pháp CH3NH2 methanamin methylamin C2H5NH2 C6H5NH2 benzenamin phenylamin (anilin) ethanamin ethylamin H2N-(CH2)4-NH2 butan-1,4-diamin tetramethylendiamin CH3-NH-C2H5 N-methylethan-1-amin ethylmethylamin C6H5CH2NH2 benzylamin 1.2 Danh pháp CH3-NH-CH3 N-methylmethanamin (CH3)3N trimethylamin dimethylamin CH3-CH-CH3 CH3-N-CH3 C6H5-NH-CH3 methylphenylamin N,N-dimethylpropan-2-amin C6H5-NH-C6H5 C6H5-N-(CH3)2 N,N-dimethylanilin diphenylamin 1.2 Danh pháp  Cách 1: • Amin bậc 1: tên hydrocarbon + amin • Amin bậc 2, 3: chọn chuỗi carbon dài mạch chính, lại coi nhóm  Cách 2: •Tên gốc hydrocarbon + amin • Chữ N + tên chuỗi carbon ngắn + tên amin tương ứng với phần lại • Các tên riêng anilin, toluidin,… CH3-OH CH3-NH2 t0s (0C) 65 -6,3 C 2H -88,6 1.3 Tính chất hoá học 1.3.1 Cấu trúc tính base amin  Cấu trúc • Amin béo: N lai hóa sp3, gốc đẩy e làm tăng mật độ e nguyên tử N, tăng tính base • Amin thơm: N lai hóa sp2, cặp e chưa chia N tham gia hệ liên hợp làm giảm mật độ e nguyên tử N, giảm tính base   Tính base amin N + H2O + N + OH- Hằng số Kb số chất Chất Kb Tên chất CH3NH2 4,17.10-4 NH3 (CH3)2NH 5,45.10-4 C6H5NH2 C2H5NH2 4,38.10-4 C6H5NHCH3 (C2H5)2NH 1,23.10-3 (C6H5)2NH Kb 1,8.10-5 3,82.10-10 5.10-10 7,6.10-14 RNH2 + HCl RNH3Cl 1.3.2 Phản ứng tạo isonitril Amin bậc I tác dụng với CHCl3 tạo isonitril (có mùi khó chịu, nhận biết amin bậc I) R-N=C + 3KCl+ 3H2O RNH2 + CHCl3 +3KOH 1.3.3 Phản ứng với HNO2  Amin béo bậc I tạo alcol RNH2 + HNO2 CH3NH2 + HNO2 ROH + N2+ H2O CH3OH + N2+ H2O Dùng định tính định lượng amin béo bậc I  Amin thơm bậc I tạo diazoni HSO3 NH2 + HNO2 HSO3 + N N + acid sunfanilic HSO3 điazoni + N N+ OH  - naphtol HSO3 N N Dùng phân tích ion NO2- nước OH + HNO2 + C6H5-N N C6H5-NH2 + Cu2Cl2 C6H5-Cl + N2 + H+ C6H5-N N + HCl + C6H5-N N + H2O C6H5-OH + N2 + H+ + C6H5-N N + HCl C6H5-I + N2 + K+  amin bậc II tạo nitrosamin R R NH + HNO2 R N-N=O + H2O R nitrosamin CH3- S- (CH2)2- CH- COOH NH2 methionin HS- CH2- CH- COOH NH2 cystein CH2-COOH NH2 glycin H2N- (CH2)4- CH- COOH NH2 lysin Danh pháp Tên riêng Nhiều amin acid, đặc biệt amin acid tự nhiên thường gọi theo tên riêng ví dụ: alanin, valin, glycin, histidin, leucin, lysin, tryptophan: H NH2 H2N OH Tính chất Tính chất Lý học Các amin acid có nguồn gốc protid, chất kết tinh không màu, bền vững nhiệt độ thường, nóng chảy nhiệt độ cao nhiệt độ nóng chảy xác định Độ hòa tan nước khác tùy theo cấu trúc mạch carbon: mạch dài, độ tan nước giảm độ tan alcol tăng Tính chất lý học Độ tan số amin acid nước 25°C Tên amin acid Công thức Độ tan (g/100ml) Glycin H2NCH2COOH 24,99 Alanin CH3CH(NH2)COOH 16,54 Valin CH3CH(CH3)CHNH2COOH 8,85 Leucin CH3CH(CH3)CH2CH(NH2)COOH 2,19 Phenynlalanin C6H5CH2CH(NH2)COOH 2,97 Serin CH2(OH)CHNH2COOH 5,02 Threonin CH2CH(OH)CH(NH2)COOH 20,5 Lysin H2N(CH2)4CH(NH2)COOH Rất dễ hòa tan α-glutamic HOOC(CH2)2CH(NH2)COOH 0,84 3.3 Tính chất hoá học (n = m =1) 3.3.1 Tính chất lưỡng tính a.a COOH + OHR-CH + + H + NH3 cation COOCOO + OHR-CH R-CH NH3+ + H+ NH2 lưỡng cực pK1 + pK2 pHi = anion Trong dd có pH = pHi a.a tồn dạng lưỡng cực pH < pHi a.a tồn dạng cation pH > pHi a.a tồn dạng anion Chất cystein glycin lysin pHi 5,02 5,97 9,74 pH dd = 5,97 anion lưỡng cực cation 3.3.2 Phản ứng tách a.a  - a.a tách nước tạo amid vòng 3.3.2 Phản ứng tách a.a  - a.a tách nước tạo amid vòng R R-CH-COOH NH2 O CH t0 C HN NH + 2H2O C O HC R  - a.a tạo acid chưa no đun nóng t R-CH=CH-COOH + NH3 R-CH-CH2-COOH NH2  - alcol acid tạo - lactam R – CH – CH2 R-CH-CH2-CH2-COOH NH CH2 + H2O NH2 C O  - lactam 3.3.3 Phản ứng tạo phức  - a.a với ion M2+ Trong phức phức Cu2+ bền COOH 2R-CH + Cu2+ NH2 COO NH2 R-CH Cu CH-R+ 2H+ H 2N OOC Nên phức Cu2+ sở phương pháp Biure nhận biết amin acid phương pháp Pope Stiven định lượng nitơ amin chế phẩm chứa amin acid 3.3.4 Phản ứng với HNO2 Như amin béo bậc I NH2-CH2-COOH+HNO2 OH-CH2-COOH+H2O+ N2 glycin CH3-CH-COOH NH2  - alanin + HNO2 CH3-CH-COOH OH acid lactic Phản ứng sở phương pháp Van Slyke định lượng nitơ amin 3.3.5 Phản ứng tạo màu với ninhydrin Tất  - a.a (trừ prolin) tác dụng với ninhydrin (trixetohydrinden hydrat) thu chất có màu tím xanh tan nước Phản ứng nhạy, phát lượng α-amin acid nhỏ Vì vậy, phản ứng dùng để nhận biết phân tích định lượng α-amin acid Ninhydrin dùng rộng rãi để phát amin acid sắc kí giấy điện di amin acid Ứng dụng & Ý nghĩa Y học Amin acid đơn vị cấu trúc protein Chúng tạo thành xích polymer ngắn gọi peptide hay polypeptides để tạo thành cấu trúc gọi protein Quá trình tạo thành từ mRNA làm mẫu gọi dịch mã, phần tổng hợp protein Có 20 loại amino acids mã hóa mã di truyền chuẩn gọi proteinogenic hay amin acid chuẩn Việc kết hợp amino acid tạo protein thiết yếu cho việc cấu thành thể người Ứng dụng & Ý nghĩa Y học Ngoài chức xây dựng nên thể sống, nhiều protein đóng vai trò quan trọng hormone enzym ví dụ: Hormone Insulin có vai trò đặc biệt quan trọng việc điều hòa lượng đường huyết Gramycidin polypeptid có tính kháng sinh: Val - Ocn - Leu - Phe - Pro Pro - Phe - Leu - Ocn - Val Ứng dụng & Ý nghĩa Y học Ngoài việc tổng hợp protein, amino acid có vai trò sinh học quan trọng: Nhiều amino acid dùng để tổng hợp phân tử khác: tryptophan tiền chất chất truyền thần kinh serotonin arginine dùng để tổng hợp hormone nitric oxide Amin acid có dịch thủy phân chất chứa protein thịt, cá, đậu tương, trứng, sữa… Ứng dụng & Ý nghĩa Y học Nhiều amin acid dùng làm thuốc chữa bệnh như: acid glutamic: HOOC - (CH2)4 - CH - COOH NH2 dùng điều trị số bệnh thần kinh, muối natriglutamat dùng làm gia vị methionin: CH3 - S - (CH2)2 - CH(NH2) - COOH có tác dụng hỗ trợ tế bào gan [...]... (trixetohydrinden hydrat) thu được chất có màu tím xanh tan được trong nước Phản ứng n y rất nh y, có thể phát hiện được lượng α -amin acid rất nhỏ Vì v y, phản ứng n y dùng để nhận biết và phân tích định lượng α -amin acid Ninhydrin cũng được dùng rộng rãi để phát hiện amin acid trong sắc kí gi y và điện di các amin acid Ứng dụng & Ý nghĩa Y học Amin acid là đơn vị cấu trúc cơ bản của protein Chúng tạo thành... xích polymer ngắn gọi là peptide hay polypeptides để rồi tạo thành cấu trúc gọi là protein Quá trình tạo thành từ mRNA làm mẫu gọi là dịch mã, là một phần của tổng hợp protein Có 20 loại amino acids được mã hóa bởi mã di truyền chuẩn và được gọi là proteinogenic hay amin acid chuẩn Việc kết hợp các amino acid n y tạo ra protein thiết y u cho việc cấu thành cơ thể người Ứng dụng & Ý nghĩa Y học Ngoài... CH- COOH NH2 cystein CH2-COOH NH2 glycin H2N- (CH2)4- CH- COOH NH2 lysin Danh pháp Tên riêng Nhiều amin acid, đặc biệt là các amin acid tự nhiên thường được gọi theo tên riêng ví dụ: alanin, valin, glycin, histidin, leucin, lysin, tryptophan: H NH2 H2N OH Tính chất Tính chất Lý học Các amin acid có nguồn gốc protid, là những chất kết tinh không màu, bền vững ở nhiệt độ thường, nóng ch y ở nhiệt độ cao... biết amin acid và phương pháp Pope Stiven định lượng nitơ amin trong các chế phẩm chứa amin acid 3.3.4 Phản ứng với HNO2 Như amin béo bậc I NH2-CH2-COOH+HNO2 OH-CH2-COOH+H2O+ N2 glycin CH3-CH-COOH NH2  - alanin + HNO2 CH3-CH-COOH OH acid lactic Phản ứng n y là cơ sở của phương pháp Van Slyke định lượng nitơ amin 3.3.5 Phản ứng tạo màu với ninhydrin Tất cả các  - a.a (trừ prolin) tác dụng với ninhydrin... x y dựng nên cơ thể sống, nhiều protein còn đóng vai trò quan trọng trong hormone và enzym ví dụ: Hormone Insulin có vai trò đặc biệt quan trọng trong việc điều hòa lượng đường huyết Gramycidin là polypeptid có tính kháng sinh: Val - Ocn - Leu - Phe - Pro Pro - Phe - Leu - Ocn - Val Ứng dụng & Ý nghĩa Y học Ngoài việc tổng hợp protein, các amino acid còn có các vai trò sinh học quan trọng: Nhiều amino... phân cực mạnh do v y khả năng tạo liên kết hydro rất lớn O H-N-H R C C O R H-N-H Hoặc O H-N-H R C C H-N-H O  Tính chất lưỡng tính: • Tính base y u RCONH2 + HBr R RCONH3Br Chất CH3CH2NH2 CH3CONH2 pKb 3,53 14,4 • Tính acid rất y u 2RCONH2 + 2Na 2RCONHNa + H2 2.3.2 Một số phản ứng khác  Phản ứng th y phân y u và chậm H+(OH) RCONH2 + H2O RCOOH + NH3 0 t  Phản ứng khử tạo amin 1.+ LiAlH4 RCONH2... nóng ch y xác định Độ hòa tan trong nước rất khác nhau t y theo cấu trúc của mạch carbon: mạch càng dài, độ tan trong nước càng giảm và độ tan trong alcol càng tăng Tính chất lý học Độ tan của một số amin acid trong nước ở 25°C Tên amin acid Công thức Độ tan (g/100ml) Glycin H2NCH2COOH 24,99 Alanin CH3CH(NH2)COOH 16,54 Valin CH3CH(CH3)CHNH2COOH 8,85 Leucin CH3CH(CH3)CH2CH(NH2)COOH 2,19 Phenynlalanin... trò sinh học quan trọng: Nhiều amino acid được dùng để tổng hợp các phân tử khác: tryptophan là tiền chất của chất truyền thần kinh serotonin arginine được dùng để tổng hợp hormone nitric oxide Amin acid có trong các dịch th y phân các chất chứa protein như thịt, cá, đậu tương, trứng, sữa… Ứng dụng & Ý nghĩa Y học Nhiều amin acid được dùng làm thuốc chữa bệnh như: acid glutamic: HOOC - (CH2)4 - CH - COOH... 20,5 Lysin H2N(CH2)4CH(NH2)COOH Rất dễ hòa tan α-glutamic HOOC(CH2)2CH(NH2)COOH 0,84 3.3 Tính chất hoá học (n = m =1) 3.3.1 Tính chất lưỡng tính của a.a COOH + OHR-CH + + H + NH3 cation COOCOO + OHR-CH R-CH NH3+ + H+ NH2 lưỡng cực pK1 + pK2 pHi = 2 anion Trong dd có pH = pHi a.a tồn tại ở dạng lưỡng cực pH < pHi a.a tồn tại ở dạng cation pH > pHi a.a tồn tại ở dạng anion Chất cystein glycin lysin pHi... RCONR’R’’ 2.2 Danh pháp  Đổi đuôi ic (oic) thành amid, nếu amid thế thêm N + tên gốc của nhóm thế HCONH2 CH3CONH2 C6H5CONH2 formamid acetamid benzamid C6H5CONHCH3 N-methylbenzamid 2.3 Tính chất hoá học 2.3.1 Cấu trúc và tính chất lưỡng tính của amid  Cấu trúc: Amid có cấu trúc phẳng, đôi e chưa chia của N đã tham gia liên hợp với nhóm C=O làm giảm mật độ e ở nguyên tử N, liên kết C-N mang một phần tính