Amin đại học y hà nội

GV: Nguyễn Thị Nguyệt Bộ môn Hóa học - ĐHYHN 1 Amin 1.1 Định nghĩa – Phân loại ♣Định nghĩa: R(NH2)n Amin dẫn xuất NH3 thay 1, nguyên tử H gốc hydrocarbon amin béo Theo gốc R amin thơm monoamin ♣ Phân loại: Theo n polyamin Theo bậc: bậc 1, bậc 2, bậc C2H5NH2 CH3NH2 aminomethan methyl amin C6H5NH2 aminoethan aminobenzen ethyl amin phenyl amin (anilin) CH3-NH-CH2-C2H5 1-methyl aminopropan methyl n- propyl amin N-methyl aminopropan C6H5CH2NH2 benzyl amin CH3-NH-CH3 dimethyl amin H2N-(CH2)4-NH2 1,4-diaminobutan tetra methylendiamin C6H5-NH-CH3 methyl phenyl amin (CH3)3N trimethyl amin CH3-CH-CH3 CH3-N-CH3 2,2-dimethyl aminopropan C6H5-NH-C6H5 diphenyl amin C6H5-N-(CH3)2 N,N-dimethyl anilin 1.2 Danh pháp ♣ Danh pháp IUPAC: • Amin bậc I: Amino + tên hydrocarbon tương ứng • Amin bậc II, III: chọn chuỗi carbon dài mạch chính, lại coi nhóm ♣ Danh pháp thông thường: •Tên gốc hydrcarbon (theo thứ tự chữ cái) + amin • Chữ N + tên chuỗi carbon ngắn + tên amin tương ứng với phần lại • Các tên riêng sử dụng anilin,… CH3-OH CH3-NH2 t0s (0C) 65 -6,3 C2H6 -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 + H2 O + 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 7,6.10-147 RNH2 + HCl RNH3Cl 1.3.2 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 acid sunfanilic HSO3 + N N + HSO3 điazoni + N N+ OH α - naphtol HSO3 N N OH azo màu vàng cam Dùng phân tích ion NO2- nước + 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 10 TínhTính chấtchất lý học 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 30 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 anion pK1 + pK2 pHi = 31 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 pHi cystein 5,02 pH dd = 5,97 anion glycin 5,97 lysin 9,74 lưỡng cực cation 3.3.2 Phản ứng tách a.a ♣ α- a.a tách nước tạo amid vòng 32 3.3.2 Phản ứng tách a.a ♣ α- a.a tách nước tạo amid vòng R R-CH-COOH NH2 t O CH C HN NH + 2H2O C O HC R 33 ♣ β- a.a tạo acid chưa no đun nóng R-CH-CH2-COOH NH2 t0 R-CH=CH-COOH + NH ♣ γ- alcol acid tạo γ- lactam R – CH – CH2 R-CH-CH2-CH2-COOH NH CH2 + H2O NH2 C O γ - lactam 34 3.3.3 Phản ứng tạo phức α - a.a với ion M2+ Trong phức phức Cu2+ bền COOH 2R-CH + Cu2+ NH2 COO NH2 R-CH Cu CH-R+ 2H+ H2N 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 35 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 α - alanin + HNO2 CH3-CH-COOH OH acid lactic Phản ứng sở phương pháp Van Slyke định lượng nitơ amin 36 3.3.5 Phản ứng tạo màu với ninhydrin Tất α - 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 37 ỨngỨng dụng dụng & Ý&nghĩa Ý nghĩa Y học 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 38 ỨngỨng dụng dụng & Ý&nghĩa Ý nghĩa Y học 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 39 ỨngỨng dụng dụng & Ý&nghĩa Ý nghĩa Y học 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… 40 ỨngỨng dụng dụng & Ý&nghĩa Ý nghĩa Y học 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 41 ỨngỨng dụng dụng & Ý&nghĩa Ý nghĩa Y học Y học 42 Tư Tư liệuliệu Một chút lưu ý! Việc cung cấp đầy đủ acid amin cần thiết cho thể hàng ngày góp phần cải thiện đáng kể trường hợp suy dinh dưỡng, suy nhược, mệt mỏi, thời kỳ chữa trị bệnh hay sau khỏi cần hồi phục sức nhanh, hay người bệnh bị suy gan, thời kỳ mang thai, cho bú, người già yếu, người lao động nặng, vận động viên 43 Tư Tư liệuliệu Sao chổi mang sống tới trái đất? Các nhà khoa học Cơ quan hàng không vũ trụ Mỹ (NASA) tìm thấy glycine- loại axit amin đơn giản để tạo thành sống, bụi chổi Wild Số bụi tàu thăm dò Stardust Mỹ lấy vợt đặc biệt Glycine bụi chổi- phát vũ trụ không làm nhà khoa học ngạc nhiên Họ dự đoán điều từ lâu 44 [...]... methionin HS- CH2- CH- COOH NH2 cystein CH2-COOH NH2 glycin H2N- (CH2)4- CH- COOH NH2 lysin 26 Tư Tư liệuliệu Cấu tạo của một số amin acid cơ bản 27 Danh Danh pháp 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 28 TínhTính chấtchất Tính chất Lý học Các amin acid có nguồn gốc protid,... Năm 1806, các nhà hóa học người Pháp Louis-Nicolas Vauquelin và Jean Pierre Robiquet cô lập một hợp chất trong măng t y có được chứng minh là asparagin , acid amin đầu tiên được phát hiện Một acid amin được phát hiện vào đầu thế kỷ 19 là cystine , năm 1810, mặc dù, nó monomer cysteine , được phát hiện sau n y, vào năm 1884 Glycine và leucine cũng đã được phát hiện khoảng thời gian n y, vào năm 1820... bền vững ở nhiệt độ thường, nóng ch y ở nhiệt độ cao nhưng không có nhiệt độ 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 29 TínhTính chấtchất lý học 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... Cu2+ là cơ sở của phương pháp Biure nhận biết amin acid và phương pháp Pope Stiven định lượng nitơ amin trong các chế phẩm chứa amin acid 35 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 α - alanin + HNO2 CH3-CH-COOH OH acid lactic Phản ứng n y là cơ sở của phương pháp Van Slyke định lượng nitơ amin 36 ... Amino acid được sử dụng trong mỗi tế bào của cơ thể và được sử dụng để x y dựng các protein cần thiết để tồn tại Tất cả các sinh vật cần một số protein, dù là được sử dụng trong các cơ hoặc là những cấu trúc đơn giản trong màng tế bào Mặc dù tất cả các sinh vật có sự khác biệt, họ vẫn có một điểm chung, sự cần thiết của các khối x y 22 dựng cơ bản hóa học AMIN AMIN ACID ACID Lịch sử Một vài acid amin. .. làm giảm mật độ e ở nguyên tử N, liên kết C-N mang một phần tính chất của liên kết đôi Amid là chất 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 16 Hoặc O H-N-H R C C R H-N-H O ♣ Tính chất lưỡng tính: Chất HCONH2 HCON(CH3)2 • Tính base y u t0s (0C) 210,7 153 RCONH2 + HBr RCONH3Br Chất CH3CH2NH2 CH3CONH2 pKb 3,53 14,4 • Tính acid rất y u 2RCONH2 + 2Na 2RCONHNa... thuốc thử trong hóa học • Các amin béo là chất độc đối với hệ thần kinh trung ương 14 2 Amid 2.1 Định nghĩa – Phân loại ♣ Định nghĩa: Amid RCONH 2 ♣ Phân loại: Amid thế RCONHR’, 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 15 2.3 Tính chất hoá học 2.3.1 Cấu trúc và... khó chịu, nhận biết amin bậc I) RNH2 + CHCl3 +3KOH R-N=C + 3KCl+ 3H2O 12 1.4 Ứng dụng của một số amin • CH3-NH2 dùng tổng hợp adrenalin là thuốc có tác dụng co mạch • C6H5NH2 dùng sản xuất phẩm nhuộm, lưu hoá cao su, tổng hợp sulfamid là một loại thuốc kháng khuẩn OH OH adrenalin HO-CH-CH2-NH-CH3 NH2 NH2 NH2 SO3H SO2-NH2 acid sulfanilic sulfamid 13 • Acid sulfanilic, α- naphtylamin,… được dùng làm... 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 RCH2NH2 2 HOH 1.+ LiAlH4 HCONH2 CH3NH2 2 HOH 18 ♣ Phản ứng với acid nitrơ RCO-NH2 + HNO2 CH3-CO-NH2 + HNO2 NH2-CO-NH2 + HNO2 RCOOH + N2 + H2O CH3COOH + N2 + H2O CO2 + H2O + N2 19 2.4 Ứng dụng của một số amid • Nhóm amid có trong protein • Một số polyamid làm sợi nhân tạo hoặc... CO(NH2)2ure là sản phẩm chuyển hoá quan trọng của cơ thể, dùng sx chất dẻo, sx thuốc, bổ sung đạm cho thực vật, tăng hương vị cho thuốc lá, tạo màu nâu vàng cho bánh qui, có trong dầu gội, sữa rửa mặt, sữa tắm, nước thơm, sử dụng trong một số chẩn đoán 20 Clenbuterol chất tạo nạc cho lợn 21 3 3 AMIN AMIN ACID ACID Acid trong protein? Điều đầu tiên bạn có thể thắc mắc là: "một acid amin là gì?" Hiện trong