Ôn tập lý thuyết về amin

tài liệu hóa 12 phần lý thuyết gồm những ý quan trọng mà chúng ta cần nắm được xuyên suốt chương amin và aminoaxit. chúc các bạn thành công

CHNG I: AMIN V MUI IAZONI Bi: AMIN I.KHI NIM 1.nh ngha Amin l dn xut th H ca NH , bng cỏc gc hirocacbon bộo hay thm Amin loi bộo: gc hirocacbon l gc ankyl hay xicloankyl CH -CH CH -NH Amin thm, gc hyrocacbon l nhõn thm: NH2 Tờn thụng thng metylamin imetylamin tri-n-propylamin sec-butylamin Tờn IUPAC aminometan N-metylaminometan N,N-ipropylaminopropan Amino-2-butan w c ar CH NH (CH ) NH (CH CH CH ) N CH3CH2CH-NH2 CH3 X-amino + tờn hirocacbon ot Tờn gc hirocacbon+amin (vit lin ch) v n 2.Bc amin: Amin bc 1, cú nhúm chc amin -NH ớnh vi gc hirocacbon Amin bc 2, cú nhúm chc amin NH ớnh vi hai gc hirocacbon Amin bc 3, N ớnh vi gc hirocacbon RNH (CH ) CNH R NH CH CH NHCH R N (CH ) N amin bc nht amin bc hai amin bc ba II.DANH PHP Amin thng c gi theo tờn thụng thng hn l IUPAC CH3CH2CH - N - CH2CH3 metyletyl-sec-butylamin N, N-etylmetylamino-2-butan phenylamin,anilin aminobenzen(benzenamin) imetylphenylamin imetylanilin N, N-imetylbenzenamin N, N-imetylanilin p-toluiin p-aminotoluen CH3 CH3 w NH2 w N(CH3)2 H3C NH2 III.PHNG PHP TNG HP Ankyl húa trc tip amoniac hay amin NH tỏc dng vi RX to thnh mui: CH CH -Br + NH CH CH NH +Br- NaOH CH CH NH 2.Phn ng kh a, Kh hp cht nitro Nhúm nitro b kh thnh amin bc nht Phn ng ch yu dựng iu ch amin thm Tỏc nhõn kh cú th l hiro húa xỳc tỏc hay tỏc nhõn kh húa hc dung dch CH3 CH3 NO2 NH2 [H] p, to CH(CH3)2 CH(CH3)2 CH3 CH3 NO2 NH2 Fe C H OH, HCl, to NH2 NO2 w w w c ar ot v n b,Kh hp cht nitrin Nitrin b kh bng hiro trờn xỳc tỏc hoc bng LiAlH dung dch to thnh amin bc nht: H 2/ Ni R-CN R-CH -NH hay LiAlH IV.CU TRC Amin l sn phm th ca NH , nờn núi chung cú cu trỳc ging cu trỳc ca NH : R-NH R-NH-R R-N-R NH | R V.TNH CHT HểA HC Tớnh baz Amin l baz Lewis amin cú cp electron n khụng liờn kt N tng t nh ancol, ete Khi xột mt amin cú tớnh baz, cn so sỏnh tớnh n nh ca amin so vi mui amoni Nu ion amoni n nh hn amin thỡ amin ú cú tớnh baz Khi so sỏnh tớnh baz ca amin bộo, cn chỳ ý hai nhõn t: nhõn t phõn cc v nhõn t solvat húa Nu xột theo nhõn t phõn cc, tng gc R s lm tng mt electron N, va lm tng kh nng kt hp proton, va lm tng tớnh n nh ca ion amoni Do ú tớnh baz gim theo th t: R N > R NH > RNH Nu xột theo nhõn t solvat húa ca ion amoni, s lng proton ion amoni cng nhiu thỡ kh nng solvat húa ca ion ú cng ln, ú, tớnh baz thay i theo th t: RNH + > R NH+ > R NH+ Tng hp c hai nhõn t trờn, s thay i tớnh baz ca cỏc amin cú bc khỏc nh sau: RNH < R NH > R N Tớnh baz ca cỏc amin thm bộo cng thay i theo th t nh trờn: NH2 < NHR > NR2 S to mui Do cú tớnh baz, amin cú kh nng to mui vi axit: C H NH + HCl C H NH +Cl(CH ) NH + HNO (CH ) NH + NO C H N(CH ) + RCOOH C H NH+(CH ) RCOOCỏc ion amoni cú kh nng tan tt nc hn l amin: CH (CH ) NH + HCl CH (CH ) NH +NH +Cl( khụng tan) (tan tt) 3.Phn ng ca hirụ ca N-H 3.1 Phn ng ankyl húa ot v n Hiro ớnh vi N cú th b th bi gc hirocacbon amin tng tỏc vi halogenua ankyl bc 1, 2, hay thm Nu ankyl húa hon ton thỡ thu c mui amoni bc 4: RX RX RX RNH RRNH RR N [RR N]+XMui amoni bc l hp cht inoic, cú nhit núng chy cao v d tan nc Chỳ ý: Cỏc dn xuỏt thn ch tham gia phn ng cú nhúm hỳt electron v trớ ortho v pa ra, thớ d nh 2, 4-(NO )C H F 3.2 Phn ng axyl húa Amin bc nht v amin bc hai phn ng vi halogenua axit hay anhirit axit to thnh amit: 2CH NH + CH COCl CH NH-CO-CH + CH NH +ClCH NH + (CH CO) O CH NH-COCH + CH COOH + taùch Tng quỏt: R - NH + Cl - CO - R cọỹng R - NH - COR + HCl cọỹng + taùch R - NH + RCOO - CO - R R - NH - COR + RCOOH Nu dựng clorua axit thỡ cn lng tng ng trung hũa axit clohiric to thnh ng dng: bo v nhúm -NH tng hp hu c Nh phn ng axetyl hoỏ (dựng axetyl clorua hoc anhirit axetic ngi ta bo v nhúm amino tng hp hu c ) bo v nhúm amino ca aminoaxit v peptit qua trỡnh tng hp peptit, khụng dựng phn ng axetyl hoỏ c, vỡ mun gii phúng nhúm -NH -NHCOCH phi thu phõn, ú lm t luụn c liờn kt peptit - CO - NH - Tt hn ht nờn dựng C H CH OCOCl (benzyl oxicacbonyl clorua) vỡ cn gii phúng nhúm - NH cú th dựng phn ng kh bng H /Pd (khụng nh hng ti liờn kt peptit) Thớ d tng hp ipeptit Ala-Gly theo s : C6H5CH2OCO HNCH(CH3)-COOH C H CH OCOCl + H2NCH(CH3)-COOH DDC H2/Pd/C HNCH(CH3)-CO HNCH2COOCH2C6H5 C6H5CH2OCO ar H2NCH2COOCH2C6H5 C6H5CH3 + CO2 w c + H2NCH(CH3)-CO HNCH2COOCH2C6H5 (DCC: ixiclohexylcacboiimit) 3.3 Phn ng vi axit nitr: Axit nitr HONO gn nh khụng tỏc dng vi amin bc 3, tr phn ng nitroso hoỏ nhõn thm Axit nitr tỏc dng vi amin bc hai sinh nitrosoamin(N - nitrosoamin) cú mu vng, nh vy cú th phõn bit amin bc hai vi amin cỏc bc khỏ Thớ d: (+) (C H ) NH + HONO H (C H ) N N = O + H O (Cht lng mu vng) (+ ) w Amin bc mt tỏc dng HONO sinh mui iazoni RN NX(-) (t RNH ) hoc (+ ) ArN NX(-) (t ArNH ) C ch phn ng ca amin bc mt tng t trng hp amin bc hai ch lỳc u cng to hp cht nitroso, sau ú phn ng tip nh sau: w H R- NH - N = O + R- NH = NOH -H + R - N = NOH H + + R - N = NOH2 R-N N (+ ) ỏng chỳ ý l mui iazoni dóy bộo RN N khụng bn nờn chuyn hoỏ thnh ancol gii phong khớ nit Trong y, mui iazoni dóy thm li bn nhit thp v ch phõn hu thnh phenol ng thi gii phúng N un núng Thớ d: OH2 NaNO2 + N2 + C2H5OH + HCl C2H5 - NH2 NCl C2H5 - N HCl, 00C C6H5 - NH2 NaNO2 HCl, 00C + C6H5 - N NCl OH2 đun N2 + C6H5OH + Mui iazoni thm ArN (+)X(-) c dựng rng rói tng hp hu c 3.4 Phn ng th nhõn thm: HCl Cỏc nhúm -NH , -NHR v - NR (R = ankyl) u hot hoỏ nhõn thm v nh hng ortho - para a, Halogen hoỏ Nc brom d dng phn ng vi anilin cho 2, 4, - tribromoannilin (kt ta trng), vi p toluidin p - CH C H NH cho 2,6 - ibrom - - metylanilin Brom lng tỏc dng vo v trớ para ca N - axetylanilin (hay axetanilit) C H NH - COCH ; thu phõn sn phm sinh s c p - bromanilin Iot hn hp vi NaHCO ( trung ho HI sinh phn ng) tỏc dng vi anilin cho ta p - Iotanilin b, Nitro hoỏ Khụng th trc tip nitro hoỏ anilin bng HNO , vỡ y amin b proton hoỏ tr thnh mui amoni; (+) nhúm - N H sinh s phn hot hoỏ rt mnh v nh hng th vo v trớ meta, mun mononitro hoỏ anilin phi bo v nhúm - NH ri mi nitro hoỏ, sau ú gii phúng - NH NH2 NH2 NHCOCH NHCOCH 3 (CH3CO)2O 1) H3O+ 2) OH- v n HNO3, H2SO4 NO2 NO2 mun a nhúm nitr vo v trớ ortho phi khoỏ v trớ para ri mi nitro hoỏ: NHCOCH3 NHCOCH3 (CH3CO)2O H2SO4 NHCOCH3 ot NH2 HNO3, H2SO4 ar SO3H NHCOCH3 NO2 Nu HNO3, H2SO4 SO3H NHCOCH3 H2SO4 NO2 w c OH2 SO3H w Bi: MUI IAZONI w I.CU TRC CA CATION IAZONI Ion iazoni cú nhúm N hay NN mang in tớch dng phõn b trờn c hai nit nhng trung N ớnh vi phõn t benzen nhiu hn: + N N hay + N N + (Ar-N2) h liờn hp, mt liờn kt liờn hp c vi h ca nhõn benzen cũn mt liờn kt nm thng gc vi mt phng ny II.TNH CHT HểA HC Mui iazoni thm ArN (+)X(-) cú th úng vai trũ l cht phn ng cỏc phn ng thay th nhúm - N (+), mt khỏc cú th l tỏc nhõn electrophin tham gia phn ng th electrophin nhõn thm, ú l phn ng ghộp Phn ng th nhúm -N (+) 1.1 Th -N (+) bng -OH v bng -I + -N2 Y - Ar+ Ar - Y N Ar - N (+) (-) Khi un núng dung dch ArN , H SO nc s sinh ArOH theo c ch nờu trờn (H SO (-) cú tớnh nucleophin kộm H O) Phn ng ny c dựng tng hp phenol t amin thm Thớ d: NaNO2, H2SO4, H2O m - NO2C6H4NH2 + m - NO2C6H4N2HSO4 OH2 t0 m - NO2C6H4OH + N2 w c ar ot v n Khỏc vi H SO (-) cú tớnh nucleophin kộm nc, anion I(-) úc tớnh nucleophin cao hn nc nhiu, nờn d tỏc dng vi mui iazoni sinh ArI Thớ d: KI + NaNO2, HCl C6H5I C6H5NH2 C6H5N2Cl 0C 25 0-5 C (+) 1.2.Th -N bng - Cl, -Br v -CN (phn ng Sandmeyer) Nh tng git huyn phự ca Cu X (X = Cl, Br hoc CN) vo dung dch ArN (+)X(-) lnh s xy phn ng th -N (+) bng -X Thớ d: KI + NaNO2, HCl C6H5I C6H5NH2 C6H5N2Cl 0 25 C 0-5 C + NaNO2, HBr Cu2Cl2 o-ClC6H4Br o-ClC6H4NH2 o-ClC6H4N2Br 0-5 C Cu(CN)2 + NaNO2, HCl p-CH3C6H4CN p-CH3C6H4N2Cl p-CH3C6H4NH2 0-5 C (+) 1.3 Th -N bg -F v -NO Sau iu ch muúi areniazoni tetrafluoroborat ArN (+) BF (-) em nhit phõn s c ArF hoc cho tỏc dng vi NaNO /Cu s c ArNO Thớ d: + NaNO2 p-NO2C6H4N2BF4 p-NO2C6H4NH2 HBF4 to -N2, -BF3 w NaNO2/Cu p-NO2C6H4F p-(NO2)2C6H4 w 1.4 Th -N (+) bng -H Phn ng kh: Dựng axit hipophotphor(H PO ) hoc etanol cú th kh c mui iazoni ArN (+) thnh ArH: + H3PO2 NaNO2, H + ArNH2 ArH ArN2 hoặ c C2H5OH - 50C Nh phn ng ny ngi ta cú th loi b nhúm amino vũng thm v ú tng hp c nhng dn xut th khụng th iu ch bng phn ng th trc tip Thớ d t toluen tng hp m - bromotoluen: CH3 CH3 CH3 HNO3 Sn, HCl NH2 CH3 OH2 CH3 NaNO2 H3PO2 HCl -H3PO3 Br NHCOCH3 NHCOCH3 CH3 xt Br Br2 (CH3CO)2O NO2 CH3 CH3 NH2 Br Br N2(+)Cl- v n Phn ng ghộp: Ion arenddiazoni ArN (+) l nhng tỏc nhõn electrophin khụng mnh, thng ch tỏc dng vi nhng cht thm giu mt electron nh amin, phenol, theo c ch electronphinin: S + E R-N N + H R-N=N Y Y ot Cu t iazo Cu t azo Hp cht azo 2.1.Phenol v dn xut Nu cu t azo l phenol, phn ng ghộp xy v trớ para v pH ti u l - 10 chuyn (+ ) ar OH thnh -O(-) cú hiu ng +C mnh hn pH cao hn ArN N s chuyn thnh ArN = NOH v Ar N = N-O(-) khụng cũn tớnh electrophin Thớ d: S + (-) (-) E C6H5 - N N + C6H5-N=N O O w c 2.2.Amin thm Nu cu t azo l amin thm bc nh C H - NR pH thun li l 5-9, phn ng cng xy v trớ para Thớ d: + C6H4-N N + N(CH3)2 C6H5-N=N N(CH3)2 w Phn ng mui iazoni vi amin thm bc mt xy nguyờn t nit Thớ d: + N + H2N - C6H5 C6H5-N=N - NH - C6H5 w C6H5 - N i vi amin thm bc hai nh C H NHCH phn ng xy c nit ln v trớ para ca vũng thm Thớ d: C6H5 - N=N + C6H5 - N N + NHCH3 NHCH3 C6H5 - N=N - N(CH3)2 CHNG II: AMINOAXIT - PROTIT Bi: AMINOAXIT (ii) L-serin (a) S v L COO (b) COO H H3N CH2SH (i) H ot H3N v n I NH NGHA-CU TRC - DANH PHP 1.nh ngha: Aminoaxit l cỏc HCHC chc, phõn t cú cha ng thi nhúm chc -NH (amino) v -COOH (-cacboxyl) 2.Cụng thc tng quỏt: CT chung: (NH ) x R (COOH) y x = y hoc x > y hoc y > x Khi x=1, y= 1, R: no, mch h thỡ CT l NH - C n H 2n - COOH VD: C H O N ng phõn aa?(2 p) 3.Cu trỳc: a s cỏc aa thiờn nhiờn l cỏc , dóy L trng thỏi rn tn ti ion lng cc, dung dch tn ti dng cõn bng Vớ d 1: Cu hỡnh R/S v D/L ca hu ht cỏc amino axit l gỡ ? (b) Vit cu hỡnh tuyt i ca (i) L- cystein v (ii) CH2OH (a) ar Vớ d: (a) Vit tt c cỏc ng phõn lp th ca threonin (dng cụng thc Fischer) (b) Xỏc nh L-threonin v cho bit danh phỏp R/S ca nú COO- w c COO- H3N+ H H + NH3 H OH CH3 HO H COO- COO- H3N+ H H HO H H CH3 racemat-1 (threo) CH3 + NH3 OH CH3 racemat-2 (erythro) w (b) Cỏc cu hỡnh tng ng vi racemat-1 l L- v D-threonin, vi racemat-2 l L- v D-allothreonin, Lc xỏc nh theo cu hỡnh ca C Nu cú mt C bt i nhúm R, cu hỡnh ca nú khụng liờn quan n kớ hiu D,L hay R,S ca amino axit L-threonin l (2S,3R) ng phõn lp th dia - (2S,3S)-threoninc gi l L-allothreonin w 4.Danh phỏp: a,Tờn thng: Axit +Kớ hiu v trớ (-NH ) [(,,, )]+ amino + tờn thụng thng ca axit tng ng b,Tờn quc t: Axit+v trớ nhúm -NH +amino+tờn quc t ca axit HC 5.Tớnh axit , baz ca aa Tờn Kớ hiu Cụng thc Monoaminomonocacboxylic Glixin Gly H N+CH COO- Alanin Ala H N+CH(CH )COO- Valin* Val H N+CH(i-Pr)COO- Leuxin* Leu H N+CH(i-Bu)COO- Isoleuxin* Serin ILeu Ser H N+CH(s-Bu)COOH N+CH(CH OH)COO- Threonin* Thr H N+CH(CHOHCH )COOMonoaminodicacboxylic v dn xut amit Axit aspatic Asp HOOC-CH -CH(+NH )COO- Asparagin Asp(NH ) H NOC-CH -CH(+NH )COO- Axit glutamic Glu HOOC-(CH ) -CH(+NH )COO- Glutamin Glu(NH ) H NOC-(CH ) -CH(+NH )COODiaminomonocacboxylic H N+-(CH ) -CH(NH )COO- Hydroxylizin Hylys H N+-CH -CHOH-CH -CH -CH(NH )COO- Arginin* Arg H N+=C(NH )-NH-(CH ) -CH(NH )COO- v n Lys Lysin * Aminoaxit cha lu hunh Systein CySH H N+CH(CH SH)COO- Cystin CySSCy - Methionin* Met CH SCH CH CH(+NH )COO- ot OOC-CH(+NH )CH S-SCH CH(+NH )COO- Aminoaxit thm * PhCH CH(+NH )COOp-C H CH CH(+NH )COO- Phe Tyr ar Phenylalanin Tyrosin Aminoaxit d vũng Histidin* His w c HN CH2 CH COO + NH3 N Prolin Pro H w Tryptophan* N H H H COO- HO Hypro w Hydroxyprolin H COO- H N H CH2 CH COO +NH3 Try N H II Tớnh cht vt lý: Cht rn, khụng mu, a s tan tt, cú nhit nc tng i cao III Tớnh cht hoỏ hc: Tớnh cht axit-baz: im ng in Tớnh lng tớnh tính baz - OH + + H N CHRCOOH tính axit + - H N CHRCOO + H NCHRCOO- + H O+ cation A (+1) H2O ion lng tớnh B (0) anion C (-1) Giỏ tr pH m ti ú phõn t aminoaxit tn ti dng ion lng cc (I) cõn bng v in tớch v khụng di chuyn v mt in cc no c c gi l im ng in v kớ hiu l pH Giỏ tr v im ng in ca cỏc aminoaxit thiờn nhiờn c gii thiu bng 17.1 im ng in ca cỏc axit monoaminomonocacboxylic tớnh c theo biu thc: pK a1 + pK a2 pH = + v n Giỏ tr pK a1 ng vi nhúm -COOH, pK a2 ng vi nhúm N H Vớ d i vi glyxin, pK a1 = 9,6 tớnh c pH = (2,34 + 9,6) : = 5,97 Cỏc aminoaxit cú giỏ tr pH khỏc nờn mt giỏ tr pH xỏc nh cỏc aminoaxit s dch chuyn v catot hoc anot vi nhng tc khỏc Da vo c tớnh ny ngi ta ó xõy dng phng phỏp in di phõn tỏch aminoaxit t hn hp ca chỳng Tớnh cht ca nhúm cacboxyl: a, Phn ng este hoỏ: Tng t axit cacboxylic, aminoaxit phn ng vi ancol cú axit vụ c xỳc tỏc cho este ( dnh mui) Vớ d: + + bóo hũa khớ HCl H3N - CH(R) - COO + C2H5OH H3N - CH(R) - COOC2H5 Cl + OH2 + w c ar ot Ra sn phm bng dung dch NH s thu c este: H N - CH(R) - COOC H b, Phn ng ecacbolxyl hoỏ: Phn ng tỏch CO t nhúm cacboxyl xy c th nh enzim ecacboxyllaza: za H N - CH(R) - COOH decaboxyla R - CH - NH + CO Tớnh cht ca nhúm amino: a, Phn ng vi axit nitr HNO Tng t cỏc amin bc mt, aminoaxit phnu ng vi axit nitr gii phúng N v to thnh hiroxiaxxit: w w H N CH ( R) CO O + HONO HO CH ( R ) COOH + N + H O Da vo th tớch N thoỏt cú th tớnh c lng aminoaxit dung dch b, Phn ng eamino hoỏ (tỏch nhúm amino) Phn ng xy c th nh enzim, aminoaxit chuyn thnh xetoaxit v NH Vớ d: O ],enzim CH - CH(NH ) - COOH [ CH - C - COOH + NH O Alamin Axit piruvic c, Phn ng ankyl hoỏ hoc aryl hoỏ Nhúm amino ca aminoaxit c ankyl hoỏ hoc aryl hoỏ bng dn xut halogen to dn xut Nankyl hoc N - aryl tng ng Vớ d : H + + H3C N CH2-COO + HI CH3I + H3N - CH2 - COO H O2N + F + H3N - CH2 - COO NO2 O2N NH-CH2-COOH + HF NO2 N-(2,4-dinitrophenyl) glyxin d, Phn ng axyl hoỏ: Nhúm amino ca phõn t aminoaxit c axyl hoỏ dng bi halogenua axit mụi trng kim Vớd: + - 1) OH-/H2O C6H5 - C - NH(R) - COOH + HCl C6H5 - C - Cl + H3N - CH(R) - COO + 2) H O O Cng cú th axyl húa bng anhirit axetic: Cng cú th axyl húa bng anhirit axetic: + t0 CH3 - C - NH(R) - COOH + CH3COOH (CH3- CO)2 O + H3N - CH(R) - COO O O e, Phn ng ngng t vi anehit fomic (Phn ng sorenxen) Aminoaxit phn ng d dng vi anehit fomic to thnh dn xut cha nhúm metylenamino: + + C - O- O OC2H5 NH HN CH2 + OH2 + C2H5OH Dixetpiperazin O + H2N-CH - R w c NH2 C C=O H2C O O R-C t0 ar + NH ot + H3N-CH2 O H2C v n H N CH ( R ) CO O + HCH = O CH = N CH ( R ) COOH + H O Do nhúm amino ó b khoỏ nờn cú th chun nhúm cacboxyl bng kim õy l phn ng quan trng dựng nh lng aminoaxit v ỏnh giỏ mc thu phõn protein Tớnh cht ca c phõn t: a, Tỏc dng ca nhit Cỏc -aminoaxit (hoc este cachỳng) un núng to thnh iamitvũng cnh c gi l ixetopiperazin, hai phõn t aminoaxit b tỏch hai phõn t nc (hoc hai phõn t ancol) Vớ d: O + C2H5O t0 C=O R-CH NH HN CH-R O Diankyldixetopiperazin w w Tng t cỏc amit, cỏc i xetopiperazin b phõn hu mụi trng axit hoc baz, trc ht m vũng tao thnh hai phõn t aminoaxit: O + + H2O, H NH H2C H3N CH2- C - NH - CH2 - COOH CH2 HN O O (nhúm peptit) Dipeptit H2O, H + + H3N - CH2 - COO Khi un núng, ipeptit li khộp vũng to thnh ixetopiperazin Cỏc -aminoaxit b tỏch NH bi nhit to thnh axit , -khụng no: + t0 CH2=CH-COOH +NH3 H3N - CH2 - CH2 - COO Cỏc , vaỡ -aminoaxit di tỏc dng cuat nhit b tỏch nc to thnh amit vũng, thng gi l lactam: 10 COOH + NH -CH CO - HN-CH - HN-CH CO R' R - HN-CH CO cacboxipeptiaza nH2O R" HN-CH R COOH + H2N-CH COOH R' + R" - phõn cỏch mt s liờn kt peptit xỏc nh phõn t peptit (hoc protein) cú th dựng cỏc enzim proteaza nh tripsin, chimotri-psin, pepsin Trớpin xỳc tỏc cho s phõn ct liờn kt peptit sau gc lysin hoc arginin Chimotripsin xỳc tỏc cho s phõn ct lien kt peptit sau cỏc gc phenylalanin, tryptophan, tyrosin, leuxin, axit aspactic hoc axit glu tamic Vớ d: .-NHCHCOO R NHCHCO- R1 + + H3NCHCO- R1 v n .-NHCHCO R enzim Aminoaxit u N Lys, Arg Phe, Trp, Tyr Phe, Trp, Tyr, Leu, Asp, Glu ot Enzim Tripsin Chi motripsin Pepsin ar b, Phn ng vi 2,4 - initroflobenzen: Tng t aminoaxit, nhúm -NH ca n v aminoaxit N-u mch phn ng c vi 2,4initroflobenzen cho dn xut 2,4-initro-phenyl (DNP) mu vng : NO2 F + H2NCH-CONH-CH-COR R O2N w c O2N NHCHCONH-CHCO- +HF R R NO2 w w Phn ng ny c dựng xỏc nh trt t sp xp cỏc n v aminoixit phõn t peptit (Phng phỏp Sanger) c, Phn ng mu biure Phn ng mu biure c trng cho liờn kt peptit, tt c cỏ peptit cú t hai liờn kt peptit tr lờn u phn ng vi dung dch CuSO loóng mụi trng kim cho dung dch hp cht phc cú mu tớm hoc tớm Phn ng biure c dựng phõntớch nh tớnh (nhn bit) v phõn tớch nh lng peptit v prrotein IV - Tng hp peptit: Khỏc vi nhiu loi hp cht hu c khỏc, cỏc phn ng tng hp (iu ch) peptit rt phc Khụng th tng hp c peptit mong mun nh phn ng trựng ngng cỏc phõn t aminoaxit khỏc nhau, vỡ s to hn hp cỏc peptit Vớ d trng hp n gin nht l ngng t hai phõn t aminoaxit khỏc s to ipeptit: Gly-Gly Glixin + Alanin -H2O Ala-Ala Gly-Ala Ala-Gly Do vy tng hp mt peptit cú trt t xỏc nh cỏc n v aminoaxit phõn t cn phi bo v nhúm amino hay nhúm cacboxyl no ú khụng cn chngs tham gia phn ng to liờn kt peptit Nhúm bo v cn tho mt s tiờu chun sau: - D gn vo phõn t aminoaxit 15 Bo v c nhúm chc iu kin hỡnh thnh cỏc liờn kt peptit D loi m khụng nh hng n s tn ti ca cỏc liờn kt peptit Bo v nhúm amino: Nhúm amino thng c bo v bi nhúm benzyloxicacbonyl (C H - CH O - C -, cũn gi l O cacbobenzonxi v c kớ hiu l C bz ) bng cỏch cho aminoaxit phn ng vi benzyl clofomiat (C H CH -O-CO-Cl, cacbonbenzoxi clorua) dung dch Vớ d: - - + 5oC - 30 phút + H3O C6H5CH2OCONHCH2COO dd NaOH C6H5CH2OCOCl+ H3NCH2COO C6H5CH2OCONHCH2COOH C6H5CH3 + HOCONHCHCO R NHCHCO- R1 v n Benzyloxicacbonylglyxyl Sau tng hp c peptit nhúm bo v s c loi phõn t peptit nh phn ng hiro phõn: H2/Pd C6H5CH2-OCONHCHCO NHCHCO- R R1 CO2 + H2NCHCO R NHCHCO- R1 w c ar ot Bo v nhúm cacboxyl: Nhúm cacbonxyl thng c bo v bng cỏch chuyn thnh metyl hay etyl hoc benzyl este Nhúm este d thu phõn hn nhúm peptit nờn c loi phõn t peptit bng cỏch thu phõn bi dung dch kim: C6H5CH3 + HOCONHCHCO NHCHCO- CO2 + H2NCHCO NHCHCO- R R R R1 H3O+ OH/H2O - C-NHCH(R)-COOCH3 + CH3OH - C-NHCH(R1)-COOH O O Riờng nhúm benzyloxi (C H CH O-) cũn c loi nh phn ng hiro phõn: H2/Pd - C-NH(R)CH-COOH + C6H5CH3 - C-NHCH-CO(R)OCH2C6H5 O O w Ngng t cỏc aminoaxit ó c bo v Thc hin phn ng ngng t cỏc aminoaxit cú nhúm chc ó c bo v s thu c peptit mong mun Vớ d tng hp i peptitthreonylalanin: w C6H5CH2OCONHCH-COOH + H2NCHCOOCH2C6H5 CH3CHOH Threonin bảo vệ-NH2 DDC -H2O CH3 Alanin bảo vệ-COOH C6H5OCONHCH-CO H2/Pd/C CH3COOH DDC -H2O HNCHCOOCH2C6H5 CH3CHOH CH3 Cbz-Thr-Ala CH2C6H5 _ + H3NCH-CO HNCHCOO + C6H5CH3 + CO2 CH3CHOH CH3 V XC NH CU TRC xỏc nh cu trỳc ca peptit thng thc hin cỏc bc c bn sau: Xỏc nh thnh phn cỏc aminoaxit phõn t peptit: Thu phõn hon ton peptit thnh hn hp cỏc aminoaxit (thng thu phõn bng dung dch HCl 6N 1100C khong 24-72 gi) Sau lm sch dung dch thu phõn, tỏch riờng tng aminoaxit nh 16 phng phỏp sc kớ nhn bit tng aminoaxit cn tin hnh sc kớ thờm mt dung dch chun cha hn hp cỏc aminoaxit ó bit v cú nng xỏc nh So sỏnh cỏc sc kớ ca dung dch chun s bit c thnh phn v t l tng aminoaxit phõn t peptit Xỏc nh trỡnh t sp xp cỏc n v aminoaxit phõn t peptit: 2.1 Xỏc nh aminoaxit u N - Phng phỏp Sanger Cho peptit phn ng vi 2,4-initro-flobenzen thu c dn xut 2,4-initrophenyl ca peptit Thu phõn dn xut ny mụi trng axit thu c hn hp cỏc aminoaxit v 2,4-initrophenyl ca aminoaxit u N, dn xut DNP ca aminoaxit cú th nhn bit c bng cỏc phng phỏp sc kớ, t ú suy n v aminoaxit u N: NO2 F + H2NCH-CONH-CH-COR R 2,4-dinitroflobenzen NO2 O2N O2N O2N R R NO2 NHCHCOOH R R ot N-(2,4-initrophenyl) aminoaxit H3N+ CH-COO + v n HCl, to NHCHCONH-CHCO- Ph w c ar - Phng phỏp Edman Cho peptit tỏc dng vi phenylosothioxionat C H N=C=S, nhúm NH ca n v aminoaxit u N phn ng to dn xut penylisothicacbamonyl peptit (dn xut phenyl thioure ca peptit), sau ú cho dn xut thu c tỏc dng vi HCl mitrometan s xy s phõn ct liờn kt peptit gc aminoaxit u N, to thnh peptit ngn hn v phenylthiohiantoin: w R CH C=S NH R w C=O CH CH C=O NH R' HCl H2O N R' CH C=O NH NH R'' CH R'' CH C=O C=S O=C R NH CH phenyl thiohydantoin + NH C=O C=O Ph Ph N=C=S phenyl iso thioxyanat + NH2 NH2 R' CH C=O NH R'' CH C=O peptit phenylthiocacbamoylpeptit peptit ngn hn Sn phm phenylthiohiantoin c nhn bit nh phng phỏp sc kớ, trờn c s so sỏnh vi cht chun ó bit cú th suy aminoaxit u N, peptit ngn hn c tinh ch v li tip tc thc hin phng phỏp Edman nhn n v aminoaxit u N ca nú 17 2.2 Xỏc nh aminoaxit u C Thu phõn peptit nh enzim cacboxipeptiaza -NH-CHR -CO-NH-CHR -CO-CHR -COO- cacboxypep tidõz -NH-CHR -CO-NH-CHR -COO+-NH + CHR -COOAminoaxit xut hin u tiờn dung dch chớnh l aminoaxit u C Hn ch ca phng phỏp ny l enzim cacboxipeptidata khụng tỏch c cỏc aminoaxit uụi C l prolin hoc hiroxiprolin mch peptit 2.3 Thu phõn tng phn mch peptit Thu phõn peptit nh cỏc enzim proteaza (tripsin, chimotripsin, pepsin ) thu c hn hp cỏc peptit cú mch ngn hn; cỏc peptit ny c tỏch riờng nh phng phỏp sc kớ, tinh ch sch r xỏc nh trỡnh t sp xp cỏc n v aminoaxit phõn t ca chỳng theo cỏc phng phỏp ó nờu trờn phõn ct peptit thnh cỏc peptit cú mch ngn hn cũn dựng cỏc tỏc nhõn xian bromua BrCN Tỏc nhõn ny ch phõn ct mch peptit sau gc methiomin: O R N C CH H BrCN v n H CO N CH N C CH CH2 H O H2C R O + CH H2N CO + CH3SCN CH2 ot CH2SCH3 homoserin lacton ar i vi mt mch peptit, nu dựng cỏc xỳc tỏc phõn ct mch khỏc s thu c nhng phõn on khỏc Chng hn phõn ct on mch sau: Phõn ct bng trypsin w c Ala Leu Gly Met Lys Trp Phe Arg Ala Ala Ser Met Ala Phe Lys w w Phõn ct bng BrCN 18 MT S BI TP V HP CHT CA NIT w w w c ar ot v n Cõu 1: ( thi HSG quc gia nm 2000-2001) Xut phỏt t Brombenzen cha 14C v trớ v cỏc húa cht vụ c cn thit khụng cha 14C, hóy iu ch cỏc hp cht thm cha 14C v trớ 3: a) anilin b) Iotbenzen c) Axit benzoic Cõu 2: So sỏnh tớnh baz ca cỏc hp cht sau õy: R N, R NH, RNH Gii thớch vỡ cú s sp xp ú? Cõu 3: (Chn i HSG Tnh 2006- 2007) Mt pentapeptit (A) thu phõn hon ton cho mol Gly, mol Ala, mol Val v 1mol Phe Trong s thu phõn tng phn (A) thy cú Ala-Gly, Gly-Ala A tỏc dng vi HNO khụng thy gii phúng N Xỏc nh cụng thc cu to ca A Cõu 4: Mui C6H5N2+Cl- (phenyliazoni clorua) c sinh cho C6H5-NH2 (anilin) tỏc o dng vi NaNO2 dung dch HCl nhit thp (0-5 C) iu ch c 14,05 gam C6H5N2+Cl- (vi hiu sut 100%), lng C6H5-NH2 v NaNO2 cn dựng va l A 0,1 mol v 0,4 mol B.0,1 mol v 0,2 mol C.0,1 mol v 0,1 mol D.0,1 mol v 0,3 mol Cõu 5: Cho 8,9 gam mt hp cht hu c X cú cụng thc phõn t C3H7O2N phn ng vi 100 ml dung dch NaOH 1,5M Sau phn ng xy hon ton, cụ cn dung dch thu c 11,7 gam cht rn Cụng thc cu to thu gn ca X l A HCOOH3NCH=CH2 B H2NCH2CH2COOH C CH2=CHCOONH4 D H2NCH2COOCH3 ( thi H 2008) Cõu 6: Cú cỏc dung dch riờng bit sau õy: C HH NH Cl(phenylamoniclorua, H N-CH -CH -CH(NH )-COOH, ClH N-CH -COOH, HOOC-CH -CH -CH(NH )-COOH, H N-CH -COONa S lng cỏc dung dch cú pH 6) Cõu 14: ( thi HSG quc gia - 2003) 1.Hp cht A (C H 11 O N) l mt cht lng quang hot Kh A bng H cú xỳc tỏc Ni s c B (C H 13 N) quang hot Cho B tỏc dng vi axit HNO thu c hn hp gm ancol C quang hot v ancol tert-amylic (2- metyl-2-butanol) Xỏc nh cụng thc cu to ca A Dựng cụng thc cu to, vit phng trỡnh cỏc phn ng to thnh B, C v ancol tert-amylic t A 2.Hp cht A (C H OBr) tỏc dng vi dung dch it kim to kt ta mu vng A tỏc dng vi dung dch NaOH to xeton B v C cựng cú cụng thc phõn t C H O B, C u khụng lm mt mu dung dch kalipemanganat lnh, ch cú B to kt ta mu vng vi dung dch it kim Cho B tỏc dng vi CH MgBr ri vi H O thỡ c D (C H 12 O) D tỏc dng vi HBr to hai ng phõn cu to E v F cú cụng thc phõn t C H 11 Br ú ch cú E lm mt mu dung dch kalipemanganat lnh Dựng cụng thc cu to, vit s phn ng t A to thnh B, C, D, E, F Vit tờn A v D theo danh phỏp IUPAC w w w c ar ot Cõu 15: ( thi HSG quc gia - 2005) L-Prolin hay axit (S)-piroliin-2-cacboxylic cú pK = 1,99 v pK = 10,60 Piroliin (C H N) l amin vũng no nm cnh Vit cụng thc Fis v cụng thc phi cnh ca L-prolin Tớnh pH I ca hp cht ny Tớnh gn ỳng t l dng proton hoỏ H A+ v dng trung ho HA ca prolin pH = 2,50 Tớnh gn ỳng t l dng eproton hoỏ A v dng trung ho HA ca prolin pH = 9,70 T metylamin v cỏc hoỏ cht cn thit khỏc (benzen, etyl acrilat, natri etylat v cỏc cht vụ c), hóy vit s iu ch N-metyl-4-phenylpiperiin Bi 16: ( thi HSG quc gia, Vit Nam - 2007) Thy phõn hon ton mt hexapeptit M thu c Ala, Arg, Gly, Ile, Phe v Tyr Cỏc peptit E (cha Phe, Arg) v G (cha Arg, Ile, Phe) c to thnh s cỏc sn phm thy phõn khụng hon ton M Dựng 2,4-dinitroflobenzen xỏc nh c amino axit Ala Thy phõn M nh tripsin thu c tripeptit A (cha Ala, Arg, Tyr) v mt cht B a Xỏc nh th t liờn kt ca cỏc amino axit M b Amino axit no cú pH I ln nht v amino axit no cú pH I nh nht? Bit cu to chung ca cỏc amino axit l H N-CHR-COOH AA: Ala Arg Gly Ile Phe Tyr R : CH (CH ) NHC(=NH)NH H CH(CH )C H CH C H p-HOC H CH 2 Isoleuxin c iu ch theo dóy cỏc phn ng sau (A, B, C, D l kớ hiu cỏc cht cn tỡm): Br2 KOH (C H OOC) CH D NH Isoleuxin A B C t CH3CH2 CH CH3 C H ONa HCl Br Hóy cho bit cụng thc ca cỏc cht A, B, C, D v Isoleuxin Cõu 17: ( chon i tuyn QT 2006) Ala, Val, Leu l ch vit tt tờn cỏc aminoaxit thiờn nhiờn, cụng thc ln lt l CH CH(NH )COOH, (CH ) CHCH(NH )COOH, (CH ) CHCH CH(NH )COOH Vit cỏc phng trỡnh phn ng tng hp tripeptit Leu-Ala-Val t cỏc cht: Ala, Val, Leu, photpho pentaclorua, BOC-Cl (tert-butyloxicacbonyl clorua), ancol benzylic, DCC (ixiclohexylcacboiimit), axit trifloaxetic, axit axetic, hiro, palai v cacbon Cú bao nhiờu tripeptit c to thnh m mi tripeptit cú aminoaxit trờn, nu khụng s dng nhúm bo v Biu din cụng thc phi cnh ca tripeptit Leu-Ala-Val Ghi giỏ tr pK a vo nhúm tng ng v tớnh pH I ca tripeptit ny, bit rng pK a1 = = 3,42; pK a2 = 7,94 21 MT S BI TP Cể LI GII Vớ d 1: Di tỏc dng ca in trng, aminoaxit di chuyn v phớa in cc no pH < pI, (b) pH > pI v pH = pI ? Gii thớch Bi gii: pH < pI: cation A chim u th, nờn di chuyn v phớa catot, (b) pH > pI : anion C chim u th nờn di chuyn v phớa anot v (c) pH = pI in tớch cõn bng nờn amino axit khụng chuyn dch Vớ d 2: Vit cõn bng in ly ca lysin (mt baz) v tớnh im ng in ca nú Xem giỏ tri pK a bng Bi gii: COO COO COO COOH OH (CH2)3 H (CH2)3 CHNH2 OH (CH2)3 H CH2NH3 CH2NH (+2)3 OH H CHNH2 (CH2)3 v n CHNH3 CHNH3 CH2NH2 CH2NH3 (+1) (0) (-1) ot in tớch tng cng ca mi dng c ghi ngoc n trờn, dng cú in tớch bng khụng tn ti gia hai dng cú pK a tng ng l 8,95 v 10,53 Nh vy pI = (8,95+10,53)/2 = 9,74 Vớ d 3: Vit cõn bng in ly ca axit aspatic v tớnh im ng in ca nú Bi gii: COO COO ar COOH CHNH3 CHNH3 OH H COOH COOH (+1) H w c CH2 CH2 OH (0) CHNH3 CH2 COO (-1) OH H COO CHNH2 CH2 COO (-2) w w Dng cú in tớch bng khụng tn ti gia hai dng cú pK a tng ng l 1,88 v 3,65 Nh vy pI = (1,88 + 3,65)/2 = 2,77 Vớ d 4: Khi thy phõn hon ton mol tripeptit X thu c mol axit glutamic [HOOC(CH ) CH(NH )COOH], mol alanin [CH CH(NH )COOH] v mol NH Cht X khụng phn ng vi 2,4-dinitroflobenzen v X ch cú mt nhúm cacboxyl t Thy phõn X nh enzim cacboxipeptidaza thu c alanin v mt dipeptit Y Vit cụng thc cu to ca X, Y v gi tờn chỳng Bi gii: Xỏc nh cu to X v Y : -Thy phõn X nh enzim cacboxipeptidaza thu c alanin v mt dipeptit Y aminoaxit C-u mch l Ala v nh vy tripeptit X cú cu to theo trt t : Glu-Glu-Ala -X khụng phn ng vi 2,4-dinitroflobenzen v X ch cú mt nhúm cacboxyl t nhúm -NH ca aminoaxit N-u mch ó to lactam vi nhúm cacboxyl ca Glu th nht -Khi thy phõn hon ton mol tripeptit X thu c mol NH nhúm cacboxyl ca Glu th hai tn ti dng amit -CONH Vy X v Y l : 22 NH X: O CH CO NH CH CO NH CH COOH C (CH2)2CONH2 CH3 CH2 CH2 Glutamolactamylglutaminylalanin NH Y: O C CH2 CH CO NH CH COOH (CH2)2CONH2 CH2 Glutamolactamylglutamin Vớ d 5: Xỏc nh cụng thc cu to v tờn ca A(C H O N) Bit rng A cú tớnh cht lng tớnh, phn ng vi axit nitr gii phúng nit; vi ancol etylic cú axit lm xỳc tỏc to thnh hp cht cú cụng thc C H 11 O N Khi un núng A chuyn thnh hp cht vũng cú cụng thc C H 10 N O Hóy vit y cỏc phng trỡnh phn ng xy v ghi iu kin (nu cú) A cú ng phõn loi gỡ ? Bi gii: ot v n a) Cụng thc cu to ca A : A phn ng vi axit nitr gii phúng nit A cha nhúm -NH A phn ng vi ancol etylic to C H 11 O N A cha nhúm -COOH A l -aminoaxit un núng A to hp cht vũng C H 10 N O Cụng thc cu to ca A : CH CH(NH )COOH (alanin) b) Phng trỡnh phn ng : 15 O2 3CO2 + H 2O + N 2 CH COOH + HONO CH3 CH COOH + N2 + H2O CH3 NH2 CH3 CH COOH OH HCl + C2H5OH NH2 CH COOH + NH3 CH3 CH COOC2H5 + H2O w c CH3 ar C3H 7O2 N + CH3 NH3Cl NH3Cl CH COOC2H5 + NH4Cl NH2 O CH3 CH COOH w NH2 to CH3 NH HN + H2 O CH3 O w (c) A cú ng phõn quang hc phõn t cú nguyờn t cacbon bt i : COOH H C NH2 CH3 COOH H2 N C H CH3 23 Vớ d 6: Xut phỏt t brombenzen cha 14 C v trớ v cỏc hoỏ cht vụ c cn thit khụng cha 14 C, hóy iu ch cỏc hp cht thm cha 14 C v trớ : a) Anilin ; b) Iotbenzen ; c) Axit benzoic Bi gii: a, Br MgBr 14 14 C Mg + (1) MgBr COOMgBr C (2) CO2 + COOMgBr COOH + H3O (3) ot + COOH COOH 14 C H2SO4 HNO3 + C ar 14 v n 14 C ete khan + HOH (4) NO2 COOH COONa C w c 14 14 + Na2CO3 C + HOH + CO2 NO2 COONa C 14 w 14 CaO C + w 14 C + Fe + + FeCl3 + HOH NH3Cl HCl 14 C (7) C + NaOH NH3Cl (6) C NO2 14 Na2CO3 NO2 NO2 14 NO2 NaOH rắn + (5) + NaCl + HOH (8) NH2 24 14 14 C C + NaNO2 + HCl Cl + + NH2 NaCl + 2HOH (9) N N 14 14 C C Cl + + KI + N N N2 KCl + (10) I b, c, 14 14 C C N N + Cl N2 CuCN + CuCl (11) v n + C N 14 14 C C C 2HOH + H + + NH4 (12) COOH N Vớ d 7:( thi HSG quc gia 1997) ot + + w c ar Thu phõn hon ton 1mol polipeptit X cho ta: 2mol CH - CH(NH ) - COOH (Alanin hay vit tt l Ala) 1mol (HOOC - CH - CH - CH(NH ) - COOH (axit gluconic hay Glu) 1mol H N-(CH ) -CH(NH )-COOH (Lizin hay Lis) 1mol (Histidin hay His) N CH2 CH COOH w NH2 N H Nu cho X tỏc dng vi 2,4 (NO ) C H F (ký hiu ArF) ri mi thy phõn thỡ tỡm c Ala, Glu, Lys v hp cht N CH2 CH COOH w N NH Ar H Mt khỏc nu thu phõn X nh enzim cacboxipetidaza thỡ thu c Lys v mt tetrapeptit Ngoi thu phõn khụng hon ton X cho ta cỏc ipeptit Ala - Glu, Ala-Ala v His- Ala Xỏc nh cụng thc cu to v tờn ca poliptit X Sp xp cỏc aminoaxit trờn theo th t tng dn pH I (pH I c gi l im ng in, ti pH dú aminoaxit tn ti dng ion tng cc trung ho v in tớch v khụng di chuyn v mt din cc no ú c) Bit giỏ tr pH I l 3,22 ; 6,0; 7,59; 9,74 Vit cụng thc cu to dng ch yu ca mi aminoaxit trờn cỏc pH bng 1v 13 Di tỏc dng ca enzim thớch hp aminoaxit cú th b decacboxyl hoỏ (tỏch nhúm cacboxyl) Vit cụng thc cu to ca cỏc sn phm ecacboxyl hoỏ Ala v His So sỏnh tớnh baz ca cỏc nguyờn t nit phõn t gia hai sn phm ú Gii thớch Bi gii: T s mol v cụng thc cu to ca cỏc aminoaxit suy X l mt pentapeptit T kt ta thu phõn sn phm phn ng gia X v ArF suy u N (u cha nhúm do) ca X l His -NH t 25 T sn phm thu phõn X nh enzim cacboxipeptitdaza suy u C (u cha nhúm do) ca X l Lys Khi thu phõn khụng hon ton X cho cỏc ipeptit His-Ala, Ala-Ala, Ala-Glu Trt t sp xp cỏc aminoaxit mch: His - Ala - Ala - Glu Lys Cụng thc cu to ca X: -COOH t H2N - CH - C - NH - CH - C - NH - CH - C - NH - CH - C - NH - CH - COOH CH3 O CH3 O O O (CH2 )2 (CH2 )2 N CH2 N NH2 COOH (ThớHsinh cú th vit cụng thc ú nhúm - CO NH - gia Glu v Lys c to bi nhúm ar ot v n COOH v trớ ca Glu vi nhúm NH v trớ ca Lys Th t tng dn pH I : Glu < Ala < His < Lys pH I 3.22 6.00 7.59 9.74 Gii thớch: tớnh axit ca aminoaxit cng ln thỡ giỏ tr pH I cng nh, tớnh baz cng ln thỡ pH I cng ln - Glu cú pH I nh nht (3.22) vỡ s nhúm COOH nhiu hn s nhúm NH Mun tn ti dng HOOC - (CH ) CH - COO phi thờm H+ (a v pH thp) nhúm -COOH th hai khụng phõn li NH - Lys cú pH I ln nht (9.74) vỡ s nhúm -NH nhiu hn s nhúm -COOH - Ala cú pH I = 6.00 vỡ cú mt nhúm -COOH v mt nhúm -NH - His cú pH I trung gian gia Ala v Lys, vỡ cú s nhúm -COOH v - NH bng nhng d vũng cha N cng l trung tõm baz (tuy yu hn -NH ) pH = pH = 13 Ala : CH3 - CH - COOH CH3 - CH - COO- +NH3 HOOC - (CH2)2 - CH - COOH -OOC - (CH2)2 - CH - COONH2 +NH3 + H N N H +NH3 + N H +NH3 CH3 - CH - COOH enzim -CO2 NH2 CH2-CH-COOH N N H NH2 enzim -CO2 NH2 H2N - (CH2)4 - CH - COO- H3N - (CH2)4 - CH - COOH w Lys: CH2-CH-COO- N CH2-CH-COOH w His : w c Glu : NH2 NH2 CH CH NH (c) N CH2-CH2-NH2 N (d) H - Tớnh baz gim dn: N (a) > N (b) > N (c) > N (d) Gii thớch: Tớnh baz nguyờn t N tng mt electron trờn nú tng Mt electron N (a) > N (b) v ỡ N (a) liờn kt vi gc C H y e, ú N (b) nh hng bi gc d vũng hỳt e Mt e N (c) < N (b) vỡ N (c) trng thỏi lai hoỏ sp2 (cú õm in ln hn nguyờn t N (b) lai hoỏ sp3) V N (c) 26 li liờn kt vi nhng nguyờn t C lai hoỏ sp2 (kh nng hỳt e ca C lai hoỏ sp2 mnh hn C lai hoỏ sp3) N (d) khụng cú tớnh baz vỡ khụng cũn cp electron t (do ó tham gia to h liờn kt vũng thm) .v n Vớ d 8: ( thi HSG quc gia 2008) a, HSCH CH(NH )COOH (xistein) cú cỏc pKa: 1,96; 8,18; 10,28 Cỏc cht tng ng vi nú l HOCH2 CH(NH2 )COOH (serin), HseCH2 CH(NH2 )COOH (selenoxistein), C H7 NO5 S (axit xisteic) Hóy xỏc nh cu hỡnh R/S i vi serin v axit xisteic B, Hóy qui kt cỏc giỏ tr pKa cho tng nhúm chc phõn t xistein Vit cụng thc ca xistein Ph = 1,5 v 5,5 Sp xp amino axit trờn theo th t tng dn giỏ tr Ph I v gii thớch s sp xp ú Thy phõn hon ton mt nonapeptit X thu c Arg, Ala, Met, Ser, Lys, Phe , Val, v Ile S dng phn ng ca X vi 2,4-initroflobenzen xỏc nh c Ala Thu phõn X vi trypsin thu c pentapeptit (Lys, Met, Ser, Ala, Phe), ipeptit (Arg, Ile) v ipeptit (Val, Phe) Thu phõn X vi BrCN dn n s to thnh mt tripeptit (Ser, Ala, Met) v mt hexapeptit Thu phõn vi cacboxypeptiaza c X v hexapeptit u cho Val Xỏc nh th t cỏc amino axit X Bi gii: a.Xỏc nh cu hỡnh COOH COO H CH2OH CH2SO3 Axit L-xisteic (cấu hình R) ar L-Serin (cấu hình S) H H 3N ot H3N w c b Giỏ tr Ph v cụng thc ca xistein pKa (xistein): 1,96 (COOH) ; 8,18 (SH) ; 10,28 (NH ) Ph I (xistein) = (1,96 + 8,18) / = 5,07 + Ph = 1,5 : HS CH CH (NH ) COOH + Ph = 5,5 : HS CH CH (NH ) COO- 2.Trt t Ph I Trỡnh t tng dn Ph I : Axit xisteic < selenoxistein < xistein < serin w 3.Xỏc nh cụng thc cụng thc ca X Theo bi xỏc nh c u N l Ala; u C l Val Thy phõn vi trypsin thu c: Ala-(Met, Ser, Phe)-Lys Ile-Arg v Phe-Val w Da vo kt qu thy phõn vi BrCN, suy ra: Ala-Ser-Met-Phe-Lys Vy X l: Ala-Ser-Met-Phe-Lys-Ile-Arg-Phe-Val Vớ d 9: Sp xp s tng dn tớnh baz (c gii thớch) ca cỏc cht tng dóy sau: Sp xp s tng dn tớnh baz (cú gii thớch) ca cỏc cht tng dóy sau: CH -CH(NH )-COOH , CH =CH-CH -NH , CH 3- CH -CH -NH , CH C-CH -NH NH CH3 , CH2 NH2 , CH2 NH2 , O2N NH2 Bi gii: Tớnh baz tng theo th t: 1.CH -CH(NH )+-COO- < CHC-CH -NH < CH =CH-CH -NH < CH 3- CH -CH -NH 27 Tn ti dng ion lng cc õm in C SP > C SP > C SP O2N NH2 < Nhúm C H -CH hỳt e yu CH2-NH2 < Nhúm C H 11 -CH y e, lm tng mt e trờn nhúm NH NH -CH3 - Nhúm C H 11 v -CH y e, - Amin bc II w w w c ar ot v n Nhúm p-O N-C H hỳt e mnh cú nhúm -NO (-I -C) lm gim nhiu mt e trờn nhúm -NH CH2-NH2 < 28 TI LIU THAM KHO w w w c ar ot v n 1.C s húa hc hu c-Thỏi Doón Tnh - NXB GD-Nm 2008 2.Bi húa hc hu c-Thỏi Doón Tnh - NXB GD-Nm 2008 3. thi HSG Quc gia cỏc nm 4.Bỏi húa hc hu c Ngụ Th Thun - NXB KHKT-Tp 2-Nm 2007 5.Bỏi húa hc hu c Ngụ Th Thun - NXB KHKT-Tp 2-Nm 2007 6.Bỏi húa hc hu c Triu Quý Hựng - NXB GD-Nm 2007 7.Húa hc hu c Hu nh, ỡnh Róng - NXB GD-Nm 2007 8.C ch phn ng húa hc hu c-Trn Quc Sn NXB GD-Nm 2002 9. thi HSG tnh Qung Tr 10.Mt s vỏn chn lc ca húa hc Tp NXBGD Nguyn Duy i, Trn Quc Sn, Nguyn Tớnh Dung, Trn Thnh Hu, Nguyn Vn Tũng 29