Lý thuyết và bài tập trọng tâm hóa học chuyên đề amin aminoaxit peptit va protein

K càng lớn lực ba zơ càng mạnh; AMIN THƠM Trong anilin có hiệu ứng liên hợp p  => Điều này dẫn đến - Làm giảm mật độ electron tự do trên N => khó nhận proton => anilin có tính bazơ yế

AMIN – AMINOAXIT – PEPTIT VÀ PROTEIN

A LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM

AMIN

I CÔNG THỨC

- CxHyNt ( với y2x 2 t và , ty cùng chẵn hoặc cùng lẻ)

- Amin no: y2x 2 t

Ví dụ: x6;z 2 y16 CTPT C H N hay CTCT H N: 6 16 2 : 2  CH26 NH2

- Amin no đơn chức: z 1 y2x  2 1 y2x 3 CTC C H: n 2n3N n 1

Ví dụ: n 1 CTPT CH N: 5 hay CTCT thu gọn là CH NH 3 2

- Amin thơm đơn chức có CTC: C H n 2n5N n 6

Ví dụ: n 6 CTPT C H N: 6 7 hay CTCT thu gọn là C H NH 6 5 2

II PHÂN LOẠI – DANH PHÁP – LÝ TÍNH

1 Phân loại: Có 2 cách phân loại

Phân loại theo bậc

amin

Gồm 3 loại

2

Amin bậc một

3

|

R

Phân loại theo gốc

hiddrocacbon

Gồm 3 loại:

3 2 2 2

CH CH CH NH

Amin béo

2 Danh pháp

C A MI N

TÊN GỐC CHỨC

TÊN THAY THẾ TÊN

THƯỜNG

2 2 2 2

3

|

CH

amin

3

|

CH

N,N-Đimetylmetanami n

2 Metylphenylamin

N-Metylphenylamin

N-Metylanilin

3 Tính chất vật lý

Metylamin CH NH Đimetylamin 3 2; CH3 2 NH Trimetylamin ; CH3 3 N và

Etylamin C H NH là những chất khí, mùi khai, độc, dễ tan trong nước.2 5 2

Các amin đồng đẳng cao hơn là những chất lỏng hoặc rắn, ít tan

Anilin là chất lỏng, sôi ở 1840C, không màu, rất độc, rất ít tan trong nước, tan trong etanol bezen Để lâu trong không khí, anilin chuyển sang màu nâu đen vì bị oxi hóa bởi oxi của không khí

II ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO – HÓA TÍNH

1 Đặc điểm cấu tạo

AMIN BÉO Nitơ ở trạng thái lai hóa sp3, trên N còn đôi electron tự do

=> dễ nhận proton thể hiện tính bazơ

3

2

RNH

      

 

K càng lớn lực ba zơ càng mạnh;

AMIN THƠM

Trong anilin có hiệu ứng liên hợp p  => Điều này dẫn đến

- Làm giảm mật độ electron tự do trên N => khó nhận proton

=> anilin có tính bazơ yếu hơn NH 3

- Mật độ electron ở vòng bezen tăng lên làm cho phản ứng thế

dễ hơn so với bezen Ví dụ: thế brom => ưu tiên thế vào các vị trí otho,para

2 Tính chất hóa học

AMIN BÉO

Tính

Bazơ

- Dung dịch CH3NH2 làm quì tím hóa xanh

- Tác dụng axit tạo muối

CH NH H O CH NHOH

metylamoniclorua

- Nhận biết bằng quì; hoặc đũa thủy tinh nhúng HCL đặc thấy tạo khói trắng

- RNH2 tác dụng H2SO4 theo tỉ

lệ mol, nếu amin dư tạo muối trung hòa

- Các muối của amin với axit hữu cơ:

Ví dụ: CH3NH3OOCCH3 tác dụng được với axit; ba zơ

- FeCl3,Al Cl3,… vào dụng dịch CH3NH2 tạo kết tủa

+HNO 2 - Amin bậc 1 tạo khí nitơ

- Amin bậc 2 tạo hợp chất nitroso ( chất lỏng màu

vàng)

CH32NH HO NO   CH32N NO H O  2

Đây là phương pháp phân biệt amin bậc 1 với bậc 2 và bậc 3

- Amin bậc 3 không phản ứng

ANKY

L

HÓA

CH32NH CH I 3  CH32N HI

Dùng điều chế amin bậc I,II,III

ĐỐT

CHÁY

)

1 2

pu

2kk 4 2pu

2

min 2

 2 2

min

2 3

 2 2 2

min

AMIN THƠM

Tính

Bazơ

- Anilin không làm quì tím hóa xanh

- Tác dụng axit tạo muối phenylamoni tan

phenylamoniclorua

1:1

2:1

2C H NH H SO   C H NH SO

- Anilin ít tan trong nước

- Muối phenylamoni tan trong nước

- Các muối:

 66 55 332 6 45 3 4

C H NH Cl C H NH HSO

tác dụng NaOH, hay NH3 tái tạo anilin

+HNO 2 - Amin thơm bậc 1 tạo muối diazoni

2

6 5 2

- Muối điazoni là chất trung gian trong quá trình tổng hợp hữu cơ

- Amin thơm bậc 2 tạo hợp chất nitroso

- Amin thơm bậc 3 cho sản phẩm thế ở nhân

thơm

THẾ

Brom

- Tính chất này giống phenol

- Manilin=93 -M(2,4,6- tribromanilin) =330

ĐIỀU

CHẾ

Sơ đồ 1: HCl vừa đủ

2 4

6 5 2 2

1)C

H SO d



 

6 5 2 2 ,

2

Fe HCl

Sơ đồ 2: HCl dư

2 4

6 5 2 2

1)C

H SO d



6 5 2

2

6 5 3

3)C H NH Cl NaOH



I ĐỊNH NGHĨA – CẤU TẠO VÀ DANH PHÁP

- Amino axit những hợp chất hữu cơ tạp chức mà phân tử chứa đồng thời nhóm chức amino  NH2 và nhóm chức cacboxyl COOH

- Công thức chung của aminoaxit là R NH 2 x COOHy

Vì nhóm COOHcó tính axit, nhóm  NH2có tính bazơ nên trạng thái kết tinh

aminoaxit tồn tại ở dạng ion lưỡng cực Trong dung dịch có cân bằng:

DANH PHÁP

CÔNG

THỨC

2

2

| NH

2

|

NH

2

| NH

TÊN

THAY

THẾ

Axitaminoeta noic

Axit 2 -aminopropan oic

Axit -2-aminopentadioic Axit-2,6-diaminohexanoic

TÊN

BÁN

HỆ

THỐNG

Axit aminoetaxetic

Axit  -aminopropion ic

Axit -aminoglutaric Axit ,  -diaminocaproic

TÊN

THƯỜNG

KÍ HIỆU Gly (M=75) Ala (M=89) Glu (M=147) Lys (M=146)

Ghi chú:

- Aminoaxit thiên nhiên đều là - amino axit

- Aminoaxit tổng hợp có thể là , , ,   amino axit

- Các aminoaxit là những chất rắng dạng tinh thể không màu, vị hơi ngọt, có

nhiệt độ nóng chảy cao, dễ tan trong nước (do tồn tại muối nội phân tử)

II HÓA TÍNH

TÍNH

CHẤT

PHƯƠNG TRÌNH PHẢN ỨNG

Tính lưỡng

Ghi chú

Thực nghiệm

- Dung dịch ala không đổi màu quỳ tìm

- Dung dịch glu làm quỳ tím hóa đỏ

- Dung dịch Lys làm quỳ tím hóa xanh

Phản ứng

Khi HCl

NaOH HCl





Trùng

ngưng

Ghi chú :

- Nếu từ   aminoaxit  tạo polipeptit

- Nếu khác   aminoaxit  tạo poliamit

 2 2

2

PEPTIT

KHÁI NIỆM – ĐỒNG PHÂN – DANH PHÁP

Khái niệm :

Các amini axit (AA, công thức là H N R COOH2   ) có thể liên kết với nhau

theo nguyên tắc: Nhóm COOH của AA này có thể liên kết với nhóm  NH2 của AA kia, tạo thành các phân tử lớn hơn gọi là peptit

Ví dụ: CO OH H NH      CO NH  H O2

Liên kết CO NH   giữa 2 đơn vị   amino axit được gọi là liên kết peptit Vậy, peptit là những hợp chất chứa từ 2 đến 50 gốc  amino axit liên kết với nhau bằng các liên kết peptit

Phan tử peptit hợp thành từ các gốc   amino axit theo một trật tự nhất định Aminoaxit đầu N còn nhóm  NH2 ; Aminoaxit đầu C còn nhóm COOH Oligopeptit: có từ 210 gốc   amino axit ; Trên 10 gốc   amino axit gọi là polipeptit

Đồng phân: Mỗi phân tử peptit gồm một số   amino axit liên kết với nhau theo trật

tự nghiêm ngặt Việc thay đổi vị trí của 2 đơn vị   amino axit bất kỳ ( phá vỡ trật tự) sẽ tạo ra một peptit mới, là đồng phân cấu tạo của peptit cũ

Ví dụ: Peptit Al – Gly là đồng phân của Gly – Ala

Chú ý: Peptit có n đơn vị   amino axit khác nhau có n ! đồng phân cấu tạo

Danh pháp: Tên của peptit được ghép từ ký hiệu của các đơn vị amino axit

2 2

3

O H CH O H CH

CH CH

* Glyxylalanylvalin hay Gly-Ala-Val

* Liên kết CO NH   tạo ra từ các   aminoaxit=> là liên kết peptit

* Liên kết CO NH   tạo ra từ khác   aminoaxit=> là liên kết amit

TÍNH CHẤT

a Phản ứng màu biure

Dung dịch peptit (# đipeptit) +Cu(OH)2 phức chất có màu tím đặc trưng

b Phản ứng thủy phân

Khi đun nóng dung dịch peptit với axit hoặc kiềm, sẽ thu được dung dịch không còn phản ứng biure do peptit đã bị thủy phân thành hỗn hợp các   aminoaxit

Ví dụ : Gly-Ala-Gly-His + 3H2O H t , 0

   2Gly + Ala + His

Kiểu 1: Trong nước:

 1 2

peptit n H O  n  amin oaxit

Kiểu 2: Trong dd NaOH:

peptit nNaOH   Muối +H2O

Kiểu 3: Trong dd HCl

 1 2

peptit n H O nHCl   Muối

PROTEIN

* Protein là những polipeptot cao phân tử có phân tử khối từ vài chục nghìn đến vài triệu

- Protein đơn giản là những protein được tạo thành chỉ từ các gốc   aminoaxit.

- Protein phức tạp là những protein được tạo thành từ protein đơn giản và thành phần

phi protein như axit nucleic, lipit, cacbohiđrat,…

* Tính chất:

- Tan trong nước tạo thành dung dịch keo

- Đông tụ khi: đun sôi, cho axit, bazơ, hay một số muối vào dung dịch protein

- Thủy phân đến cùng tạo thành   aminoaxit

- Phản ứng màu biure với Cu(OH)2/OH- cho sản phẩm có màu tím (dung dịch)

- Phản ứng với HNO3 đặc=> màu vàng (kết tủa)

MỘT SỐ LƯU Ý VỀ HỢP CHẤT CHỨA NITƠ

Nhóm chức đặc trưng của amin là:  NH2

Nhóm chức đặc trưng của amino là:  NH2 và COOH (sự biến đổi màu của quỳ tím dựa vào số lượng nhóm chức  NH2 và COOH )

Nhóm chức đặc trưng của protein là: CO NH  

Tính chất đặc trưng của amin: tính bazơ

Tính chất đặc trưng của amino axit là: tính lưỡng tính, trùng ngưng, este hóa Tính chất đặc trưng của protein: thủy phân, phản ứng mẫu với HNO3 đặc Cu(OH)2

min

NaOH

a oaxit

n a

n

  (1 mol tạo muối tăng 22a gam)

min

HCl

a oaxit

n b

n

  (1 mol tạo muối tăng 36,5b gam)

Xác định gốc R thương dựa vào M

Xác định CTCT aminoaxit dựa vào các vị trí : , , , , , ,      

Nếu peptit chứa n gốc   aminoaxit khác nhau thì có số đồng phân =n ! Các hợp chất chứa nitơ vừa tác dụng được HCl, vừa tác dụng NaOh gồm:

(3)Muối của amin với axit hữu cơ R-NH3OCOR/

(5) Muối amoni R-COONH4,NH4HCO3,(NH4)2CO3 (6) Muối hữu cơ của aminoaxit R//COOH3N-R-COOH

(7) Dẫn xuất của aminoaxit R//COOH3N-R-COO-R/,R//COOH3

N-R-COONH4

TỔNG HỢP HỢP CHẤT CHỨA NITƠ

THƯC

LOẠI CHẤT

TÍNH CHẤT

CHẤT PHẢN ỨNG

1

CH4N2O

M = 60

Ure Lưỡng tính (NH2)2CO + 2H2O → (NH4)2CO3

(NH4)2CO3 + 2NaOH → Na2CO3 + 2NH3 + 2H2O

(NH2)2CO + 2NaOH → Na2CO3 + 2NH3 (NH2)2CO + 2H2O → (NH4)2CO3

(NH4)2CO3 + 2HCl → CO2 + 2NH4Cl + H2O (NH2)2CO + 2HCl + H2O → CO2 + 2NH4Cl

2

C6H11NO M =

113

Caprolactam Không

lưỡng tính

3 CnH2n+3N Amin no đơn Bazơ CH3NH2 + HCl → CH3NH3Cl

4 C,H,N,Cl Muối amin Chỉ td bazơ CH3NH3Cl + NaOH → CH3NH2 + NaCl + H2O

CnH2n +4ClN với HCl

CnH2n

+4O3N2

Muối Amin với HNO3

Chỉ td bazơ CH3NH3NO3 + NaOH → CH3NH2 + NaNO3 +

H2O

Muối axit

CnH2n

+5O4NS

Muối amin với H2SO4

Chỉ tác dụng bazơ

CH3NH3HSO4 + NaOH → CH3NH2 + NaHSO4 + H2O

Muối tr.hòa

CnH2n

+8O4N2S

(CH3NH3)2SO4 + 2NaOH →2CH3NH2 + Na2SO4 + 2H2O

Muối axit

CnH2n +3 O3N

Muối Amin với H2CO3

Lưỡng tính CH3NH3HCO3 + HCl → CH3NH3Cl + CO2 +

H2O CH3NH3HCO3 + NaOH → CH3NH2 + NaHCO3 + H2O

Muối tr.hòa

CnH2n +6O3N2

(CH3NH3)2CO3 + 2HCl → 2CH3NH3Cl + CO2 +

H2O (CH3NH3)2CO3 + 2NaOH → 2CH3NH2 +

Na2CO3 + 2H2O