. m,p-(HO)2C6H3-CH 2CHO NH4Cl, KCN H 2O A
3.CH3NHCH(CH3)COOCH 4 CH3CONHCH2COOCH 5 Bằng phản ứng hóa học, phân biệt các chất trong từng cặp sau :
5. Bằng phản ứng hóa học, phân biệt các chất trong từng cặp sau : 1. Axit aspartic và axit suxinic. 2. Phenylalanin và tyrosin. 3. Serin và threonin.
Dạng 5. Bài tập tách các chất ra khỏi hỗn hợp :
Bài 1: a. Tìm giá trị pH để điện di aspartic, threonin và histidin.
b. Có thể tách lysin (pHI = 9,6) và glixin (pHI = 5,97) trong dung dịch hỗn hợp bằng điện di như thế nào .
Đ/s: a. Chọn pH = 5,6 threonin không di chuyển về cực nào cả.
Axit aspactic (pHI=2,77) ở pH = 5,6 sẽ ở dạng anion chuyển về cực dương anion. Histidin ( pHI = 7,59) ) ở pH = 5,6 sẽ ở dạng cation chuyển về cực âm
b. Đặt dung dịch ở một thế xác định lấy pH = 9,6 hoặc 5,97 đều được
Dạng 6. Bài tập tìm CTPT và xác định công thức cấu trúc của hợp chất :
Bài 1: Khi thủy phân hoàn toàn một mol peptit X (tripeptit) thu được 2 mol axit glutamic ; 1 mol alanin
và 1 mol NH3. X không phản ứng với 2,4-đinitroflobenzen và X chỉ có 1 nhóm cacboxyl tự do. Thủy phân X nhờ enzim cacboxipeptiđaza thu được alanin và một đipeptit Y.
Xác định công thức cấu tạo thu gọn của X, Y và tên gọi của chúng.
Bài 2:
Novocain là thuốc gây tê:
1) Gọi tên theo danh pháp IUPAC.
2) Viết công thức cấu tạo của sản phẩm chính sinh ra khi cho novocain tác dụng với :
a) 1 lượng tương đương HCl. b) Dung dịch HCl loãng dư, nóng. c) Dung dịch NaOH dư nóng.
3) Cho novocain tác dụng với C6H5SO2Cl tạo sản phẩm A tan trong dung dịch NaOH đặc nguội. Viết phương trình phản ứng và giải thích.
26 (HOOC - CH2 -CH2-CH-COOH) ; NH2 (CH3-CH-COOH) NH2 (CH3CH2)2N-CH2CH2O – C O NH2
Bài 3:
A là một axit điamino đicacboxylic nguồn gốc động vật và có công thức phân tử C6H12N2O4S2. Đó là 1 đime của hợp chất B có công thức phân tử C3H7NO2S. Trong phân tử B các nguyên tử S và N đính với các nguyên tử C khác nhau. Người ta có thể chuyển A thành B nhờ tác dụng của mecaptoetanol (HO-CH2- CH2-SH). Nếu chế hóa 1 mol A với axit hepomic ( ) sẽ thu được một axit mạnh X có CTPT C3H7NO5S.
1) Viết công thức cấu tạo của chất A, B và cho biết vai trò của axit meaptoetanol 2) Viết công thức cấu tạo của chất X ở giá trị pHI của nó và cho biết giá trị pHI đó nằm trong khoảng nào (<7; > 7 ; << 7 ; >> 7).
Bài 4:
1) Ion glixin: +NH3 – CH2 – COOH có pKa = 2,35; 9,78. Hãy ghi rõ giá trị pKa vào các nhóm.
2) Viết công thức cấu tạo của các tiểu phân có mặt trong dung dịch chứa nước: NH2CH2COOH.
3) Cho biết pH của dung dịch nước chứa NH2CH2COOH và tính tỉ lệ:
COOHCH CH N H COO CH N H 2 3 2 3 + − + ở giá trị pH=4 Bài 5:
Ala – Asp là 1 đipeptit sinh ra từ 1 protein động vật A, nó có giá trị pKa = 2,81; 9,45; 8,6.
1) Viết cấu trúc lập thể của Ala – Asp ở giá trị pHI , trên đó ghi các giá trị pKa ở vị trí thích hợp ? Giải thích. Biết rằng:
Asp: axit amino butađioic (HOOC – CH – CH2 COOH) NH2
2)Cho Ala – Asp tác dụng với: 2,4- đinitroflobenzen rồi đun sản phẩm với HCl loãng. Hãy viết sơ đồ phản ứng.
Nếu thay 2,4- đinitroflobenzen bằng clobenzen thì phản ứng có xảy ra hay không? Tại sao? (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Bài 6: Một peptit vòng (A) khi thủy phân hoàn toàn sinh ra: Gly: H2NCH2COOH
Lys: H2N (CH2)4 CH(NH2)COOH Phe: C6H5CH2 CH(NH2)COOH Glu: HOOC(CH2)2CH(NH2)COOH với số mol bằng nhau.
Thủy phân không hoàn toàn A cho: Gly – Phe, Lys – Gly, Phe – Glu. Biết MA=624g/mol.
Cho A tác dụng với 2,4- đinitroflobenzen rồi cho dẫn xuất đem thủy phân thì được dẫn xuất 2,4- đinitroflophenyl của 1 axit có Mdx = 347g/mol.
27
H– C – O – OH
O
Tyr: p- HO-C6H4 – CH2 -CH-COOH NH2
a) Xác định amino axit đầu N của A
b) Viết công thức dạng thu gọn của A nếu A không chứa vòng. c) A có thể có mấy dạng vòng, mô tả các dạng đó.
d) Viết sơ đồ tổng hợp: Gly – Phe xuất phát từ các amino axit ban đầu thích hợp.
Bài 7:
Hai chất A và B là đồng phân của nhau có cùng công thức phân tử: C6H13O2N và đều có tính lưỡng tính. Cho A, B tác dụng riêng rẽ với HNO2 sinh ra chất C và D tương ứng và đều có công thức phân tử C6H12O3. Đun nóng với H2SO4: C và D chuyển thành M và N tương ứng có cùng công thức C6H10O2. Khi bị oxi hóa: C cho axit oxalic và axit isobutilic còn D cho axit oxalic và etyl metylxeton.
Viết công thức cấu tạo của A, B, C, D, M, N và phương trình phản ứng xảy ra.
Bài 8:
Thủy phân hoàn toàn 1 mol polipeptit X cho ta: 2 mol:
1 mol: HOOC– (CH2)2 – CH(NH2) – COOH ( Glu) 1 mol
1 mol
Nếu cho X tác dụng với 2,4- đinitroflobenzen ( Ar – F ) rồi thủy phân thì được: Ala, glu, lys, và 1 hợp chất:
Mặt khác thủy phân X nhờ enzim cacboxipeptiđaza thu được lys và 1 tetrapeptit. Ngoài ra thủy phân không hoàn toàn X cho ta cacđipeptit: Ala – Glu, Ala – Ala và His – Ala.
1) Xác định công thức cấu tạo và gọi tên của polipeptit X. 2) Sắp xếp các a.a ở trên theo thứ tự tăng dần pHI.
Biết các giá trị pHI là: 3,22; 6,0; 7,59; 9,74.
3) Viết công thức cấu tạo chủ yếu của mỗi a.a ở trên tại pH = 1 và 13
28 CH 3 -CH-COOH (Ala) NH2 H2N – (CH2)4 -CH-COOH (Lys) NH2 N N H CH2– CH-COOH (His) NH2 N N H CH2– CH-COOH NH-Ar
4) Dưới tác dụng của enzim thích hợp các a.a có thể bị đecacboxyl hóa. Viết công thức cấu tạo của sản phẩm đecacboxyl hóa Ala và His. So sánh tính bazơ của 2 nguyên tử (N) trong 2 sản phẩm đó.
Bài 9:
Tơ tằm là loại polime thiên nhiên mà các monome của nó là 4 loại amino axit: Glyxin, alanin, serin và tyrosin. Glyxin và alanin chiếm 75% lượng monome và tỉ lệ số mol của amino axit này là 2:1.
Tỉ lệ về số mol của serin và tyrosin là 2:3.
1) Tính tỉ lệ % số lượng của mỗi amino axit trong tơ tằm về mol. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
2) Đoạn mạch ngắn nhất thể hiện đầy đủ tỉ lệ trên gồm bao nhiêu đơn vị amino axit
3) Có bao nhiêu tetrepeptit gồm cả 4 đơn vị amino axit trên.
Bài 10: Polipeptit A gồm aa theo tỉ lệ Gly, Ala , Val2, Leu2, Ile, Cys4, Asp2, Glu4, Ser2, Tyr2. A chứa một cầu đisunfua tạo vòng đođeca. A tác dụng với
phenylisothioxianat tạo thành dẫn xuất hiđantoin của Glyxin. Mặt khác thủy phân A dưới tác dụng của enzim cacboxypeptiđaza thu được axit Aspartic và một polipeptit. Thủy phân không hoàn toàn A thu được các oligopeptit sau :
Cys- Asp Glu-Cys-Cys Tyr-Cys Glu-Glu-Cys Cys-Cys-Ala Glu-Leu-Glu Glu-Asp-Tyr Leu-Tyr-Glu. Ser-Leu-Tyr Ser-Val-Cys Gly-Ile-Val-Glu-Glu.
Hãy cho biết trình tự các aa trong A. (Đ/s
Gly-Ile-Val-Glu-Glu-Cys-Cys-Ala-Ser-Val-Cys-Ser-Leu-Tyr-Glu-Leu-Glu-Asp-Tyr-cys-Asp Gly-Ile-Val-Glu-Glu-Cys-Cys-Ala-Ser-Leu-Tyr-Glu-Leu-Glu-Asp-Tyr-Cys-Ser-Val-Sys-Asp
( I )(II) (II)
Các phân tử Cystein có khả năng tạo cầu đisunfua- S-S- :
H2N CH COOHCH2SH CH2SH CH2SH CH COOH H2N H2N CH COOH CH2 CH2 CH COOH H2N S S
A có cầu đisunfua tạo vòng đođeca nên A là (II) )
D. KẾT LUẬN.
Giải bài tập về amino axit và peptit là một chuyên đề khó và trọng tâm trong việc bồi dưỡng Học sinh giỏi THPT. Để giải quyết được những yêu cầu đặt ra của bài tập về amino axit và peptit cần phải nắm vững cấu tạo và tính chất hoá học của amino axit cũng như các phương pháp điều chế chúng, từ đó suy ra đặc điểm cấu tạo và tính chất của peptit. Trong giải bài toán hoá học hữu cơ nói chung và bài toán về amino axit nói riêng thì việc nắm vững qui luật “nhân-quả” giữa cấu tạo hoá học và tính chất là rất quan trọng. Từ việc hiểu được cấu tạo hóa học có thể suy ra được tính chất và ngược lại.
Chuyên đề “AMINO AXIT VÀ PEPTIT” là một chuyên đề cơ bản và trọng tâm góp phần hỗ trợ trong việc giải quyết các bài tập tổng hợp, đặc biệt là các bài tập về tính PHI, cấu tạo và cấu trúc cũng như phương pháp điều chế amino axit và peptit một cách có cơ sở, đơn giản, chính xác và nhanh nhất.
Qua quá trình dạy học, tôi nhận thấy học sinh đã học tập và vận dụng tốt góp phần đạt được kết quả cao trong các kỳ thi chọn HSG các cấp môn Hóa học của trường THPT CHUYÊN BẮC NINH.
Các ví dụ trên đây chỉ là những ví dụ điển hình minh họa một phần nào cho chuyên đề này. Rất mong các đồng nghiệp góp ý, bổ xung để chuyên đề thực sự bổ ích trong công tác giảng dạy đối với học sinh chuyên cũng như công tác bồi dưỡng học sinh giỏi các cấp.
Tôi xin chân thành cảm ơn !