Bài giảng Amin - Amino axit - protein

1. Khái niệm

Amin là hợp chất hữu cơ được tạo ra khi thế một hoặc nhiều nguyên tử hidđro trong phân tử amoniac

bằng một hoặc nhiều gốc hiđrocacbon. Ví dụ:

pdf13 trang | Chia sẻ: maika100 | Lượt xem: 892 | Lượt tải: 0download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Bài giảng Amin - Amino axit - protein, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
SO SÁNH LỰC BAZƠ 
1. Cấu trúc phân tử của amoniac và các amin 
 2. Cấu tạo phân tử của amoniac và các amin 
Trên nguyên tử nitơ ñều có cặp electron tự do nên amoniac và các amin ñều dễ dàng nhận proton. 
Vì vậy amoniac và các amin ñều có tính bazơ. 
3. ðặc ñiểm cấu tạo của phân tử anilin 
- Do gốc phenyl (C6H5–) hút cặp electron tự do của nitơ về phía mình, sự 
chuyển dịch electron theo hiệu ứng liên hợp p – p (chiều như mũi tên cong) làm 
cho mật ñộ electron trên nguyên tử nitơ giảm ñi, khả năng nhận proton giảm ñi. 
Kết quả là làm cho tính bazơ của anilin rất yếu (không làm xanh ñược quỳ tím, 
không làm hồng ñược phenolphtalein). 
- Nhóm amino (NH2) làm tăng khả năng thế Br vào gốc phenyl (do ảnh hưởng 
của hiệu ứng +C). Phản ứng thế xảy ra ở các vị trí ortho và para do nhóm NH2 ñẩy electron vào làm 
mật ñộ electron ở các vị trí này tăng lên 
4. So sánh lực bazơ 
a) Các yếu tố ảnh hưởng ñến lực bazơ của amin: 
 - Thư viện Bài giảng, ðề thi trắc nghiệm 
- Mật ñộ electron trên nguyên tử N: mật ñộ càng cao, lực bazơ càng mạnh và ngược lại 
- Hiệu ứng không gian: gốc R càng cồng kềnh và càng nhiều gốc R thì làm cho tính bazơ giảm ñi, 
phụ thuộc vào gốc hiñrocacbon. Ví dụ tính bazơ của (CH3)2NH > CH3NH2 > (CH3)3N ; (C2H5)2NH 
> (C2H5)3N > C2H5NH2 
b) Phương pháp 
Gốc ñẩy electron làm tăng tính bazơ, gốc hút electron làm giảm tính bazơ. Ví dụ: p-NO2-C6H4NH2 
< C6H5NH2 < NH3 < CH3NH2 < C2H5NH2 < C3H7NH2 
IV – TÍNH CHẤT HÓA HỌC 
1. Tính chất của chức amin 
a) Tính bazơ: tác dụng lên giấy quỳ tím ẩm hoặc phenolphtalein và tác dụng với axit 
- Dung dịch metylamin và nhiều ñồng ñẳng của nó có khả năng làm xanh giấy quỳ tím hoặc làm 
hồng phenolphtalein do kết hợp với proton mạnh hơn amoniac 
- Anilin và các amin thơm rất ít tan trong nước. Dung dịch của chúng không làm ñổi màu quỳ tím 
và phenolphtalein 
b) Phản ứng với axit nitrơ: 
- Amin no bậc 1 + HNO2 → ROH + N2 + H2O. Ví dụ: C2H5NH2 + HONO → C2H5OH + N2 + H2O 
- Amin thơm bậc 1 tác dụng với HNO2 ở nhiệt ñộ thấp tạo thành muối ñiazoni. 
Ví dụ: C6H5NH2 + HONO + HCl C6H5N2
+ Cl- + 2H2O 
 benzenñiazoni clorua 
c) Phản ứng ankyl hóa: amin bậc 1 hoặc bậc 2 tác dụng với ankyl halogenua (CH3I, .) 
Phản ứng này dùng ñể ñiều chế amin bậc cao từ amin bậc thấp hơn. 
Ví dụ: C2H5NH2 + CH3I → C2H5NHCH3 + HI 
d) Phản ứng của amin tan trong nước với dung dịch muối của các kim loại có hiñroxit kết tủa 
3CH3NH2 + FeCl3 + 3H2O → Fe(OH)3 + 3CH3NH3Cl 
2. Phản ứng thế ở nhân thơm của anilin 
 - Thư viện Bài giảng, ðề thi trắc nghiệm 
V - ỨNG DỤNG VÀ ðIỀU CHẾ 
1. Ứng dụng (SGK hóa học nâng cao lớp 12 trang 60) 
2. ðiều chế 
a) Thay thế nguyên tử H của phân tử amoniac 
Ankylamin ñược ñiều chế từ amoniac và ankyl halogenua. Ví dụ: 
b) Khử hợp chất nitro 
Anilin và các amin thơm thường ñược ñiều chế bằng cách khử nitrobenzen (hoặc dẫn xuất nitro 
tương ứng) bởi hiñro mới sinh nhờ tác dụng của kim loại (như Fe, Zn) với axit HCl. Ví dụ: 
Hoặc viết gọn là: 
Ngoài ra, các amin còn ñược ñiều chế bằng nhiều cách khác 
AMINO AXIT 
I – ðỊNH NGHĨA, CẤU TẠO, PHÂN LOẠI VÀ DANH PHÁP 
1. ðịnh nghĩa 
- Amino axit là loại hợp chất hữu cơ tạp chức mà phân tử chứa ñồng thời nhóm amino (NH2) và 
nhóm cacboxyl (COOH) - Công thức chung: (H2N)x – R – (COOH)y 
2. Cấu tạo phân tử 
- Trong phân tử amino axit, nhóm NH2 và nhóm COOH tương tác với nhau tạo ion lưỡng cực. Vì 
vậy amino axit kết tinh tồn tại ở dạng ion lưỡng cực 
- Trong dung dịch, dạng ion lưỡng cực chuyển một phần nhỏ thành dạng phân tử 
 - Thư viện Bài giảng, ðề thi trắc nghiệm 
3. Phân loại 
Dựa vào cấu tạo gốc R ñể phân 20 amino axit cơ bản thành các nhóm. Một trong các cách phân loại 
là 20 amino axit ñược phân thành 5 nhóm như sau: 
a) Nhóm 1: các amino axit có gốc R không phân cực kị nước, thuộc nhóm này có 6 amino axit: Gly 
(G), Ala (A), Val (V), Leu (L), ILe (I), Pro (P) 
b) Nhóm 2: các amino axit có gốc R là nhân thơm, thuộc nhóm này có 3 amino axit: Phe (F), Tyr 
(Y), Trp (W) 
c) Nhóm 3: các amino axit có gốc R bazơ, tích ñiện dương, thuộc nhóm này có 3 amino axit: Lys 
(K), Arg (R), His (H) 
 - Thư viện Bài giảng, ðề thi trắc nghiệm 
d) Nhóm 4: các amino axit có gốc R phân cực, không tích ñiện, thuộc nhóm này có 6 amino axit: 
Ser (S), Thr (T), Cys (C), Met (M), Asn (N), Gln (Q) 
e) Nhóm 5: các amino axit có gốc R axit, tích ñiện âm, thuộc nhóm này có 2 amino axit: Asp (D), 
Glu (E) 
4. Danh pháp 
a) Tên thay thế: axit + vị trí + amino + tên axit cacboxylic tương ứng. Ví dụ: 
H2N–CH2–COOH: axit aminoetanoic ; HOOC–[CH2]2–CH(NH2)–COOH: axit 2-aminopentanñioic 
b) Tên bán hệ thống: axit + vị trí chữ cái Hi Lạp (α, β, γ, δ, ε, ω) + amino + tên thông thường của 
axit cacboxylic tương ứng. Ví dụ: 
CH3–CH(NH2)–COOH : axit α-aminopropionic 
H2N–[CH2]5–COOH : axit ε-aminocaproic 
H2N–[CH2]6–COOH: axit ω-aminoenantoic 
c) Tên thông thường: các amino axit thiên nhiên (α-amino axit) ñều có tên thường. Ví dụ: 
H2N–CH2–COOH có tên thường là glyxin (Gly) hay glicocol 
 - Thư viện Bài giảng, ðề thi trắc nghiệm 
II – TÍNH CHẤT VẬT LÍ 
Các amino axit là các chất rắn không màu, vị hơi ngọt, dễ tan trong nước vì chúng tồn tại ở dạng 
ion lưỡng cực (muối nội phân tử), nhiệt ñộ nóng chảy cao (vì là hợp chất ion) 
III – TÍNH CHẤT HÓA HỌC 
1. Tính chất axit – bazơ của dung dịch amino axit 
a) Tác dụng lên thuốc thử màu: (H2N)x – R – (COOH)y. Khi: 
- x = y thì amino axit trung tính, quỳ tím không ñổi màu 
- x > y thì amino axit có tính bazơ, quỳ tím hóa xanh 
- x < y thì amino axit có tính axit, quỳ tím hóa ñỏ 
b) Tính chất lưỡng tính: 
- Tác dụng với dung dịch bazơ (do có nhóm COOH) 
H2N–CH2–COOH + NaOH → H2N–CH2–COONa + H2O 
hoặc: H3N
+–CH2–COO
– + NaOH → H2N–CH2–COONa + H2O 
- Tác dụng với dung dịch axit (do có nhóm NH2) 
H2N–CH2–COOH + HCl → ClH3N–CH2–COOH 
hoặc: H3N
+–CH2–COO
– + HCl → ClH3N–CH2–COOH 
2. Phản ứng este hóa nhóm COOH 
3. Phản ứng của nhóm NH2 với HNO2 
H2N–CH2–COOH + HNO2 → HO–CH2 –COOH + N2 + H2O 
 axit hiñroxiaxetic 
4. Phản ứng trùng ngưng 
- Do có nhóm NH2 và COOH nên amino axit tham gia phản ứng trùng ngưng tạo thành polime 
thuộc loại poliamit 
- Trong phản ứng này, OH của nhóm COOH ở phân tử axit này kết hợp với H của nhóm NH2 ở 
phân tử axit kia tạo thành nước và sinh ra polime 
- Ví dụ: 
V - ỨNG DỤNG 
 - Thư viện Bài giảng, ðề thi trắc nghiệm 
- Amino axit thiên nhiên (hầu hết là α-amino axit) là cơ sở ñể kiến tạo nên các loại protein của cơ 
thể sống 
- Muối mononatri của axit glutamic ñược dùng làm mì chính (hay bột ngọt) 
- Axit ε-aminocaproic và axit ω-aminoenantoic là nguyên liệu sản xuất tơ tổng hợp (nilon – 6 và 
nilon – 7) 
- Axit glutamic là thuốc hỗ trợ thần kinh, methionin (CH3–S–CH2–CH2–CH(NH2)–COOH) là thuốc 
bổ gan 
PEPTIT VÀ PROTEIN 
A – PEPTIT 
I – KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI 
1. Khái niệm 
Liên kết của nhóm CO với nhóm NH giữa hai ñơn vị α-amino axit ñược loại là liên kết peptit 
Peptit là những hợp chất chứa từ 2 ñến 50 gốc α-amino axit liên kết với nhau bằng các liên kết petit 
2. Phân loại 
Các peptit ñược phân thành hai loại: 
a) Oligopeptit: gồm các peptit có từ 2 ñến 10 gốc α-amino axit và ñược gọi tương ứng là ñipeptit, 
tripeptit 
b) Polipeptit: gồm các peptit có từ 11 ñến 50 gốc α-amino axit. Polipeptit là cơ sở tạo nên protein 
II – CẤU TẠO, ðỒNG PHÂN VÀ DANH PHÁP 
1. Cấu tạo và ñồng nhân 
- Phân tử peptit hợp thành từ các gốc α-amino axit nối với nhau bởi liên kết peptit theo một trật tự 
nhất ñịnh: amino axit ñầu N còn nhóm NH2, amino axit ñầu C còn nhóm COOH 
 - Thư viện Bài giảng, ðề thi trắc nghiệm 
- Nếu phân tử peptit chứa n gốc α-amino axit khác nhau thì số ñồng phân loại peptit sẽ là n! 
- Nếu trong phân tử peptit có i cặp gốc α-amino axit giống nhau thì số ñồng phân chỉ còn 
2. Danh pháp 
Tên của peptit ñược hình thành bằng cách ghép tên gốc axyl của các α-amino axit bắt ñầu từ ñầu N, 
rồi kết thúc bằng tên của axit ñầu C (ñược giữ nguyên). Ví dụ: 
III – TÍNH CHẤT 
1. Tính chất vật lí 
Các peptit thường ở thể rắn, có nhiệt ñộ nóng chảy cao và dễ tan trong nước 
2. Tính chất hóa học 
a) Phản ứng màu biure: 
- Dựa vào phản ứng mẫu của biure: H2N–CO–NH–CO–NH2 + Cu(OH)2 → phức chất màu tím ñặc 
trưng 
- Amino axit và ñipeptit không cho phản ứng này. Các tripeptit trở lên tác dụng với Cu(OH)2 tạo 
phức chất màu tím 
b) Phản ứng thủy phân: 
- ðiều kiện thủy phân: xúc tác axit hoặc kiềm và ñun nóng 
- Sản phẩm: các α-amino axit 
B – PROTEIN 
I – KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI 
Protein là những polipeptit cao phân tử có phân tử khối từ vài chục nghìn ñến vài triệu. Protein 
ñược phân thành 2 loại: 
 - Thư viện Bài giảng, ðề thi trắc nghiệm 
- Protein ñơn giản: ñược tạo thành chỉ từ các α-amino axit 
- Protein phức tạp: ñược tạo thành từ các protein ñơn giản kết hợp với các phân tử không phải 
protein (phi protein) như axit nucleic, lipit, cacbohiñrat 
II – TÍNH CHẤT CỦA PROTEIN 
1. Tính chất vật lí 
a) Hình dạng: 
- Dạng sợi: như keratin (trong tóc), miozin (trong cơ), fibroin (trong tơ tằm) 
- Dạng cầu: như anbumin (trong lòng trắng trứng), hemoglobin (trong máu) 
b) Tính tan trong nước: 
Protein hình sợi không tan, protein hình cầu tan 
c) Sự ñông tụ: 
Là sự ñông lại của protein và tách ra khỏi dung dịch khi ñun nóng hoặc thêm axit, bazơ, muối 
2. Tính chất hóa học 
a) Phản ứng thủy phân: 
 - ðiều kiện thủy phân: xúc tác axit hoặc kiềm và ñun nóng hoặc xúc tác enzim 
- Sản phẩm: các α-amino axit 
b) Phản ứng màu: 
III – KHÁI NIỆM VỀ ENZIM VÀ AXIT NUCLEIC 
1. Enzim 
Hầu hết có bản chất là protein, xúc tác cho các quá trình hóa học ñặc biệt là trong cơ thể sinh vật. 
Enzim ñược gọi là chất xúc tác sinh học và có ñặc ñiểm: 
- Tính chọn lọc (ñặc hiệu) cao: mỗi enzim chỉ xúc tác cho một phản ứng nhất ñịnh 
- Hoạt tính cao: tốc ñộ phản ứng nhờ xúc tác enzim rất cao, gấp 109 – 1011 chất xúc tác hóa học 
2. Axit nucleic 
Axit nucleic là một polieste của axit photphoric và pentozơ 
+ Nếu pentozơ là riboz

File đính kèm:

  • pdfAmin Amino.pdf
Giáo án liên quan