Противоположных направлениях

Кислотные и основные свойства одного вещества изменяются всегда в

Можно составить ряды закономерных изменений:

А. кислотные свойства: R-СООН > R-SH > R-OH > R-NH₂

Б. основные свойства: R-NH₂ > R-OH > R-SH

В амидах R-СОNH₂ аминогруппа практически теряет основные свойства.

Важное биологически активное вещество мочевина NH₂ - CO - NH₂ - однокислотное основание.

По современным данным протон присоединяется к атому кислорода и положительный.

заряд равномерно распределяется(делокализуется) между четырьмя атомами.

Мочевина – конечный продукт обмена пищевых белков, белков организма и аминокислот. Содержится во всех биологических жидкостях организма, стабилизирует структуры белков, нуклеиновых кислот, участвует в поддержании постоянства значения рН внутренней среды организма. Выделяется в составе мочи в количестве до

30 г/ сутки

R- С=О NH₂ -C - NH₂ + НNO₃ —> NH₂ -C - NH₂

| || || ^. NO₃ ^-

NH₂ O ⁺ ОН

амид мочевина (карбамид) соль нитрат мочевины

хорошо растворима плохо растворима

в воде

2.3. Медико- биологическое значение изучения темы «Кислотно-основные

свойства биоорганических соединений»

Теория Бренстеда-Лоури позволяет рассматривать большинство биоорганических соединений с позиций кислотно-основных свойств. В первую очередь, это касается полимеров белков, аминокислот, азотистых оснований, входящих в состав нуклеиновых кислот, биоактивных карбоновых кислот и их гетерофункциональных производных гидрокси – и оксокислот. Все вышеуказанные соединения изменяют внутреннюю среду организма, поэтому кровь, лимфа, слюна, моча и другие внеклеточные и внутриклеточные жидкости обладают буферной емкостью как в отношении кислот, так и оснований. В норме рН крови может изменяться в пределах 7,4 ± 0, 05. Накопление в составе крови 2-гидроксипропановой кислоты(молочной кислоты, лактата) сопровождается снижением значения рН – развивается ацидоз(его называют в медицине как «лактацидоз»). При заболеваниях печени возможно нарушение синтеза мочевины из аммиака, в крови накапливается аммиак, рН крови смещается в щелочную сторону, возникает алкалоз(алкали – араб- щелочь). Для обозначения увеличения содержания аммиака в крови в клинике используют термин «аммониемия, или «гипераммониемия».

Для проверки усвоения темы рекомендуем выполнить задания:

1.

Сравните основность атомов азота в молекуле гистамина и запишите реакцию взаимодействия самого сильного основного центра с хлороводородной кислотой.

2. Составьте диаграммы распределения электронной плотности и сравните кислотность

двух природных соединений: 2-аминоэтанола-1(коламина) и 2-аминоэтантиола-1 (меркамина).

Коламин входит в состав сложных липидов- фосфолипидов, в частности, кефалина. Меркамин использовался как лекарство -противолучевое средство-радиопротектор. Оба вещества образуются в клетках человека. Какое из этих соединений образует соль при взаимодействии с гидроксидом калия?

НО - СН ₂– СН₂ - NН ₂ НS- СН₂ –СН₂- N Н₂

коламин меркамин

3. Составьте диаграммы распределения электронной плотности и сравните кислотность двух природных соединений: коламина и холина. Холин в нейронах превращается в ацетилхолин и является медиатором парасимпатической нервной системы и встречается в некоторых отделах симпатической нервной системы. Какое из этих двух соединений образует соль при взаимодействии с кислотой? Объясните наличие положительного заряда на атоме азота в холине.

+

НО - СН ₂– СН₂ - NН ₂ НО - СН ₂– СН₂ – N(СН ₃) ₃

коламин холин

4. Сравните основные свойства метиламина и аммиака; пиридина и анилина. Напишите реакции образования хлороводородных солей аммиака, метиламина. анилина и пиридина.

5. Сравните кислотные свойства этанола и фенола. Объясните причину отличия кислотных свойств.

6. 2, 4, 6- тринитрофенол (пикриновая кислота) образует соли с аминами и аминокислотами. Используется в анализе аминокислот.. Значение рК_а равно 1, 02. Можно ли сделать вывод, что нитрогруппы обладают сильным акцепторным

действием?

7. Посмотрите в таблице значение рК_а бензойной кислоты.

Кислотные свойства 4- замещенных бензойной кислоты зависят от природы заместителя. Значение рК_а 4-гидроксибензойной кислоты равно 4, 58, а 4-метилбензойной кислоты 4,34. Каким эффектом обладают эти две группы: донорным или акцепторным? Какая из двух групп оказывает большее влияние?

Информация

В таблице приведены значения величин рК_а и рК_в, которые помогут подтвердить основные положения о влиянии заместителей на кислотно-основные свойства. Эта таблица нужна также при изучении последующих тем.

КИСЛОТНО – ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА БИООРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

Таблица

Название	Структурная формула
	Органические кислоты	рКа
Муравьиная кислота	НСООН	3, 75
Уксусная кислота	С Н3 -СООН	4. 76
Щавелевая кислота	НООС-СООН	1,23
Малоновая кислота	НООС-СН2 -СООН	2, 8
Янтарная кислота	НООС-СН2-СН2-СООН	4, 17
Бензойная кислота	С6 Н5 -СООН	4, 19
Фумаровая кислота Малеиновая кислота	НООССН=СН СООН	3, 02 1, 92
Метанол	С Н3 -ОН	15,5
Этанол	С 2 Н5 -ОН	16, 0
Фенол	С6 Н5 -ОН	10, 0
	Органические основания	рК b
Аммиак	NH3	4.75
Метиламин	CН 3 -NH 2	3,36
Этиламин	С2 Н5 - NH2	3,33
Анилин	С6 Н5 - NH2	9,38
Пиридин	С5 Н5 N	8,96
Мочевина	NH2 -С(О) - NH2	1 3,9

Дата добавления: 2014-01-03