Свойства аминокислот

23. 3.1. Физические свойства.

Это кристаллические бесцветные вещества, L-аминокислоты имеют горький вкус, D – сладкий.

23. 3.2. Кислотно-основные свойства.

Поскольку аминокислоты имеют и карбоксильную, и аминную функции, они проявляют и кислотные, и основные свойства, т.е. они амфотерны, причем, эти функции взаимодействуют и внутримолекулярно, образуя биполярную, цвиттерионную структуру:

В водном растворе равновесие сдвинуто в сторону внутренней соли, в твердом состоянии эти вещества кристаллические, поскольку находятся только в цвиттер-ионной форме. Они взаимодействуют и с кислотами, и с основаниями:

H₃N⁺-CHR-COO^- + HCl Cl^-×H₃N⁺-CHR-COOН (катионная форма, хло-

ристоводородная соль)

H₃N ⁺-CHR-COO^- + NaOH H₂N-CHR-COO^-×Na⁺ (анионная форма, натри-

-Н₂О евая соль)

Таким образом, форма аминокислоты в растворе зависит от рН (-lg[H⁺]):

+ H₂O(-НО^-) + H⁺

H₂N-CHR-COO^- H₃N ⁺-CHR-COO^- H₃N ⁺-CHR-COOH

+HO^-(-Н₂О)

Щелочная среда нейтральная среда кислая среда

рН > 7 рН < 5

То значение рН, при котором аминокислота находится в цвиттерионной форме, называется изоэлектрической точкой, она различна для разных кислот.

Аминокислоты проявляют все свойства кислот и аминов.

23. 3.3. Реакции по аминогруппе.

23. 3.3.1. Алкилирование.

NH₃ CH₃I(NH₃)

H₂N-CH₂-COOH + CH₃I CH₃-NH-CH₂-COOH

-NH₄I -NH₄I

CH₃I(NH₃)

(CH₃)₂N-CH₂-COOH (CH₃)₃N⁺-CH₂-COO^- (бетаин)

-NH₄I

23. 3.3.2. Ацилирование.

N-ацетилглицин

23. 3.3.3. Действие азотистой кислоты.

HO-N=O + H₂ N-CH₂-COOH H₂O + N₂ + HO-CH₂-COOH

23. 3.4. Реакции карбоксильной группы.

23. 3.4.1. Образование галогенангидридов.

РCl₅

H₂N-CH₂-COOH Cl^- × ⁺NH₃-CH₂-COCl

- POCl₃

23. 3.4.2. Реакции эстерификации.

В присутствии НCl cо спиртами идут реакции эстерификации:

H₂N-CH₂-CO OH + Н ОR + HCl Cl^-∙⁺NH₃-CH₂-CO-OR + H₂O

При обработке содой выделяются свободные эфиры, которые устойчивы и подвергаются перегоне, что и используется для разделения аминокислот из гидролизата белков, предварительно подвергнутого эстерификации.

23. 3.4.3. Реакции декарбоксилирования.

Аминокислоты можно декарбоксилировать только при нагревании со щелочами:

H₂N-CHR-COONa + NaO H Na₂CO₃ + RCH₂-NH₂

Однако в организме под воздействием ферментов в нормальных условиях – это обычная реакция.

23. 3.5. Образование комплексных солей с тяжелыми металлами.

Такие комплексы окрашены и их используют для выделения природных a-аминокислот.

23. 3.6. Отношение аминокислот к нагреванию.

По строению продуктов можно судить о положении аминогруппы в кислоте.

23. 3.6.1. Дегидратация a-аминокислот.

При нагревании a-аминокислоты образуют дикетопиперазины:

23. 3.6.2. Дезаминирование b-аминокислот.

23. 3.6.3. Дегидратация g- и d-аминокислот.

Бутиролактам

Из d-аминовалериановой кислоты образуется валеролактам.

23. 3.6.4. Дегидратация w-аминокислот.

Аминокислоты, в которых функциональные группы разделены более чем четырьма группами СН₂, при нагревании образуют высокомолекулярные полиамиды. Например:

Капрон

23.3.7. Характерные реакции на аминокислоты

На a-аминокислоты есть несколько характерных реакций – одна из них на нингидрин:

Взаимодествие веществ А и В приводит к образованию вещества С, которое, взаимодействуя со свободной аминогруппой аминокислоты, образует окрашенную в синий цвет соль енольной формы вещества С:

Эта реакция используется для проявления хроматограмм, а также для колориметрического определения аминокислот (кроме пролина и оксипролина). Реакция чувствительна на очень небольшие количества аминокислот.

Лекция № 24.

ПОЛИПЕПТИДЫ И БЕЛКИ.

Дата добавления: 2014-01-11