АЗОТСОДЕРЖАЩИЕ ОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ
КЛАССИФИКАЦИЯ
АМИНЫ
КЛАССИФИКАЦИИ
НОМЕНКЛАТУРА
ИЗОМЕРИЯ
ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ
ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
АРОМАТИЧЕСКИЕ АМИНЫ
ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
АМИДЫ
МОЧЕВИНА
ПОЛУЧЕНИЕ МОЧЕВИНЫ
ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МОЧЕВИНЫ
АМИНОКИСЛОТЫ
КЛАССИФИКАЦИИ
НОМЕНКЛАТУРА
ИЗОМЕРИЯ
ПОЛУЧЕНИЕ
ПОЛУЧЕНИЕ
ПОЛУЧЕНИЕ
ПОЛУЧЕНИЕ из альдегидов и кетонов
ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
МОНОАМИНОКИСЛОТЫ
ГОМОЛОГИЧЕСКИЙ РЯД
ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
ДВУХОСНОВНЫЕ АМИНОКИСЛОТЫ
ДИАМИНОКИСЛОТЫ
БЕЛКИ
БЕЛКИ
БЕЛКИ
БЕЛКИ
1.03M
Категория: ХимияХимия

Азотсодержащие органические соединения

1. АЗОТСОДЕРЖАЩИЕ ОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ

2. КЛАССИФИКАЦИЯ

• КЛАССИФИКАЦИЯ
в эту группу соединений объединяют несколько
классов:
•Амины
•Амиды
•Имиды
•Аминокислоты
•Нитросоединения
•Нитрозосоединения
•Азосоединения
•Диазосоединения.
2

3. АМИНЫ

Амины могут быть рассмотрены как производные
аммиака.
H
.. N
H
H
Аминами называют органические соединения,
которые получают замещением атомов водорода в
аммиаке углеводородными радикалами.
3

4. КЛАССИФИКАЦИИ

o КЛАССИФИКАЦИИ
• В зависимости от количества атомов водорода в
молекуле аммиака замещенных углеводородными
радикалами амины делят на:
Первичные
H
Третичные
H
H
.. N
Вторичные
R'
.. N
R"
R'"
R'
.. N
R'
R"
4

5.

• По типу радикалов амины делят на:
Предельные;
Непредельные;
Ароматические.
• По количеству аминогрупп амины
делят на:
Моноамины;
Диамины;
Полиамины.
5

6. НОМЕНКЛАТУРА

o НОМЕНКЛАТУРА
• Рациональная.
Название амина строят из двух слов: названия
углеводородных радикалов по радикальной
номенклатуре и слова «амин».
• Универсальная.
Употребляется для построения названий только
первичных аминов. В основе лежит название
углеводорода и приставка «амино-» перед которой
цифрой указывают положение аминогруппы.
Иногда вместо приставки используют суффикс
«амин».
6

7.

Первичные амины
H3C
H3C
H3C
Метиламин
Аминометан
Металомин
NH2
CH2
CH2
H3C
Этиламин
Аминоэтан
NH2
CH2
CH
Припиламин
1-аминопропан
NH2
Изопропиламин
2-аминопропан
Пропиламин-2
Втор.пропиламин
CH3
NH2
H3C
CH 2
CH 2
CH 2
NH2
Бутиламин
1-аминобутан
7

8.

H3C
CH
CH 2
CH3
Втор.бутиламин
2-аминобутан
CH2
NH2
Изобутиламин
2-метил-1-аминопропан
аминоизобутан
NH2
H3C
CH
CH3
CH3
H3C
C
Трет.бутиламин
2-метил-2-аминопропан
2-метилпропиламин-2
NH2
CH3
Вторичные амины
H3C
H3C
NH
NH
Диметиламин
CH3
CH 2
CH3
Метилэтиламин
8

9.

Третичные амины
H3C
H3C
H3C
CH3
N
Триметиламин
CH3
N
CH2
CH2
CH3
Диметилэтиламин
CH3
N
CH 2
CH 3
CH3
Метилдиэтиламин
9

10. ИЗОМЕРИЯ

o ИЗОМЕРИЯ
• Положения аминогрупп
• Структурная (углеродного скелета)
• Метамерия
H3C CH2 CH2
NH2
NH
CH 3
H3C
H3C
CH 2
N
CH3
CH 3
10

11. ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

o ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
Метиламин, диметиламин, триметиламин
представляют собой газы. Остальные низшие амины
– жидкости. Высшие амины – твердые вещества.
Амины обладают неприятным запахом
«селедочного рассола», который у низших выражен
ярче, а у высших – слабее (или отсутствует).
Низшие амины (первые представители)
довольно хорошо растворимы в воде (подобно
аммиаку), их растворы имеют основную реакцию
среды.
11

12. СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ

o СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ
• В 1850 году немецкий ученый Гофман впервые
получил амин в результате химической реакции
взаимодействия галогенпроизводного
углеводорода с избытком аммиака
H3CCl + 2 NH3
H3C
NH2 + NH4Cl
Избыток аммиака нужен для получения чистого амина.
При недостатке аммиака всегда образуется смесь.
12

13.

H3C
H3C
H3C
NH2 + H3CCl
NH + H3CCl
NH3
изб.
NH3
изб.
H3C
H3C
H3C
H3C
N
NH + NH4Cl
CH 3 + NH4Cl
13

14.

• Наиболее биологически активными являются
первичные амины. Их получили разложением
амидов кислот (перегруппировка Гофмана).
O
H3C CH 2 C
+ NaOBr
NH
2
Амид пропионовой
H3C CH 2 NH2 + CO2 + NaBr
кислоты
NaOH + Br 2
Этот способ широко используется в лабораторной
практике.
14

15.

• В промышленности первичные амины
получают восстановлением нитросоединений и
нитрилов кислот.
H3C CH 2 NO2 + 3 H2
нитроэтан
H3C CH 2 C N + 2 H2
Нитрил пропионовой кислоты
H3C CH 2 NH2 + 2 H2O
этиламин
H3C CH 2 CH 2 NH2
пропиламин
15

16.

• Алкилирование спиртов
R OH + NH3
2R
R
R NH2 + H2O
OH + NH 3
OH + H 2 N
3R OH + NH3
R
R
NH
R
R
N
R
R + 2 H2O
NH
R + H2O
R + H2O
16

17.

Циклические амины получают аналогично.
HO
CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 OH + NH3
N
H
NH3 +
N
O
17

18.

Очень активными алкилирующими агентами
являются эпоксиды
O
+ NH3
HO
CH 2 CH 2 NH2
моноэтаноламин
R NH2 + O
R
R
NH CH 2 CH 2 OH + O
NH CH 2 CH 2 OH
CH 2 CH 2 OH
R N
CH 2 CH 2 OH
18

19. ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

oХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
• Взаимодействие с водой.
H3C NH2 + H2O
+
H3C NH3 OHГидроксид метиламмония
19

20.

• Взаимодействие с кислотами.
• С соляной
H3C NH2 + HCl
+
H3C NH3 Cl Хлорид метиламмония
20

21.

• С серной (разбавленной)
+
H3C NH2 + H2SO4
H3C NH3 2SO24 сульфат метиламмония
21

22.

• Взаимодействие с азотистой кислотой
• При взаимодействии первичных аминов с азотистой
кислотой образуются первичные спирты.
H3C
NH2 + HO N
O
H3C
OH + N2+ H2O
22

23.

• Вторичные амины при взаимодействии с
азотистой кислотой образуют нитрозамины
(окрашенные соединения желто-оранжевого
цвета).
H3C
NH + HO N
H3C
O
H3C
H3C
N
N
O + H2O
диметилнитрозоамин
23

24.

• Ацилирование.
• Взаимодействие с карбоновыми кислотами.
O
H3C NH2 +
C
HO
CH 3
O
C
H3C NH
CH 3
+ H2O
Метиламид уксусной
кислоты
24

25.

• Взаимодействие с галогенангидридами карбоновых
кислот.
O
H3C NH2 +
C
Cl
CH 3
O
C
H3C NH
CH 3
+ HCl
25

26.

• Взаимодействие с ангидридами карбоновых кислот.
O
C
CH 3
H3C NH2 + O
C CH 3
O
O
C
H3C NH
CH 3
+ H3C
O
C
OH
26

27.

• Горение.
4 H3C
NH2 + 9O2
4 CO 2+10 H2O + 2 N2
27

28.

• Окисление.
протекает трудно, а результат зависит от
структуры.
• Окисление первичных аминов приводит к
образованию нитросоединений.
H3C NH2
[O]
H3C NO2
28

29.

• Окисление вторичных аминов приводит к
образованию диалкилгидроксиламинов .
H3C
H3C
NH
[O]
H3C
N
H3C
OH
диметилгидроксиламин
29

30.

• Окисление третичных аминов приводит к
образованию азоокисей.
H3C
N
H3C
CH 3
[O]
H3C
N O
H3C
CH 3
30

31. АРОМАТИЧЕСКИЕ АМИНЫ

32.

Это соединения, в молекулах которых
аминогруппа связана с бензольным кольцом.
Простейшим представителем и родоначальником
анилиновых красителей является
NH2
анилин
фениламин
аминобензол
бензоламин
32

33.

Впервые это соединение было получено
восстановлением нитробензола в 1844 году
Зининым И.И.
NO2
+ 3 H2
NH2
+ 2H2O
33

34. ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

o ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
Анилин – бесцветная, быстро
буреющая на воздухе, жидкость.
Плохо растворяется в воде.
34

35. ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

o ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
обусловлены как аминогруппой, так и
бензольным кольцом. Аминогруппа –
заместитель электроннодонорный и
свойства анилина обусловленные
бензольным кольцом следующие:
35

36.

• Нитрование.
NH2
+2 HO
N
NH2
O
O
O
O
+
N
N
п-нитроанилин
O
NH2
+ 3HO
N
O
O
O
NH2
O
O
N
о-нитроанилин
O
O
N
NH2
N
O
O
36

37.

• Сульфирование.
NH2
NH2
+ H2SO4
O3S
+ H2O
37

38.

• взаимодействие со спиртами –
специфические химические свойства аминогруппы,
обусловленные непосредственным контактом с
бензольным кольцом.
NH2
+ 2 H3C OH
N
CH 3
CH 3
+ 2 H2O
диметиланилин
38

39.

в природных соединениях амины
встречаются в составе РНК и ДНК
39

40.

принципиально РНК и ДНК
40

41.

Кроме того амины входят в состав
некоторых других соединений.
41

42.

порфин
42

43.

гем
43

44.

хлорофилл
а
б
44

45.

Цианокобаломин
Витамин В12
45

46. АМИДЫ

47.

Амидами называют соединения в состав
молекул которых входит следующая
функциональная группа
C
O
NH2
47

48.

Простейшим представителем является
амиды угольной кислоты.
HO
C
O
NH2
карбаминовая кислота
H2N
C
O
NH2
мочевина
48

49. МОЧЕВИНА

является полным амидом угольной кислоты.
Широко распространена в природе. Является
конечным продуктом белкового обмена.
При обычных условиях мочевина – твердое
кристаллическое вещество, плавящееся при
температуре 133 С. Хорошо растворима в
полярных и абсолютно нерастворима в
неполярных растворителях.
Обладает слабыми основными свойствами,
но они выражены слабее, чем у аминов, из-за
карбонильной группы.
49

50.

В водном растворе мочевина
существует в виде двух таутомеров.
H2N
C
O
амидная форма
NH2
H2N C
HO
NH
имидная форма
50

51. ПОЛУЧЕНИЕ МОЧЕВИНЫ

В промышленности мочевину получают
следующими способами:
• Взаимодействием полного
галогенангидрида угольной кислоты с
аммиаком
O
C
Cl
Cl + 2 NH3
H2N
C
O
+ 2 HCl
NH2
51

52.

• Взаимодействием аммиака с углекислым газом.
CO2 + 2 NH3
O
H2N C
O NH4
карбомат аммония
H2N
C
O
NH2
52

53. ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МОЧЕВИНЫ

• Гидролиз мочевины
H2N
C
O
+ 2 H2O
NH2
HO
C
O
+ 2NH3
OH
CO2+ H2O
В кислой и щелочной средах реакция идет быстрее
53

54.

• Взаимодействие мочевины с минепальными
кислотами
• азотной
H2N
C
O
+ HO
NH2
N
O
O
H2N
C
O
+
NH3
NO-3
азотнокислая мочевина
или
нитрат мочевины
54

55.

• щавелевой
H2N
C
O
+
O
NH2 HO
C
C
O
OH
H2N
C
O
+
NH3
-
2
C2O4
2
аксалат мочевины
щавелевокислая мочевина
55

56.

• Взаимодействие с гипобромитом натрия.
Реакция Бородина.
H2N
C
O
+ 3 NaOBr
NH2
N2+ CO2+H2O + NaBr
56

57.

• Взаимодействие с формалином
H2N
H2N
O
C
C
O
O
+
C H
NH2 H
N
CH2 + H
C
H2N
C
O
N
монометиленмочевина
O
H
H2C N
C
O
+ H2O
CH 2
N
CH2 + H2O
диметиленмочевина
57

58.

За счет разрыва двойных связей
диметиленмочевина подвергается
полимеризации с образованием
мочевино-формальдегидных смол.
58

59.

• Нагревание сухой мочевины
H2N
O
C
NH2
H2N
+
O
C
NH2
H2N
O
C
NH
O
C
NH2
биурет
59

60.

Биурет является простейшим органическим
соединением с пептидной связью.
Пептидная связь является основной связью всех
природных белковых тел.
Реакция биурета с гидроксидом меди(II) является
качественной реакцией на белки.
2
H2N
O
C
NH
C
O
H
C O
HN
HN
+ Cu(OH)2
NH
HN
C O
NH2
Cu
H
O C
NH
O C
+ 2 H2O
NH
60

61.

• Образование уреидов кислот
H3C
C
H3C
O H2N
+
Cl
O
C
O
NH
O
C
NH2
C
+ HCl
NH2
уреид уксусной кислоты
61

62. АМИНОКИСЛОТЫ

63.

Аминокислотами
называют такие
производные карбоновых
кислот, которые можно
получить замещением
одного или нескольких
атомов водорода в радикале
кислоты аминогруппами.
63

64. КЛАССИФИКАЦИИ

o КЛАССИФИКАЦИИ
• В зависимости от количества
карбоксильных групп:
• Одноосновные
• Двухосновные
• Многоосновные
64

65.

• В зависимости от количества
аминогрупп:
• Моно-аминокислоты
• Ди-аминокислоты
• Три-аминокислоты
• В зависимости от строения
радикала:
• С открытой цепью
• Циклические
65

66. НОМЕНКЛАТУРА

o НОМЕНКЛАТУРА
• УНИВЕРСАЛЬНАЯ: правила построения
названий такие же как для карбоновых кислот
только с указанием в префиксе наличия,
количества и положения аминогрупп.
• РАЦИОНАЛЬНАЯ: положение аминогрупп
указывается буквами греческого алфавита +
слово «амино» + название карбоновой кислоты
по рациональной номенклатуре.
66

67. ИЗОМЕРИЯ

o ИЗОМЕРИЯ
• Изомерия положения аминогруппы
относительно карбоксильной группы.
Различают α-, β-, γ-, δ-, ε- и т.д.
• Структурная изомерия
• Оптическая изомерия
67

68. ПОЛУЧЕНИЕ

o
ПОЛУЧЕНИЕ
• α-Аминокислоты
получают из природных веществ и синтетически
• Белки при гидролизе в водных растворах в
присутствии кислот, щелочей или ферментов
распадаются на смесь α-аминокислот, из
которой различными способами можно
выделить индивидуальные кислоты.
• Для синтеза аминокислот исходными
веществами могут быть α-галогенкарбоновые
кислоты, альдегиды, галогенуглеводороды.
68

69. ПОЛУЧЕНИЕ

o ПОЛУЧЕНИЕ
• α-галогенкарбоновые кислоты легко
реагируют с аммиаком и образуют соли
аминокислот
R
CH
Cl
C
O
OH
+ 3NH3
H2O
R
CH
C
O
O
-
+
NH4
+
+ NH4Cl
NH2
69

70. ПОЛУЧЕНИЕ

o
ПОЛУЧЕНИЕ
• Альдегиды и кетоны взаимодействуют с
цианистым водородом и аммиаком. По
методу Н.Д. Зелинского в качестве реагента
применяют смесь KCN и NH4Cl
R
C
O
H
+ KCN + NH4Cl
R
O
C
H
OH
R
C
H
+ HCN + NH3+ KCl
NH2
C
N + NH3+ KCl
R
C
C
N + H2O + KCl
H
70

71. ПОЛУЧЕНИЕ из альдегидов и кетонов

o
Гидролиз нитрила приводит к образованию αаминокислоты
NH2
R
C
H
NH2
C
N + H2O
H+X
-
R
C
C
O
OH
H
71

72.

• Из непредельных карбоновых кислот
присоединением аммиака получают βаминокислоты
H2 C
CH C
O
+ NH3
OH
H2 C CH2 C
H2N
O
OH
72

73. ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

o ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
Аминокислоты – бесцветные
кристаллические вещества, обладающие
высокими показателями температуры плавления.
Не летучи. Плавятся с разложением. Хорошо
растворяются в воде и плохо растворяются в
органических растворителях. Обладают
оптической активностью.
73

74. МОНОАМИНОКИСЛОТЫ

75. ГОМОЛОГИЧЕСКИЙ РЯД

H2N
C
O
OH
C
O
OH
CH 2 C
O
OH
CH 2
H3C
CH
NH2
CH 2
H2N
CH
CH 2
NH2
H3C
H2N
C
O
OH
CH
CH 2
C
O
OH
C
O
OH
H3C
CH 2
H2N
(CH 2 )2
2-аминоэтановая
α-аминоуксусная
глицин
2-аминопропановая
α-аминопропионовая
α-аланин
3-аминопропановая
β-аминопропионовая
β-аланин
2-аминобутановая
α-аминомасляная
3-аминобутановая
β-аминомасляная
4-аминобутановая
γ-аминомасляная
75

76. ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

o ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
• РЕАКЦИИ КАРБОКСИЛЬНОЙ ГРУППЫ
• Взаимодействие с гидроксидами
• щелочными
H2N
CH 2
C
O
+ KOH
OH
H2N
CH 2
C
O
+ H2O
OK
76

77.

• D-элементов
H2N
CH 2
C
H2 C
NH2
C
O
O
O
+ Cu(OH)2
OH
O
2+
Cu
O
H2N
C
CH 2
77

78.

• При взаимодействии аминокислот со
спиртами в присутствии хлороводорода
образуются эфиры (обычно в виде солей)
H2N
CH2
Cl H3N
- H2O,- NaCl
H2N
C
O
+ HO
OH
+ HCl
CH3 - H O
2
CH2
O
CH2
CH2
C
C
O
+ NaOH
CH2
CH3
O
O
CH2
CH3
78

79.

• Ациламинокислоты при взаимодействии с
тионилхлоридом или окись-трихлоридом
фосфора образуют хлорангидриды
ациламинокислот из которых мягким
гидролизом получают хлорангидриды
аминокислот (устойчивы только в виде
солей)
H3C
C
O
CH2
O
C
NH
+ H2O + HCl
H3C
C
O
OH
POCl3
OH
+ Cl H3N
H3C
C
O
NH
CH2
C
CH2
C
O
Cl
O
Cl
79

80.

• СВОЙСТВА АМИНОГРУППЫ
• Взаимодействие с минеральными
кислотами. Аминокислоты образуют соли,
подобно аминам
H Cl + H2N
CH2
C
O
OH
Cl H3N
O
CH2
C
OH
80

81.

• Взаимодействие с азотистой кислотой
приводит к образованию оксикислоты, воды
и азота
H2N
CH 2
C
+ HO
O
+ HNO2
OH
CH 2
C
N 2+ H2O
O
OH
81

82.

• Аминокислоты взаимодействуют с
хлорангидридами и ангидридами кислот,
образуя N-ацильные производные
аминокислот, которые имеют большое
значение при синтезе пептидов
C
O
Cl
C
+ H2N
O
NH
CH2
CH2
C
C
O
O Na
O
OH
+ Na Cl
82

83.

• Взаимодействие с формалином аминокислот
с первичной аминогруппой (в растворе с
pH=9) приводит к образованию Nметиленовых производных
H3C
CH
C
O
+H
OH
C
O
H
NH2
H3C
CH
N
C
O
+ H2O
OH
CH 2
83

84.

• СПЕЦИФИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
АМИНОКИСЛОТ
• Отношение к воде. Электролитическая
диссоциация. В водных растворах молекулы
аминокислот ведут себя как биполярные
ионы
• Моноаминомонокарбоновые кислоты
(рН=7)
H2N
CH2
C
O
+ H2O
OH
-
HO
+
+ H3N
CH2
-
COO + H +
84

85.


СПЕЦИФИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АМИНОКИСЛОТ
Отношение к воде.
• Диаминомонокарбоновые кислоты (рН>7)
C
O
-
+
H3N
CH
CH2
H2N
CH
H2C
CH2
H2C
CH2
H2C
H2C
NH2
+ 2 H2O
OH
HO +
CH2
-
COO + H +
+
NH3 + OH
-
85

86.


СПЕЦИФИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АМИНОКИСЛОТ
Отношение к воде.
• Моноаминодикарбоновые кислоты (рН<7)
H2N
CH
H2C
CH2
H2C
CH2
C
C
O
+ H2O
OH
O
OH
-
HO +
+
H3N
CH
H2C
CH2
H2C
CH2
-
COO + H +
-
COO + H
+
86

87.


СПЕЦИФИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АМИНОКИСЛОТ
• Отношение к нагреванию
• α-аминокислоты в присутствии
минеральных кислот
H2 C
H2N
HO
O
+
O
OH
NH2
C
CH 2
C
H2 C
H2SO4
C
NH
HN
O
O
C
CH 2
дикетопиперазин
глицина
87

88.

• β-аминокислоты образуют αненасыщенные кислоты
H2N
CH 2
CH 2
H2 C
C
CH
O
OH
C
O
+ NH3
OH
88

89.

• γ- и δ-кислоты легко отщепляют воду и
циклизуются, образуя внутренние амиды
- лактамы
H2C
CH 2
H2 C
NH2
C
O
OH
H2 C
CH 2
H2 C
C
NH
O
Лактам γ-аминомасляной кислоты
89

90.

• В тех случаях, когда амино- и
карбоксильные группы разделены пятью и
более углеродными атомами, при нагревании
происходит поликонденсация с образованием
полимерных полиамидных цепей
H2N
CH2
CH2
CH2
H2N
CH2
CH2 C
CH2
O
OH
CH2
CH2
+ H2N
CH2
CH2 C
O
NH
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2 C
CH2
CH2
CH2
CH2 C
O
OH
O + H2O
OH
90

91.

• Реакции, характерные для α-аминокислот.
• Декарбоксилирование. Под действием особых
ферментов – декарбоксилаз или некоторых
микроорганизмов α-аминокислоты
превращаятся в амины
H2N
CH 2
C
O
OH
t
H2N
CH 3+ CO2
91

92.

• Реакция дезаминирования, как и реакция
декарбоксилирования, протекает под
действием смецифических ферментов
O
R
CH
C
OH
O
[O]
R
C
O
C
OH
H2N
R
C
O
C
O
OH
R
C
+ NH3
O
H
+ CO 2
92

93.

• Реакция переаминирования, как и реакции
дезаминирования и декарбоксилирования,
протекает под действием смецифических
ферментов
H3C
CH
C
O
H3C
+
OH H3C
O
CH
C
фермент
C
NH2
H3C
O
OH
C
O
C
O
OH
+
H3C
H3C
CH
CH
C
O
OH
NH2
93

94.

• Окрашивание с нинидрином используется в
качестве специфической реакции на αаминокислоты
R
H2N
O
CH
C
O
+
H3N
OH
R
OH
OH
O
нингидрин
R
+
+ H3N
CH
CH
N
COO - H O
2
COO
R
O
-
-
CH
O
C
OH
O
94

95.

Продукт конденсации путём перегруппировки и
гидролиза образует 2-аминоиндандион
R
O
N
CH
C
O
O
O
H
N
OH
O
O
H
+R
NH2
+ H2O
R
C
C
O
OH
O
C
H
+ CO2
O
95

96.

2-аминоиндандион, реагируя с нингидрином, даёт
краситель сине-фиолетового цвета
O
O
H
NH2
+
HO
HO
O
O H
N
- H2O
O
O
O
O
N
O
O
O
H
+
O
96

97.

• Пептиды и пептидная связь
В живых организмах под действием
ферментов из аминокислот, в основном
относящихся к α-аминокислотам, образуются
пептиды.
H2N
CH 2 C
H2N
O
+ H2N
OH
CH 2
C
CH 2
O
NH
C
CH 2
O
OH
C
O
+ H2O
OH
97

98.

Пептид состоящий из двух молекул
аминокислот называют дипептидом, из трёх –
трипептидом, из четырёх – тетропептидом и
т.д., свыше 10 – полипептидами, а свыше 150 –
белками.
К настоящему времени разработано много
методов превращения α-аминокислот в
пептиды.
98

99.

Чтобы соединить две аминокислоты
пептидной связью, необходимо: а) защитить
карбоксильную группу одной кислоты
(например: превратив её в эфирную) и
аминогруппу другой кислоты (ацелированием);
б) образовать пептидную связь; в) снять
защитные группы, обычно реакцией гидролиза,
но в таких условиях, что бы не пострадала
пептидная связь.
99

100. ДВУХОСНОВНЫЕ АМИНОКИСЛОТЫ

101.


представители
O
HO
C
CH 2
Аминоянтарная
аспарагиновая
CH
C
O
OH
NH2
O
HO
C
CH 2
CH 2
α-аминоглутаровая
глутаминовая
CH
C
O
OH
NH2
101

102.

Двухосновные аминокислоты способны
образовывать внутренние соли. Обе встречаются среди
продуктов гидролиза белковых тел.
Аспарагиновая кислота в свободном виде
встречается в животных и растительных организмах.
Играет важную роль в азотистом обмене. Образует амид
– аспаргин.
Глутаминовая кислота используется при лечении
психических расстройств. Образует амид – глутамин.
102

103. ДИАМИНОКИСЛОТЫ

104.

• представители
CH 2
CH 2
CH 2
CH
H2N
C
O
OH
NH2
α,δ-диаминовалериановая кислота
орнитин
CH 2
CH 2
CH 2
CH 2
H2N
CH
C
O
OH
NH 2
α,ε-диаминокапронова кислота
лизин
104

105.

• Декарбоксилирование
CH 2
CH 2
CH 2
H2N
орнитин
CH 2
H2N
CH
C
O
OH
NH 2
CH 2
CH 2
нутрисцин
CH 2 + CO
2
NH 2
CH 2
H2N
CH 2
CH 2
CH 2
H2N
C
O
OH
NH 2
лизин
CH 2
CH
CH 2
CH 2
CH 2
кадоверин
CH 2 + CO
2
NH 2
105

106.

α-аминокислоты участвуют в синтезе
белка.
В состав белковых тел входят и такие
аминокислоты, которые кроме аминогрупп содержат и
другие функциональные группы.
По своей значимости для организма все
аминокислоты делятся на:
Заменимые (синтезируются в организме)
Не заменимые (запас пополняется только с
пищей)
106

107.

Название
Формула
H2N
CH 2
H2N
CH
C
C
O
OH
O
OH
CH 3
H3C
CH
CH
C
O
OH
CH 3 NH2
H3C
H3C
CH
CH 2
CH
CH 3
NH 2
CH 2 CH
CH
CH 3
NH 2
C
C
O
OH
O
OH
По номенклатуре
тривиальное
Усл. Об.
α-аминоуксусная
Глицин
гли
α-аминопропионовая
Аланин
Ала
α-аминоизовалериановая
Валин
вал
α-аминоизокапроновая
Лейцин
лей
Втор.бутил –αаминоуксусная
Изолейцин
иле
107

108.

α-аминоянтарная
O
C
HO
CH
CH2 C
NH 2
O
HO
C
CH 2 CH 2
CH
O
NH 2
C
CH
O
OH
CH2 CH2 C
O
NH 2
CH 2
O
OH
NH 2
CH 2
H2N
CH 2
CH
NH2
C
асп
аспарагин
NH 2
O
C
HO
Аспарагиновая
кислота
α-аминоглутаровая
Глутаминовая
кислота
глу
глутамин
α,δдиаминовалер
иановая
орнитин
орн
108

109.

CH 2
CH 2
CH 2
CH
CH 2
H2N
C
NH 2
H2 C
CH
CH 2
O
OH
C
NH 2
H2 C
HN
C
NH
NH 2
CH 2
HO
CH
C
O
OH
C
O
OH
NH2
CH
H3C
CH
NH2
HO
H2 C
CH
HS
NH2
C
O
OH
O
OH
α,εдиаминока
проновая
кислота
лизин
лиз
α-амино-δгуанидовал
ериановая
аргинин
АРГ
α-амино-βоксипропио
новая
серин
сер
α-амино-βоксимасля
ная
треонин
тре
β-тио-αаминопроп
ионовая
цистеин
цис
109

110.

H2 C
H2N
H2 C
S
CH
S
S
C
CH 2
CH
O
OH
O
OH
CH
CH 3
NH2
CH
C
C
O
OH
α-амино-γметилтиом
асляная
α-амино-βфенилпроп
ионовая
кислота
O
OH
NH 2
HO
цистин
цин
метионин
мет
Фенилала
нин
фен
тирозин
тир
NH 2
CH 2 CH 2
CH 2
C
CH 2
CH
NH2
C
O
OH
β-поксифенилαаминопропа
новая
110

111.

O
C
HO
CH
CH2 C
NH 2
HC
N
CH
β-имидозолил
α-аланин
гистидин
гис
β-индолил-αаланин
триптофан
три
αпиролидинкарбо
нова кислота
пролин
про
NH
O
C
HO
CH
CH
CH2 C
NH 2
H 2C
HC
CH2
H 2 C CH
O
NH C
OH
C
CH
CH
C
NH CH
111

112. БЕЛКИ

Белками, или белковыми веществами, называют
высокомолекулярные органические соединения, молекулы которых
построены из остатков α-аминокислот, связанных между собой
пептидными связями. Количество последних может колебаться
очень сильно и достигать иногда нескольких тысяч.
Структура белков очень сложная. Отдельные пептидные
цепи или их участки могут быть связаны между собой
дисульфидными , солевыми или водородными связями.
• Солевые связи образуются между свободными аминогруппами
(например, концевая аминогруппа, расположенная на одном конце
полипептидной цепи или ε-аминогруппа лизина) и свободными
карбоксильными группами (концевая карбоксильная группа цепи
или свободные карбоксильные группы двухосновных аминокислот);
• Водородные связи могут возникать между атомом кислорода
карбонильной группы и атомом водорода аминогруппы, а также за
счет гидроксогрупп оксиаминокислот и кислорода пептидных групп.
112

113. БЕЛКИ

Различают первичную, вторичную, третичную и
четвертичную структуры белковых молекул.
Все белки, независимо от того к какой группе они
относятся и какие функции выполняют, построены из
относительно небольшого набора (обычно 20)
аминокислот, которые расположены в различной, но
всегда строго определенной для данного вида белка
последовательности.
Белки подразделяют на протеины и протеиды.
Протеины – простые белки, состоящие только из
остатков аминокислот.
Альбумины – обладают сравнительно небольшой
молекулярной массой, хорошо растворимы в воде, при
нагревании свертываются.
113

114. БЕЛКИ

Глобулины – не растворимы в чистой воде, но
растворимы в теплом 10%-ном растворе NaCl.
Проламины – незначительно растворимы в воде, но
растворимы в 60÷80%-ном водном этиловом спирте.
Глютелины – растворимы только в 0,2%-ной
щелочи.
Протамины – совершенно не содержат серы.
Пртеиноиды – нерастворимые белки.
Фосфопротеины – содержат фосфорную кислоту
(козеин).
114

115. БЕЛКИ

Пртеиды – сложные белки, в состав которых наряду с
аминокислотами входят углеводы, липиды,
гетероциклические соединения, нуклеиновые кислоты,
фосфорная кислота.
Липопротеиды – гидролизуются на простой белок и
липиды. (зерна хлорофила, протоплазма клеток).
Гликопротеиды – гидролизуются на простые белки и
высокомолекулярные углеводы. (слизистые выделения
животных).
Хромопротеиды – гидролизуются на простые белки и
красящие вещества (гемоглобин)
Нуклеопротеиды – гидролизуются на простые белки
(обычно протамины) и нуклеиновые кислоты
115
English     Русский Правила