2. Методы получения.

1. Получение из продуктов гидролиза белков.

2. Микробиологический синтез

Ряд бактерий, выращиваемых на крахмале, патоке и др. питательных

средах, вырабатывает ряд аминокислот (лизин, триптофан, глутаминовую кислоту и др.), причем, всегда образуется один L-изомер, в отличие от химических методов, когда образуются рацематы.

3. Получение из галогензамещенных кислот.

4. Образование из циангидринов.

5. Присоединение аммиака к ,-ненасыщенным кислотам.

Присоединение происходит вопреки правилу Марковникова:

6. Получение из малоновой кислоты.

Сначала получают непредельную кислоту по Кневенагелю, к ней присоединяют аммиак, а полученный продукт декарбоксилируют:

7. Получение из лактама.

П ри гидролизе капролактама, получение которого уже рассматривалось в лекции № 18 (перегруппировка Бекмана), образуется -аминокапроновая кислота:

23. 3. 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)

H ₃N ^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^

H ₂N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)

H ₂N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.

H ON=O + H₂ NCH₂COOH H₂O + N₂ + HOCH₂COOH

23. 3.4. Реакции карбоксильной группы.

23. 3.4.1. Образование галогенангидридов.

РCl₅

H ₂NCH₂COOH Cl^  ^NH₃CH₂COCl

- POCl₃

23. 3.4.2. Реакции эстерификации.

В присутствии НCl cо спиртами идут реакции эстерификации:

H ₂N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:

H ₂N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 -аминокислот.

23. 3.6. Отношение аминокислот к нагреванию.

По строению продуктов можно судить о положении аминогруппы в кислоте.

23. 3.6.1. Дегидратация -аминокислот.

При нагревании -аминокислоты образуют дикетопиперазины:

2 3. 3.6.2. Дезаминирование -аминокислот.

2 3. 3.6.3. Дегидратация - и -аминокислот.

Бутиролактам

Из -аминовалериановой кислоты образуется валеролактам.

23. 3.6.4. Дегидратация -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 -аминокислоты есть несколько характерных реакций – одна из них на нингидрин:

В заимодествие 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.