АМИН ҚЫШҚЫЛДАРЫ ТУРАЛЫ

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 11 бет
Таңдаулыға:

АМИН ҚЫШҚЫЛДАРЫ

Амин қышқылдары класына молекуласында СООН және топтары болатын қосылыстар жатады. Ароматты амин қышқылдар қатарыиа жоғарыдағы топтар тікелей ароматты сақинамен байланысқан қосылыстар жатады. Егер карбоксил және амин топтары алифатты көмірсутек атомымен байланысқан болса, амин қышқылдары молекула құрамында ароматты сақиналар болғанымен бәрібір алифатты қосылыcтар қатарына жатады.

Алифатты амин қышқылдары карбон қышқылдарының аталуына сәйкес, СООН және НН ₂ топтарының бір-біріне салыстырғандағы орналасуына байланысты а, /3, у т. б. амин қышқылдары болып бөлінеді.

Амин қышқылдары - маңызды табиғи қосылыстар түрлерінің бірі. Алифатты к-амин қышқылдярының ерекше маңызы бар. Олардан белок молекулалары және кейбір басқа биоорганикалық қосылыстар құралған.

АМИН ҚЫШҚЫЛДАРЫНЫҢ ФИЗИКАЛЫҚ ҚАСИЕТТЕРІ.

Амин қышқылдары алифатты заттар болып келеді. Алифатты қатардың өкілдері суда аздап ериді. Ерітіндінің қышқылдығына байланысты, молекула құрамында қатарымен қышқылдық және негіздік топтар болғандықтан, еріген амин қышқылының нактылы формуласы өзгереді. Осыған байланысты кез келген амин қышқылы сілтілі ерітіндіде СОО тобы бар тұзға, ал қышқылды ерітіндіде МН ₃ тобы бар басқа тұзға айналады. Мысалы, қарапайым алифатты амин қышқылы - аминсірке қышқылы, тривиалды атау бойынша глицин немесе гликокол МН^-СН^-СООН төмендегіше өзгереді:

Глицин қышқылды ерітіндіден сілтіліге (немесе керісінше) ауысқан жағдайда да жоғарыда көрсетілген нейтраль түрге сәйкес келмейді. Өйткені, глицин орталықтың РН белгілі бір жағдайда, қышқыл тобының СОрН/З протонының амин тобына тасымалдануы нәтижесінде пайда болатын ішкі тұз немесе диполярлы йон түрінде кездеседі

Амин қышқылдарының толық диполярлы йонға айналу кезіндегі ерітіндінің рН мөлшерін р^шеіщіділщсте деп атайды. Бұл мөлшердің амин қышқылдары химиясында маңызы күшті, өйткені, белоктар құрамына енетін қышқылдарды сипаттаушы қасиеттердің бірі болып табылады.

Табиғи амин қышқылдарын сипаттаушы қасиеттердің бірі олардың меншікті айналуы. Олардың барлығында да (глициннен басқаларында) асимметриялы көміртек атомы болады және табиғатта а-изомерлер түрінде кездеседі. Кейбір маңызды амин қышқылдарының құрамында басқа (ОН, 5Ң және басқа) функционалды топтар да болады.

Жасанды амин қышқылдарының арасында жалпы формуласы СН ₂ -(СН ₂ ) п. -СООН . болып келетін амин қышқылдарының маңызы күшті (мұнда п= 1, 6, 8, 10) .

Бұл қышқылдардьщ тұйықталған амидтерінен - лактамдардан - жасанды талшықтар (олардың маңыздыларының бірі - капролактам, пь=5) алынады.

АМИН ҚЫШҚЫЛДАРЫНЫҢ АЛЫНУ ЖОЛДАРЫ

Табиғи белоктарда кездесетін амин қышқылдары, оларды сумен гидролиздегенде қоспа түрінде түзіледі. Бұл қоспадан арнаулы өңдеу жолдарымен таза түрінде көптеген амин қышқылдарын алуға болады. Мұнымен қатар амин қышқылдарын алудың синтетикалық тәсілдері лабораторияда немесе өнеркәсіпте кейбір маңызды амин қышқылдарын алу үшін қолданылуда.

Алифатты амин қышқылдарын алу үшін негізінен әрбір табиғи амин қышқылдарының ерекшеліктеріне ыңғайластырылған бірнеше тәсілдер қолданылады.

а-Галогенді карбон қышқылдарын аминдеу. Бұл тәсілдің қарапайым түрі галогенді карбон қышқылдарына аммиакпен әсер ету:

Бірақ бұл реакцияда аммиакты галогеналкилдермен алкилдеу процесіндегі кемшіліктердің бәрі де болады. Олардың маңыздыларының бірі - реакцияның, азот атомында екі немесе үш органикалық қалдықтар болатын заттар түзілуі нәтижесінде, онан әрі жүруі.

Сондықтан көпшілік жағдайда аммиак емес, калий фталимиді қолданылады:

а-Бромкарбон қышқылдарының эфирлері тікелей карбон қышқылдарынан (броммен фосфордың қоспасының әсерінен) оңай алынатындықтан, бұл синтез өте кең таралған.

Жоғары молекулалы амин қышқылдарын алу үшін көпшілік жағдайда малон эфирі қолданылады. Мысал ретінде, орнитиннің клиникалық синтезін келтіруге болады:

Амин қышқылдарын синтездеудің тағы бір тәсілі аминмалон эфирі негізінде құрылысы мынадай - С - СООН қалдықты қышқылдар алу. Аминмалон эфирі мен азотты қышқылдық әрекеттесуінен алынатын өнімді тотықсыздандыру арқылы алынады:

Мұнан кейін, амин тобын ацилдеу арқылы қорғаушы топ ендіріп, алынған өнімді натрий туындыларына айналдырып, онан кейін алкилдейді:

Синтездің бұл әдісі тек қана фенилаланинді ғана емес, басқа да амин қышқылдарын алуға жарайды.

Циангидридті реакцияларға негізделген тәсілдер альдегидтерден амин қышқылдарды алуға мүмкіншілік туғызады.

:- Осы реакцияның екінші әдісіне гидантоинды синтез жатады. Бұл жағдайда циангидринге көмірқышқыл аммониймен әсер етеді. Нәтижесінде аминді нитрил емес, несеп нәрінің гидантоин деп аталатын тұйықталған туыңдысы түзіледі:

Гидантоинды, құрамында аррматты альдегидтермен конденсация ряакциясына кірісе алатын активті СН ₂ тобы болғандықтан, күрделі амин қышқылдарын алу үшін аралық өнім ретінде пайдалануға болады. Бұл жағдайда гидантоин қорғаушы тобы бар ацетилгидантоин түрінде қолданылады:

Амин тобы а-жағдайда болатын карбон қышқылдарын кето-қышкылдардың азотты туындыларын тотықсыздандыру арқылы алуға болады:

Тірі клеткаларда амин қышқылдардың кетоқышқылдардан синтезделетіндігін есте сақтау қажет.

Бұл өзгерістер арнаулы грамс-аминаздар деп аталатын ферменттердің - белокты биокатализаторлардың көмегімен жүррді. Көптеген басқа ферменттер сияқты грамс-аминаздар да жағдайға байланысты тура және кері жүретін реакцияларды - амин қышқылдардың кетоқышқылдарға айналуын реттейді. Олай болса, кетоқышқылдарға оңай айналатын амин қышқылдары мен көмірсулар арасындағы байланысты анықтайды.

Белоктардын, құрамына енетін кейбір амин қышқылдарды организм жасай алмайды. Сондықтан олар әр уақытца қоректенетін тамақтың құрамында болуға тиісті.

Бұл қышқылдардьщ жоқтығынан немесе жеткіліксіздігінен әр түрлі ауыр аурулар тарайды. Мұндай амин қышқылдарды бағалы (таптырмайтын) қыіпқылдар деп атайды. Олар: лейцин, изолейцин, лизин, метионин, фенилаланин, треонин, валин, триптофан.

ЫН^ тобы а-дан басқа жағдайда болатын амин қышқылдарды да жоғарыдағыға ұқсас тәсілдермен алуға болады. У-Амин қышқылдарды алу үшін ыңғайлы шикізат оларға сәйкес келетін лактамдар болып есептеледі. Мысалы, &>-амин капрон қышқылын, бұрын бірнеше алу жолдары көрсетілген капролактамды гидролиздеу арқылы оңай алуға болады:

Ароматты қатардың амин қышқылдарын ароматты қышқылдар мен аминдерді алудың дағдылы тәсілдерін пайдалану арқылы алады. Мысалы, маңызды ароматты амин кышқылдардың бірі - антраниле қышқылын - фталимидтен оңай алуға болады:

Фталимидтің гидролизденуінен алынған моноимид Гофман бойынша қайта топталады:

Антранил қышқылы фталимидтен бірден алынатындықтан, іс жүзінде екі реакция - гидролиз және қайта топтасу - бірге жүргізіледі.

Бұл қышқылдың метилді эфирі жасмин, апельсин, тубероз гүлдерінің эфир майларының құрамына енеді. Парфюмерияда қолданылады.

пара-Аыин бензой қышқылы п-нитротолуолдан алынады:

\ Оның N. М-дистилэтаноламинмен түзілетін эфидо новокаин (немесе прокаин) деген атпен анестетик (ауруды сездірмейтін) дәрі ретінде кең қолданылады.

Алады:

пара-Амин салицил қышқылы ПАСК деген атпен туберкулез ауруын емдеу үшін қолданылады.

Оны лі-аминфенолдан Кольбе реакциясы көмегі арқылы байланысқан тұрақты комплекстер түзеді:

АМИН ҚЫШҚЫЛДАРЫНЫҢ ХИМИЯЛЫҚ ҚАСИЕТТЕРІ

Амин қышқылдарынық күшті сілтілермен де және күшті қышқылдармен де тұз түзуге қабілетті екендігі жоғарыда ескертілген. Мыс және басқа ауыспалы металдармен амин қышқылдары металл атомы оттек атомымен сол сияқты амин тобының азот атомымен (азоттың бөлінбеген қос электрондары есебінен)

Бес мүшелі сақинасы бар а-амин қышқылдардың комплекстері аса тұрақты болады. Олар -сілтілердің әсерінен де бұзылмайды, бірақ күкіртті сутекпен әрекеттеседі. р-Амйндары сілтілердің әсерінен бұзылатын тұрақсыздау комплекстер түзеді, ал у-амин қышқылдары комплекстер түзбей магнйй, мыс және басқа металдармен өте берік тұздар түзеді. Бұл қосылыстар металдарды бөлу үшін қолданылады.

Бұл қышқылдардың натрий тұздары трилон А және трилс Б деген атпен кең қолданылады.

Амин қышқылдары аминдерге де карбон қышқылдарына тән көптеген реакцияларға кіріседі. Мысалы, кез келген қышқыл сияқты олар, хлорлы сутек еріген спирттермен қосып қыздырғанда амин қышқылдарының күрделі эфирлерін түзеді, амин тобының есебінен бұл эфирлер тұз қышқылының тұздары түрінде бөлінеді.

Амин қышқылдарды алдын ала ацилдеу жолымен МН ₂ бын. қорғау арқылы, РС1 ₅ әсер етіп хлорангидридтерге айналдыруға болады.

Амин қышқылдарының карбоксил тобын және олардың эфиргі лерінің күрделі эфир тобын, кәдімгі карбон қышқылдарын және ал олардын, эфирлерін тотықсыздандыру үшін қолданылатын реагенттерді пайдалану арқылы, спирттер тобына дейін тотықсыздандыруға болады.

Амин қышқылдарын барий тотығының гидратымен қосып қыздырғанда олар карбоксилсізденеді. Бірақ кәдімгі карбон қышқылдарынан айырмашылығы, олар бұл жағдайда кетондарға емес, аминдерге айналады:

Амин қышқылдары аминдерге емес, өздеріне тиісті спирттерге айналады. Дәл осылайша көмірсуларды спиртке ашытқанда, амин қышқылдар қоспасынан сивуш майлары (изобутил және амил спирттері) түзіледі.

Амин кышқылдарының эфирлеріндегі амин тобын диазоттауға, ацилдеуге, сол сияқты алкилдеуге болады. Соңғы реакцияны жан-жақты қарауға болады.

Кәдімгі аминдерді, қарсы ион есебінде қандайда бір сыртқы анионнық қатысуында, толық метилдегенде тетралкиламмоний тұздары түзілетін болса, амин қышқылдары жағдайында қарсы ион есебінде карбоксил тобының қалдығы реакцияға кіріседі. Мысалы, глицин молекуласындағы азот атомына үш метил тобын ендіргенде төмендегі қосылыс түзіледі:

Мұндай қосылыстарды НН^ және СООН топтарының бір-бі-ріне салыстырмалы орнына байланыссыз, барлық амин қышқылдары түзе алады және оларды бетаиндер деп атайды. Мысалы, амин тобы карбоксил тобынан бензол сақинасы және екі көміртек атомдары арқылы ажыратылған п-амин корич қышқылын да толық метилдегенде, бәрібір бетаин түзіледі:

Төртіншілік аммоний тұздары болғандықтан, бетаиндер қыздырғанда ыдырауға бейім. Бұл жағдайда, егер азот атомына ендірілген үш алкил тобы СН- ₃ болса, онда олар күрделі эфирлерге қайта топталады:

Амин қышқылдарын диазоттағанда, азот бөлініп шығып, оксиқышқылдар түзіледі:

Бұл аминсіздендіру реакциясын белоктар құрамындағы байланысқан амин қышқылдарға да қолдануға болады. Тек қана бос МНз тобы реакцияға кірісетіндіктен, белоктың берілген үлгісінде қанша МН ₂ тобы болатындығын (бөлінген азоттың көлемі бойынша) анықтауға болады.

Комплекс тузілудегі сияқты, амин қышқылдарды термиялық ыдырату арқылы <х-/8-және у-амин қышқылдарды бір-бірінен айыруға болады.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.