52. Номенклатура, ізомерія, способи добування та хімічні властивості амінокислот. Специфічні реакції на α-β, γ-амінокислоти.
Органические соединения, содержащие в молекуле карбоксильную группу-СООН и аминогруппу-NH2, называются аминокислотами.
В названии ароматических аминокислот как родоначальник структуры используется бензойная кислота. Ароматические аминокислоты существуют в виде орто-, мета-и параизомерив. Почти все природные а-аминокислоты в отличие от углеводов относятся к L-ряду. а-аминокислоты D-ряда иногда называют «неестественными», потому что они не участвуют в биосинтезе белков в организме человека и животны
Аминокислоты классифицируются несколькими способами в зависимости от признака, по которому происходит их деление на группы. Принято в основном три классификации аминокислот: структурная - по строению бокового радикала; электрохимическая - за кислото-щелочными свойствами аминокислот; биологическая (физиологическая) - по мере незаменимости аминокислот для организма.
Согласно общей формулы a-аминокислоты отличаются только строением R, согласно чем они делятся на алифатические (ациклические), циклические. Каждая группа подразделяется на подгруппы. Так, аминокислоты алифатического ряда в зависимости от количества амино-и карбоксильных групп делятся на моноаминомонокарбонови, диаминомонокарбонови, моноаминоды-карбоновые, диаминодикарбонови.
Химические свойства аминокислот.
При растворении в воде аминогруппа и карбоксильная гpуппа в молекулах аминокислот взаимодействуют между собой с образованием биполярного иона (внутренней соли), например.
Водные растворы большинства аминокислот имеют нейтральную среду. Индикаторы не изменяют окраску, т.к. действие на индикатор одной функциональной гpуппы нейтрализуется противоположным действием другой гpуппы. Однако в том случае, если в составе молекулы две карбоксильные гpуппы и одна аминогруппа, среда будет кислой (например, в растворах глутаминовой и аспарагиновой кислот), и наоборот, будет щелочной в случае двух аминогрупп и одной карбоксильной гpуппы (например, в растворе лизина).
1. Аминокислоты — органические амфотерные соединения. Они реагируют как с кислотами, так и с основаниями.
NH2 —CH2 —COOH + HCl → HCl • NH2 —CH2 —COOH (хлороводородная соль глицина)
NH2 —CH2 —COOH + NaOH → H2O + NH2 —CH2 —COONa (натриевая соль глицина)
2. Аминокислоты реагируют со спиртами с образованием сложных эфиров.
NH2 —CH2 —COOH + CH3OH → H2O + NH2 —CH2 —COOCH3 (метиловый эфир глицина)
3. При определенных условиях молекулы аминокислот могут реагировать друг с другом с образованием пептидов. В полученном соединении фрагменты аминокислот связаны между собой амидными (пептидными) связями.
HOOC —CH2 —NH —H + HOOC —CH2 —NH2 → HOOC —CH2 —NH —CO —CH2 —NH2 + H2O
Пептиды гидролизуются до исходных аминокислот под действием кислот, щелочей или в присутствии ферментов.
Получение аминокислот.
Биологически важные аминокислоты получают гидролизом белков.
Одним из синтетических способов получения аминокислот является замещение галогена на аминогруппу.
Качественные реакции
При нагревании:
альфа-аминокислоты отщепляют воду и образуют замещённые пиперазин-1,4-дионы бета-аминокислоты отщепляют аммиак и образуют непредельные кислоты гамма-аминокислоты отщепляют воду и образуют лактамы
С катионами тяжелых металлов α-аминокислоты как бифункциональные соединения образуют внутрикомплексные соли, например, со свежеприготовленным гидроксидом меди(11) в мягких условиях получаются хорошо кристаллизующиеся хелатные соли меди(11) синего цвета (один из неспецифических способов обнаружения α-аминокислот).
Нингидринная реакция. Общая качественная реакция α-аминокислот - реакция с нингидрином. Продукт реакции имеет синефиолетовый цвет, что используется для визуального обнаружения аминокислот на хроматограммах (на бумаге, в тонком слое), а также для спектрофотометрического определения на аминокислотных анализаторах (продукт поглощает свет в области 550-570 нм).
Дезаминирование. В лабораторных условиях эта реакция осуществляется при действии азотистой кислоты на α-аминокислоты). При этом образуется соответствующая α-гидроксикислота и выделяется газообразный азот, по объему которого судят о количестве вступившей в реакцию аминокислоты (метод Ван-Слайка).
