Неорганическая
Органическая
Коллоидная
Биологическая
Биохимия
Токсикологическая
Экологическая
Химическая энциклопедия
Советская энциклопедия
Справочник по веществам
Гетероциклы
Теплотехника
Углеводы
Квантовая химия
Моделирование ХТС
Номенклатура
Таблица Менделеева
Неорганические реакции
Органические реакции
Молярные массы
Форматирование формул
Редактор формул
Уравнивание реакций
Электронное строение атомов
Игра «Таблица Менделеева»
Термодинамические свойства
Конвертер величин
Гальванопара
Форум
Лекарства
Фармацевтика
Термины биохимии
Коды загрязняющих веществ
Стандартизация
Каталог предприятий


Свойства

. Аминокислоты представляют собой бесцветные кристаллические вещества, плавящиеся с разложением при высоких и довольно мало различающихся температурах. Поэтому температура плавления не может служить характерной константой для отдельных аминокислот. Большинство аминокислот легко растворимо в воде; в спиртах они, как правило, растворяются плохо.

Кислотно-основные свойства. Аминокислоты содержат одновременно основную (аминную) и кислотную (карбоксильную) группы. Для карбоксильной группы характерна способность отщеплять протон (диссоциация), в то время как аминогруппа, напротив, склонна к присоединению протона. Поэтому аминокислоты являются амфотерными соединениями, способными давать соли как с основаниями, так и с кислотами

а также могут существовать в виде внутренних солей, которые можно рассматривать как биполярные ионы:

В пользу такого строения аминокислот свидетельствует ряд экспериментальных данных. Известно, что слабо диссоциированные алифатические кислоты в водных растворах обнаруживают в спектре комбинационного рассеяния характерную для карбоксильной группы линию (частота ~1650 см–1), которая при добавлении сильной щелочи исчезает, так как образующаяся соль почти полностью диссоциирована. Первичные амины в свою очередь обнаруживают в спектре комбинационного рассеяния интенсивные линии с частотой 3320—3380 см–1 В спектрах комбинационного рассеяния растворов аминокислот и те и другие линии отсутствуют. Однако при подкислении раствора аминокислоты появляется линия, отвечающая карбоксильной группе (превращение СОО → СООН), а при подщелачивании — линия, характерная для аминогруппы (превращение +NH3 → NH2).

Водные растворы аминокислот имеют почти нейтральную реакцию (рН≈6,8). В сильнокислой среде биполярный ион аминокислоты превращается в катион

способный двигаться к катоду в электрическом поле. Константа равновесия для взаимодействия аминокислоты с протоном определяется из уравнения

Способность карбоксильных групп отдавать протон может быть количественно охарактеризована концентрацией водородных ионов, при которой диссоциировано 50% карбоксильных групп, т. е. когда

В этих условиях [Н+]=К1

Обычно пользуются не самой величиной К1, а по аналогии с рН — ее отрицательным логарифмом рК=—lgК1 Величина pK1 простейшей аминокислотыглицина равна 2,34, т. е. при кислотности, соответствующей рН=2,34, концентрация биполярных ионов NH3—СН2—СОО равна концентрации катионов

NH3—CH2—COOH.

Глицин — значительно более сильная кислота, чем уксусная, для которой pK1=4,3. Повышенная степень диссоциации карбоксильной группы в глицине по сравнению с уксусной кислотой объясняется влиянием положительно заряженной группы +NH3, которая способствует отрыву протона карбоксильной группы.

Если группа +NH3 отделена от карбоксильной не одним, как в глицине, а несколькими углеродными атомами, то ее влияние заметно ослабевает. Так, для β-аланина pK1=3,6, для ε-аминокапроновой кислоты pK1=4,43.

В щелочной среде биполярный ион аминокислоты превращается в анион

способный в электрическом поле двигаться к аноду. Константа равновесия реакции определяется уравнением

Способность аминогруппы данной аминокислоты связывать протон характеризуется концентрацией гидроксильных ионов, при которой

В этих условиях Косн.=[ОН].

Для удобства основность аминокислот характеризуют величиной рК2=14—рКосн., используя соотношение [Н+][ОН]=14.

Для глицина рК2=9,72, в то время как для этиламина рК2=10,82. Следовательно, алифатические амины прочнее связывают протон, чем аминогруппы аминокислот. Это объясняется, по-видимому, влиянием группы

оттягивающей свободную пару электронов от атома азота аминогруппы:

Если карбоксильная группа отделена от аминной несколькими углеродными атомами, то ее влияние ослабевает и рК2 постепенно приближается к рК алифатических аминов. Так, для β-аланина рК2=10,19, для ε-аминокапроновой кислоты рК2=10,43.

Кроме величин pK1 и рК2, для каждой аминокислоты характерна определенная величина рН, при которой число катионов в растворе разно числу анионов. При этом значении рН, называемом изоэлектрической точкой и обозначаемом pI, максимальное количество аминокислоты в растворе находится в виде биполярных ионов. В изоэлектрической точке аминокислоты не двигаются под влиянием электрического поля. Для моноаминомонокарбоновых кислот величину рН в изоэлектрической точке можно определить из уравнения

Обычно pI моноаминомонокарбоновых кислот лежит около рН = 6. Если аминокислота содержит вторую карбоксильную группу, то ее изоэлектричеокая точка смещена в область более низких значений рН. Введение в радикал аминокислоты группировки с основными свойствами (вторая аминогруппа, остаток гуаниди.на) вызывает сдвиг изоэлектрической точки в область повышенных значений рН.

Производные аминокислот, не образующие биполярных ионов, резко отличаются по свойствам от исходных аминокислот. Так, эфиры аминокислот, например NH2—CHR—СООС2Н5, близки по свойствам к алифатическим аминам, растворимы в органических растворителях и могут перегоняться в вакууме без разложения. N-Ацилированные аминокислоты полностью лишены основных свойств и напоминают алифатические кислоты.


     © ХиМиК.ру




Реклама   Обратная связь   Дизайн