CHUYÊN đề hóa học hữu cơ hợp chất thiên nhiên AMINO AXIT và PEPTIT

CHUYÊN ĐỀ HÓA HỌC HỮU CƠ :

Hợp chất thiên nhiên: “AMINO AXIT VÀ PEPTIT”
LỜI NÓI ĐẦU
Trong quá trình dạy lớp chuyên và tham gia bồi dưỡng đội tuyển HSG QG
môn Hóa học hàng năm, đồng thời được kế thừa những kinh nghiệm bồi dưỡng
HSG của người chồng thân yêu đã quá cố, cùng với những mong muốn tiếp tục
phát huy sự nghiệp trồng nguời của anh, tôi đã miệt mài nghiên cứu, áp dụng vào
dạy học và rút ra được một số kinh nghiệm trong giảng dạy phần hóa học hữu cơ,
trong đó có hợp chất thiên nhiên.
Hợp chất thiên nhiên có rất nhiều và phức tạp, nhưng trong khuôn khổ của
chuyên đề hội thảo lần này cũng như thời lượng để biên soạn có hạn nên tôi chọn
hợp chất thiên nhiên là : “AMINO AXIT VÀ PEPTIT”. Đây là một chuyên đề
khó về hợp chất thiên nhiên quan trong bậc nhất và trọng tâm của chương trình
thi HSG hàng năm. Học sinh thường sợ và lúng túng khi giải các bài tập vê
amino axit và peptit vì thiếu cơ sở để tìm ra phương án giải quyết vấn đề và vì
các tài liệu viết đều không đầy đủ, không đáp ứng được yêu cầu đơn giản, chính
xác và giải nhanh nhất.
Sau đây là nội dung của chuyên đề:
A. Cơ sở lý thuyết.
B. Các bài tập vận dụng có lời giải chi tiết.
C. Các bài tập tự luyện tập.
D. Kết luận

NỘI DUNG
I.

A. CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU:
AMINO AXIT
1

I.1. Định nghĩa – Danh pháp:
1.1. Định nghĩa: Amino axit là hợp chất hữu cơ tạp chức trong phân tử chứa
đồng thời nhóm amino (-NH2) và cacboxyl (-COOH).
CTTQ: R(COOH)x(NH2)y
x,y ≥ 1
Hay: CnH2n+2-2a-x-y(COOH)x(NH2)y.
Amino axit no chứa 1 chức axit, 1 chức amin dạng : CnH2n(COOH)(NH2).
1.2. Danh pháp:
a) Danh pháp thay thế :
Axit + STT nhóm amino- amino+ tên thay thế của axit cacboxylic tương ứng.
Thí dụ:
CH3CH(NH2)COOH

HOOCCH2CH(NH2)COOH

Axit 2-aminopropanoic

Axit 2- aminobutanđioic.

HOOC- C6H4-NH2 .
Axit 4- aminobenzoic.
b) Danh pháp bán hệ thống :
Axit + vị trí các chữ cái hylap ( α , β , γ , δ . . . ) + amino + tên bán hệ thống của
axit cacboxylic tương ứng
c) Danh pháp thường :
Các amino axit thiên nhiên hầu hết là α -aminoaxit và thường được dùng bằng
tên riêng (tên thường) không có hệ thống.
Bảng 1. Các amino axit thiên nhiên.
Tên

Kí hiệu

Glyxin
Alanin
Valin
Leuxin
Isoleuxin
Serin
Threonin

Gly
Ala
Val
Leu
Ile
Ser
Thr

Axit aspatic
Asparagin
Axit glutamic
Glutamin

Asp
Asp(NH2)
Glu
Glu(NH2)

Công thức

Monoaminomonocacboxylic
H3N+CH2COOH3N+CH(CH3)COOH3N+CH(i-Pr)COOH3N+CH(i-Bu)COOH3N+CH(s-Bu)COOH3N+CH(CH2OH)COOH3N+CH(CHOHCH3)COOMonoaminođicacboxylic và dẫn xuất amit
HOOC-CH2-CH(+NH3)COOH2NOC-CH2-CH(+NH3)COOHOOC-(CH2)2-CH(+NH3)COOH2NOC-(CH2)2-CH(+NH3)COOĐiaminomonocacboxylic

2


Lysin
Hyđroxilysin
Arginin

Lys
Hylys
Arg

Systein
Cystin
Methionin

CySH
CySSCy
Met

Phenylalanin
Tyrosin

Phe
Tyr

H3N+-(CH2)4-CH(NH2)COOH3N+-CH2CHOH-CH2-CH2- CH(NH2)COOH3N+=C(NH2)-NH-(CH2)3-CH(NH2)COOAmino axit chứa lưu huỳnh

H3N+CH(CH2SH)COOOOC CH(H3N+)CH2SSCH2CH(H3N+)COOCH2SCH2CH2CH(H3N+)COOAmino axit thơm
PhCH2CH(H3N+)COOp-C6H5CH2CH(H3N+)COOAmino axit dị vòng

Histidin
N
CH – CH-COO- His
2

H3N+

N
H

Prolin
H

N+

Pro

H
COO

-

H

TryptophanCH – CH-COO
Try 2

H3N+

N
H

d) Tên gốc:
- Khi ngắt bỏ -OH ra khỏi nhóm- COOH ta được nhóm axyl.
Thí dụ : H2NCH2COOH

glixin

H2NCH2CO-

CH3CH(NH2)COOH alanin.

CH3CH(NH2)CO-

glixyl
alanyl.

- Gốc của các aminoaxit có nhóm amit –CONH2 : đổi “-in” thành “inyl”
Thí dụ : H2N-CO-CH2CH(NH2)COOH : Asparagin
H2N-CO-CH2CH(NH2)CO- : Asparaginyl
- Các monoaminođicacboxylic có 3 gốc tương ứng:
+ Tên của gốc hóa trị 1 có tiếp vĩ ngữ là yl
+ Tên của gốc hóa trị 1 có tiếp vĩ ngữ là oyl.
Thí dụ : HOOC-CH2-CH(NH2)COOH : Aspatic
HOOC-CH2-CH(NH2)CO- :

α -Aspatyl

-OC-CH2-CH(NH2)CO- :

β -Aspatyl

-OC-CH2-CH(NH2)CO- :

Aspatoyl
3


1.3. Đồng phân
a) Đồng phân cấu tạo: gồm đồng phân về mạch C và đồng phân về vị trí
nhóm amino
b) Đồng phân lập thể: Cấu hình của hầu hết các amino axit thiên nhiên
là S và L (chỉ có L-Xystein là có cấu hình R)
I.2. Cấu tạo phân tử - Tính chất vật lý:
2.1. Cấu tạo phân tử: NH2 - R - COOH

⇄

dạng phân tử

+

H3N – R – COOdạng ion lưỡng cực

- Phân tử chứa nhóm –COOH: Có khả năng cho proton- thể hiện tính axit.
- Phân tử chứa nhóm –NH2: có khả năng nhận proton: thể hiện tính bazơ.
Như vậy, amino axit có tính chất lưỡng tính.

- Tinh thể amino axit tồn tại dạng ion lưỡng cực +H3N – R – COO- nên tinh
thể có lực hút ion giống muối amoni nội phân tử.
2.2. Tính chất vật lý:
- Amino axit là chất rắn kết tinh, có nhiệt độ nóng chảy khá cao (khoảng từ
220 đến 300oC, đồng thời bị phân huỷ) và dễ tan trong nước vì chúng tồn tại
ở dạng ion lưỡng cực (muối nội phân tử).
- Các amino axit có nguồn gốc thiên nhiên tồn tại chủ yếu dạng α-amino axit:
H2N- CH- COOH ⇄ +H3N –CH–COOR

R

dạng phân tử

I.3. Tính chất hóa học:
3.1. Tính axit- bazơ:
NH2 - R - COOH

dạng ion lưỡng cực

⇄

+

+H+
+

+HOH2N – R – COO-

H3N – R – COOH

di chuyển về catot

Amino axit
*

pK a

1

H3N – R – COO- (không di chuyển)

di chuyển về anot

Bảng 2. Tính axit-bazơ của amino axit.
Mạch nhánh trung hòa
a
pHI
pK 2
4


Glyxin
Alanin
Valin
Leuxin
Isoleuxin
Methionin
Prolin
Phenylalanin
Tryptophan

Asparagin
Glutamin
Serin
Threonin
Amino axit

2,34
2,34
2,32
2,36
2,36
2,28
1,99
1,83
2,83
2,02
2,17
2,21
2,09
**

pK a
1,88
2,19
2,20
1,96
2,18
2,17
1,82

1

Axit aspatic
Axit glutamic
Tyrosin
Cystein
Lysin
Arginin
Histidin

9,60
9,69
9,62
9,60
9,60
9,21
10,60
9,13
9,39
8,80
9,13
9,15
9,10
pK a 2
3,65
4,25
9,11
8,18
8,95
9,04

6,00

5,79
6,00
5,96
5,98
5,98
5,74
6,30
5,48
5,89
5,41
5,65
5,68
5,60
Mạch nhánh ion
pK a3
9,60
9,67
10,07
10,28
10,53
12,48
9,12

pHI
2,77
3,22
5,66
5,07

9,74
10,76
7,59

* Trong tất cả các amino axit pK a1 ứng với sự điện li của nhóm cacboxyl và pK a 2 ứng với
sự điện li của nhóm amoni.
** Trong tất cả các amino axit pK a1 ứng với sự điện li của nhóm cacboxyl trong
RCH(+NH3)COOH.

3.2. Phản ứng của nhóm cacboxyl.
a. Phân li trong nước:
+
NH2 - R - COOH
⇄
H3N – R – COOH2N- CH- COOH + H2O ⇄ +H3N –CH–COO- + OHNH2

quỳ tím
quỳ xanh

NH

HOOC- CH- COOH + H2O ⇄ -OOC –CH–COO- + H+
NH2

NH

(NH2)y R(COOH)x :

x = y : quỳ tím
x > y : quỳ hồng

x < y : quỳ xanh
b. Tác dụng với dung dịch kiềm:
5

quỳ hồng


H2N-CH2-COOH + NaOH → H2N-CH2-COONa + H2O
Mol :
a
b
0
0
Mol pư:
a
a
a
a
Mol có:
0
(b-a)
a
a
- Cho dung dịch thu được tác dụng với HCl:
NaOH + HCl → NaCl + H2O
Mol (b-a) (b-a)
H2N-CH2-COONa + 2HCl →
ClH3N-CH2-COOH + NaCl
Mol
a

2a
−
nHCl phản ứng = b-a+2a = (b+a) = nOH (NaOH) + n NH (a.a)
c. Tác dụng với ancol:
- Amino axit tác dụng với ancol khi có xúc tác axit vô cơ mạnh (HCl) đun
nóng tạo thành este:
khí HCl
H2N-CH2-COOH + HOC2H5
H2N-CH2-COO C2H5 + H2O
−
+
- Este thu được tác dụng với HCl tạo Cl H 3 N CH 2 COOC 2 H 5 cần xử lý với NH3
giải phóng aminoeste.
−
+
Cl H 3 N CH 2 COOC 2 H 5 + NH3 → H2N-CH2-COOC2H5 + NH4Cl
3.3. Phản ứng của nhóm amino:
a- Phản ứng với axit:
−
+
H2N-R-COOH + HCl → Cl H 3 N RCOOH
Mol bđ:
a
b
0
Mol pư:
a
a
a
Mol còn:

0
(b-a)
a
- Cho dung dịch thu được tác dụng với NaOH:
NaOH + HCl → NaCl + H2O (1)
Mol
(b-a) (b-a)
−
+
−
+
Cl H 3 N RCOOH + 2NaOH → Cl H 3 N RCOONa + NaCl + H2O (2)
Mol
a
2a
⇒ nNaOH p.ứ = b+a = nNaOH p.ứ với HCl + nNaOH p.ứ với a.a
b- Phản ứng với axit nitrơ: HNO2 + HCl ( NaNO2 + HCl )
H2N-R-COOH + HONO HCl
→

HO-R-COOH + N2 ↑ + H2O
Phản ứng dùng để định lượng amino axit.
c- Phản ứng Aryl hóa bằng dẫn xuất 2,4-đinitro flobenzen.
+ H-HN-R-COOH → O2N
NH-R-COOH ↓ + HF
ON
F
2

2

NO2
O nhờ tác dụng
H
3.4. Phản ứng
của nhiệt:

NO2
O

H

a- Khi đun nóng
α-amino
N tử tạo thành vòng 6
C OH
H Naxit bị tách nước giữaC2 phân
t
cạnh theo phương trình:
R-CH
CH – R + 2H2O
R-CH
+
CH – R
6
N C
N
H

H HO

C

O

H

O


b- Khi đun nóng β-amino axit bị tách NH3 tạo axit không no theo phương
trình:
R-CH2-CH-CH2-COOH R-CH2-CH = CH- COOH + NH3
NH2
c- Khi đun nóng γ,δ,ε-amino axit bị tách H2O cho amit vòng 5→ 7 cạnh, gọi
là lactam.
O
O
CH2 C OH H
CH2 C
t
NH + H2O
N
CH2 CH2
CH CH
H
2

2

3.5. Phản ứng tách H2O tạo thành hợp chất peptit:
a- Phản ứng ngưng tụ:
- Khi đun nóng với chất hút nước ( P2O5) ở nhiệt độ thích hợp có phản ứng
tách nước tạo hợp chất peptit theo phương trình:
a1. Phản ứng tạo đipeptit:
t
H2N-CH(R1) C OH+ H NH CH(R2) COOH
O
H2N–CH(R1)–CO–NH–CH(R2)–COOH + H2O
Nếu phản ứng từ 2 amino axit khác nhau:
H2NCH(R1)CONHCH(R2)COOH + H2O
H2NCH(R1) COOH + H2NCH(R2)COOH → H2NCH(R1)CONHCH(R1)COOH + H2O
H2NCH(R2)CONHCH(R2)COOH + H2O
H2NCH(R2)CONHCH(R1)COOH + H2O
t0

Thí dụ: Phản ứng tạo đipeptit từ hỗn hợp alanin và glyxin: tạo các sản phẩm
có thể gồm Ala-Ala; Gly-Gly; Ala-Gly; Gly-Ala.
a2 . Phản ứng tạo tripeptit:
- 3 phân tử amino axit tách nước tạo thành tripeptit:
7


H2N-CH(R1) C OH+ H NH CH(R2)
O

C

OH+ H –NH–CH(R3) –COOH

O

t
H2N–CH(R1)–CO–NH–CH(R2)–CO–NH–CH(R3)–COOH + 2H2O
→
0

Thí dụ: Phản ứng tạo tripeptit từ hỗn hợp alanin và glyxin: tạo các sản
phẩm có thể gồm
Ala-Ala-Ala
Ala-Ala-Gly
Gly-Gly-Ala
Gly-Gly-Gly
Ala-Gly-Ala
Gly-Ala-Gly
Gly-Ala-Ala
Ala-Gly-Gly
b- Phản ứng tạo poli-peptit ( phản ứng trùng ngưng):
- Khi đun nóng ( có xúc tác) ở t0 thích hợp có phản ứng tạo polipeptit:
, xt
nH2N- CH(R)-COOH t, p
→ H-[NH-CH(R)-CO-]nOH + (n-1)H2O
Với n = 2 : đipeptit
n = 3 : tripeptit
n = 4 : tetrapeptit
………………..
n > 50 : protein
* Nhận xét:
- Peptit là những amit được hình thành bằng cách ngưng tụ 2 hay
nhiều phân tử α- amino axit

- Trong phân tử peptit: đơn vị amino axit đầu N chứa nhóm NH2,
amino axit đầu C chứa nhóm COOH.
- Liên kết amit của nhóm CO với nhóm NH giữa 2 đơn vị α- amino
axit được gọi là liên kết peptit
- Tên gọi peptit: ghép tên gốc axyl của các α- amino axit bắt đầu từ đầu
N, rồi kết thúc bằng tên amino axit đầu C (được giữ nguyên).
Thí dụ: Ala-Gly-Gly-Ala; Alanylglyxylglyxylalanin
- Phản ứng trùng ngưng: là sự kết hợp các phân tử monome thành
polime đồng thời giải phóng ra nhiều phân tử H2O.
I.4: Điều chế amino axit:
H O
- Từ protein: + Thuỷ phân protein +
→ α-amino axit: +H3N-CH(R)– COOH
0

3

+

+ NaOH, t0
H2N- CH- COONa
R
X , xt
+ Từ axit: R- CH2-COOH +
→
2

H2N- CH- COOH
X

8

NH 3
+
→ H2N- CH- COOH

NH2


II- PEPTIT
II.1. Định nghĩa.
- Peptit là những hợp chất amit chứa từ 2 đến 50 gốc α-amino axit liên kết với
nhau bằng các liên kết peptit.
- Liên kết amit của nhóm CO với nhóm NH giữa 2 đơn vị α- amino axit được gọi
là liên kết peptit
- Trong phân tử peptit: đơn vị amino axit đầu N chứa nhóm NH2, amino axit đầu
C chứa nhóm COOH.
- Các peptit được phân thành hai loại:
+ Oligopeptit gồm các peptit có từ 2 đến 10 gốc α- amino axit và được gọi
tương ứng là đipeptit, tripeptit,…đecapeptit.
+ Polipeptit gồm các peptit có từ 11 đến 50 gốc α- amino axit.
H2N-CH CO [NH CH CO ]n-2NH CH–COOH
R1

Rn

amino axit đầu N

amino axit đầu C

- Đồng phân cấu tạo của peptit:
+ Nếu trong phân tử peptit có chứa n gốc α- amino axit khác nhau thì số đồng
phân peptit sẽ là n!
Thí dụ: từ 2 amino axit alanin và glyxin tạo nen được 2 đồng phân(2!=2)
đipeptit là Ala- Gly và Gly-Ala.
+ Nếu trong phân tử peptit có chứa 2 α- amino axit giống nhau thì số đồng
phân peptit sẽ là

n!
2

Thí dụ: n=3 => có

3!
= 3 đồng phân tripeptit là: Ala-Ala- Gly ; Ala-Gly-Ala và
2

Gly-Ala-Ala
+ Nếu trong phân tử peptit có chứa i cặp α- amino axit giống nhau thì số đồng
phân peptit sẽ là

n!
2i

Thí dụ: Số đồng phân tetrapeptit của hai cặp Ala và Gly là

4!
=6
22

đồng phân là: Ala-Ala- Gly-Gly ; Ala-Gly-Ala-Gly ; Gly-Ala-Ala-Gly
Gly-Ala- Gly- Ala và Gly - Gly-Ala – Ala.
+ Số peptit tối đa tạo nên từ m α- amino axit = mn.
Thí dụ: từ 2 α- amino axit có thể tao nên 23=8 loại tripeptit là:
Ala-Ala-Ala
Ala-Ala-Gly
Ala-Gly-Ala
Gly-Ala-Ala
Gly-Gly-Gly
Gly-Gly-Ala
Gly-Ala-Gly
Ala-Gly-Gly.
II.2.Tính chất hóa học.
2.1. Phản ứng thủy phân:
9


- Peptit có thể bị thủy phân hoàn toàn tạo thành α- amino axit hoặc thủy phân
không hoàn toàn tạo đi-, tripeptit…
- Chất xúc tác cho phản ứng thủy phân có thể là axit hoặc bazơ, do đó các hợp
chất có liên kết peptit kém bền trong môi trường axit hoặc bazơ.
Thí dụ:
H2N-CH- CO [NH CH

CO ]n-2 –NH-CH-COOH + (n-1)H2OnH2N-CH()COOH

R1

Rn

- Khi dùng xúc tác enzim các phân tử peptit có thể bị thủy phân từng phần ở một
số liên kết nhất định.
Thí dụ: + Enzim cacboxipeptiđaza: xúc tác cho thủy phân liên kết peptit của
amino axit đầu C → peptit X + amino axit đầu C.
+ Enzim aminopeptiđaza: xúc tác cho thủy phân liên kết peptit của amino
axit đầu N → peptit Y + amino axit đầu N.
2.2. Phản ứng Aryl hóa:
- Dẫn xuất 2,4-đinitroflobenzen có thể tác dụng với peptit tạo ra 1 dẫn xuất
halogen.
O2N

F +

H2N-CH

CO NH

R

NO2

CH

COOH

R’
O2N

HN-CH
NO2

R

CO

NH

CH

COOH + HF

’
(A) R

- Thủy phân (A) trong môi trường H+ cho dẫn xuất 2,4 đinitrophenyl của amino
axit đầu N. Vì vậy có thể xác định được cấu trúc của đơn vị amino axit đầu N
trong peptit.
H
O2N
HN-CH COOH + H2N CH COOH
(A) + H2O →
+

NO2

R

R’

* Phản ứng Aryl hóa xảy ra theo cơ chế SN2 nên mật độ điện tích (+) của vòng

benzen càng lớn thì tốc độ phản ứng càng nhanh. Nhóm -NO2, -F hút e mạnh làm
tăng mật độ điện tích (+) của vòng benzen, do đó nếu thay -F bằng –Cl, -Br hoặc
thay –NO2 bằng –H phản ứng không xảy ra được.
2.3. Phản ứng màu biure.
- Các phân tử tripeptit trở đi (có từ hai liên kết peptit trở lên) tác dụng với CuSO4
trong kiềm cho phức có màu tím hoặc tím đỏ. Phản ứng này được gọi là phản ứng
màu biure vì nó tương tự phản ứng của biure H2N-CO-NH-CO-NH2 với Cu(OH)2
10


- Các phân tử amino axit hoặc đipeptit (mạch hở) chỉ có một liên kết peptit không
có phản ứng này.
II.3. Phân tích peptit:
Phân tích peptit để xác định trình tự amino axit trong phân tử peptit.
H2N-CH CO [NH3.1.
CHXácCO
định
]n-2NH
amino
CHaxit
COOH
đầu +N(n-1)H2OH2N-CH()-COOH
Cách 1: Cho peptit tác dụng với dẫn xuất 2,4-đinitroflobenzen sau đó đem sản
n
R1
phẩm thủy phân sẽ thuR được dẫn xuất của amino axit đầu N.
Cách 2: Cho peptit thủy phân nhờ enzim amino peptiđaza sẽ thu được amino
axit đầu N và peptit có mạch ngắn hơn 1 đơn vị.
3.2. Xác định amino axit đầu C.
Cho peptit thủy phân nhờ enzim cacboxipeptiđaza sẽ thu được amino axit đầu

C và peptit có mạch ngắn hơn 1 đơn vị.
3.3. Xác định số lượng và các amino axit trong phân tử peptit
Thủy phân hoàn toàn peptit sẽ xác định được số đơn vị amino axit và các amino
axit trong phân tử peptit.
3.4. Xác định amino axit trong mạch peptit.
- Thủy phân từng phần mạch peptit sẽ thu được các mạch peptit ngắn hơn để
nhận biết.
- Tổ hợp các mạch peptit lại ta xác định được cấu trúc của peptit.
II.4.Tổng hợp peptit.
Khi tổng hợp peptit từ các phân tử amino axit thường tạo ra các peptit có trật tự
khác nhau. Do đó để tạo được peptit có trật tự xác định cần phải bảo vệ nhóm –
COOH và –NH2 trước khi phản ứng.
4.1. Bảo vệ nhóm –COOH.
- Nhóm cacboxyl được bảo vệ bằng cách chuyển thành metyl hoặc etyl hoặc
benzyl este. Nhóm este dễ thủy phân hơn nhóm amit nên được loại ra bằng phản
ứng thủy phân trong dung dịch kiềm.
- Nhóm benzyl oxi có thể được loại ra nhờ phản ứng hiđro phân.
C
O

NH

CH

C NH CH

COOCH2C6H5

O

R

COOH + C6H5CH3

R

4.2. Bảo vệ nhóm –NH2.
- Dùng phương pháp Bergman.
C6H5CH2OCOCl + H2N CH

COOH C6H5CH2OCONH

R

(X)

Khử dẫn xuất này bằng H2 trên xúc tác Pd.
H / Pd
(X) +

→ C6H5-CH3 + H2N – CH- COOH + CO2
2

R

11

CH

COOH + HCl

R


4.3. Ngưng tụ các amino axit đã được bảo vệ.
- Ngưng tụ các amino axit đã được bảo vệ ra được sản phẩm:
C6H5CH2- OCO(NH – CH- CO)n OCH2C5H5
(Y)
R
- Hiđro phân sản phẩm thu được peptit.
H / Pd
(Y) +

→ H (-NH – CH – CO)nOH + C6H5CH3 + CO2
2

R

B- CÁC BÀI TOÁN VẬN DỤNG – CÁCH GIẢI
Bài 1:
Cho amino axit 4- aminobutanoic, alanin, β-alanin. Để tính pH I người ta sử
dụng pKa của chúng nêu theo trình tự sau: 2,35; 3,55; 4,03; 9,87; 10,24; 10,56.
1- Viết công thức cấu tạo của các amino axit, ghi các giá trị pKa vào bên cạnh
nhóm chức thích hợp của mỗi amino axit. Biết pKa: C2H5COOH là 4,9.
2- Thiết lập biểu thức chung để tính pHI của các amino axit trên theo các giá trị
pKa. Sau đó áp dụng biểu thức chung để tính pHI cho từng amino axit.
+

3- Tính tỉ lệ:

H 3 NCH (CH 3 )COO −

+

H 3 NCH (CH 3 )COOH

ở giá trị pH=4.

4- Nêu phương pháp phân biệt 3 amino axit.
5- Viết sơ đồ tổng hợp CH3-CH-COOH xuất phát từ hợp chất hữu cơ thông
NH2
thường không chứa 14C và các hợp chất vô cơ cần thiết.
Bài giải
1- Công thức cấu tạo:
NH2 - CH2 - CH2 - CH2 - COOH ⇄ +NH3 - CH2 - CH2 - CH2 – COONH2 - CH – COOH

⇄

+

NH3 - CH – COOCH3

CH3

NH2 – CH2 - CH2 - COOH
⇄ +NH3 - CH2 - CH2 - COO- Điền pKa vào nhóm chức: pKa của nhóm –NH2 chính là pKa của +NH3 đã được
proton hóa, do đó giá trị:
10,56
4,03
10,24
3,55
9,87

2,35
+
+
+
NH3 – (CH2 )3- COOH
NH3 – (CH2)2- COOH
NH3-CH(CH3)-COOH
2- Biểu thức chung tính pHI:
- pHI là pH tại đó amino axit tồn tại ở dạng ion lưỡng cực → Phân tử trung
hòa điện tích nên không bị điện di.
12


TH1: Với aminoaxit có số nhóm -NH2 bằng số nhóm –COOH (aminoaxit trung hòa)
pKa1: pKa của COOH
pKa2: pKa của +NH3
COOH (pKa1)
COOCOOHO2H+

R
+

+

NH3 ( pKa2)

Dạng cation

Điện tích:

1+

+

→

NH2
pH>7

←

0

Dạng anion

(1-)

−

K a1 =

[ H ][ H 3 N − R − COO ]
[ H 3 N + − R − COOH ]

K a2 =

[ H + ][ H 2 N − R − COO − ]
[ H 3 N + − R − COO − ]

⇒ K a2 .K a2 =

R

NH3

Dạng lưỡng cực

pH<7

+

HO2H+

R

[ H + ] 2 [ H 2 N − R − COO − ]
[ H 3 N + − R − COOH ]

Vì lúc này ion lưỡng cực không di chuyển (không điện di) cho nên dung dịch
trung hòa về điện tích, nghĩa là:
[ H 2 N − R − COO − ]
[ A− ]
=
=1
[ A+ ]
[ H 3 N + − R − COOH ]
⇒ K a2 .K a2 = [ H + ] 2
⇒ [ H + ] = K a1 .K a2
⇒ − lg[ H + ] = − lg K a1 .K a2
⇒ pHI =

pKa1 + pKa 2
2

TH2: Với aminoaxit có số nhóm -NH2 nhiều hơn số nhóm –COOH (aminoaxit
bazơ)
COO-

COOH (pKa1)
+
3

CH- NH (pKa2)

HO2H+

CH- NH

COO+
3

HO2H+

CH – NH2

COOHO2H+

CH –NH2

R- NH 3+ (pKa3)

R - NH 3+
R - NH 3+
R – NH2
←
đt: (2+)
(1+)
→
0
(1-)
Điện tích tổng cộng của mỗi dạng được ghi trong dấu ngoặc đơn ở trên, dạng
có điện tích bằng không tồn tại giữa hai dạng có pKa tương ứng là pKa 2 và pKa3 .
Cho nên:
13


pKa 2 + pKa3
2

⇒ pHI =

TH3: Với aminoaxit có số nhóm -NH2 ít hơn số nhóm –COOH (aminoaxit axit)
COO-

COOH (pKa1)
CH- NH 3+ (pKa3)

HO2H+

HO2H+

CH- NH 3+

R- COOH (pKa2)
đt: (1+)
→

R - COOH
←
0

pKa1 + pKa 2
2

⇒ pHI =

COOCH – NH 3+

COOHO2H+

R – COO(1-)

CH-NH2
R –COO(2-)

* Áp dụng TH1 => pHI của chúng lần lượt là: 7,3 ; 6,9 ; 6,11
3- Tính tỉ lệ:
+

+

−1
H2H-CH(CH3)-COOH ⇄H3 N CH(CH3)-COO- + H+ ⇄ H3 N CH(CH3)-COOH K a1
+

Ta có:

[ H 3 N − CH (CH 3 ) − COOH ]
+

= K a−11

[ H + ][ H 3 N − CH (CH 3 ) − COO − ]
+

⇒

[ H 3 N − CH (CH 3 ) − COO − ]
+

= K a1 [ H + ] −1 = 10 − 2,35.10 4 = 101, 65

[ H 3 N − CH (CH 3 ) − COOH ]

4- Phân biệt
- Dùng thuốc thử ninhiđrin nhận ra α-amino axit: H2N-CH-COOH
CH3
- Dùng phản ứng tách NH3 đối với β-alanin và đóng vòng lactam đối với
H2N-CH2)3-COOH bởi nhiệt, sau đó dùng dung dịch Br2 để nhận ra amino axit
còn lại.
5- Tổng hợp alanin: Chọn sơ đồ

1-14CO2
ete ( khan )
→
 CH3-CH2Cl Mg
/
→ CH3-CH2MgCl 2-H O
CH2=CH2 HCl
2

Cl ( P , I )
CH3-CH2-14COOH +
→
2

2

CH3- CH-14COOH
Cl

CH3-CH-14COOH
NH2

Bài 2:
a) Viết cân bằng điện li cho lysin và tính điểm đẳng điện của nó.
b) Viết cân bằng điện li cho axit aspatic và tính điểm đẳng điện của nó.
Bài giải.
14


COO-

a) COOH (pKa1)
CH- NH 3+ (pKa3)

HO2H+

COOHO2H+

CH- NH 3+

COO-

CH – NH2

HO2H+

CH-NH2

(CH2)3
(CH2)3
(CH2)3
(CH2)3
+
+
+
CH2-NH 3 (pKa2)
CH2-NH 3
CH2-NH 3
CH2-NH2
←

đt: (2+)
(1+)
→
0
(1-)
Điện tích tổng cộng của mỗi dạng được ghi trong dấu ngoặc đơn ở trên, dạng
có điện tích bằng không tồn tại giữa hai dạng có pKa tương ứng là 8,95 và 10,53.
Như vậy: pHI =

pKa 2 + pKa3 8,95 + 10,53
=
= 9,74
2
2

COO-

b) COOH (pKa1)
CH- NH

+
3

HO2(pKa3) H+

CH2
COOH (pKa2)
đt: (1+)
→
⇒ pHI =

CH- NH
CH2
COOH
0

HO2H+

+
3

HO-CH2-CH-COOH
H2N - (CH2)4- CH-COOH
NH2

+
3

HO2H+

CH2
COO
(1-)

←

D:

CH-NH2
CH2

COO(2-)

-

HOOC-CH2-CH-COOH
NH2

E:

NH2
C:

COO-

CH – NH

pKa1 + pKa 2 1,88 + 3,65
=
= 2,77
2
2

Bài 3: Cho một số amino axit sau:
A : H2N-CH2COOH
B:

COO-

HOOC-(CH2)2-CH-COOH
NH2

F:

COOH
N
H

1) Gọi tên các chất theo danh pháp IUPAC và danh pháp thường biết rằng
N
có tên gọi piroliđin.
2) Sắp xếp các chất trên theo trình tự tăng dần pHI. Biết các giá trị pHI của H
chúng là: 2,77 ; 3,22 ; 5,68 ; 5,97 ; 6,3 ; 9,74.
3) Viết công thức cấu trúc của các amino axit tại điểm đẳng điện và tại pH=1;
pH=13.
Bài giải
1) Gọi tên IUPAC theo nguyên tắc chung.
Tên của amino axit = axit số chỉ vị trí –amino/tên thay thế của axit/đuôi oic(hoặc
đioic)
15
HO-CH -CH-COOH
2

NH2


Thí dụ:

Axit 2-amino-3-hiđroxipropanoic
Axit α -amino- β -hiđroxipropionic

2) Thứ tự tăng dần pHI:

D < E <
2,77
3,22

B <
5,68

A <
5,97

F <
6,30

Giải thích:Do
D: Có hai trung tâm axit, một trung tâm bazơ gần nhau.
E: Tương tự D nhưng hai trung tâm axit xa nhau hơn.
−
B: Có một trung tâm axit, một trung tâm bazơ và có –OH hút e .
A: Có một trung tâm axit, một trung tâm bazơ bậc I.
F: Có một trung tâm axit, một trung tâm bazơ bậc II mạnh hơn bậc I.
C: Có một trung tâm axit, hai trung tâm bazơ.
3) Công thức cấu trúc của các amino axit:
- Tại điểm đẳng điện:
A : H3N+-CH2 –COOD : HOOC-CH2-CH-COO
B:

HO-CH2-CH-COO-

H3N+
E:

HOOC-(CH2)2-CH-COO-

H3N+
C:

H3N+

H3N+- (CH2)4- CH-COONH2

F:

COO+

N

H

H

- Tại pH = 1 < pHI của A → F nên chúng tồn tại ở dạng cation
A : H3N+-CH2 –COOH
D : HOOC-CH2- CH-COOH
B:

HO-CH2-CH-COOH
H3N

E:

+

+
C: H3N - (CH2)4- CH-COOH

H3N

H3N+
HOOC-(CH2)2-CH-COOH
H3N+

F:

COOH

+

+

N

H

H

- Tại pH = 13 > pHI của A → F nên chúng tồn tại ở dạng anion
A : H2N-CH2 –COOD : -OOC-CH - CH-COO2

NH2
HO-CH2- CH-COO-

-

16

OOC-(CH2)2- CH- COO-

C.
9,74


B:

E:

NH2

NH2
C:

H2N- (CH2)4- CH-COO

-

F:

NH2

COON
H

Bài 4:
Có hỗn hợp gồm các protit: pepsin (pHI =1,1), hemoglobin (pHI =6,8) và
prolamin (pHI =12,0), khi tiến hành điện di dung dịch protit trên ở pH=7,0 thì thu
được ba vết chất (hình vẽ).
A
B
C

• •

•

xuất phát
Cho biết mỗi vết đặc trưng cho chất nào? Giải thích?
Bài giải
- Pepsin, vì Pepsin là protit có tính axit mạnh (pH I =1,1): Tại pH=7,0 > pHI =>
HO
pepsin +
→ dạng anion (-) nên ion chạy về cực (+) => vết A đặc trưng cho
pepsin.
- Hemoglobin (pHI =6,8): Tại pH=7,0 ≈ pHI (hầu như ở dạng ion lưỡng cực)=>
HO
hemoglobin +
→ dạng anion ( δ -) nên ion chạy về cực (+) => vết B đặc trưng
cho hemoglobin.
- Prolamin, vì Prolamin là protit có tính bazơ mạnh (pH I =12,0): Tại pH=7,0 <
H

pHI => prolamin +

→ dạng cation (+) nên ion chạy về cực (-) => vết C đặc
trưng cho prolamin.
Bài 5:
Thuỷ phân hoàn toàn 0,5 mol peptit (X) thu được 1 mol Phe ; 0,5 mol Ala; 0,5
mol Asp và 0,5 mol Lys. Cho (X) phản ứng hoàn toàn với 2,4-đinitroflobenzen,
sau đó thuỷ phân sản phẩm thu được: Phe, Asp, Lys và dẫn xuất
Ar- NH- CH(CH3) -COOH
Mặt khác, thuỷ phân (X) nhờ enzim cacboxipeptiđaza thu được Asp và một
tetrapeptit (Y), tiếp tục thuỷ phân (Y) nhờ enzim cacboxipeptiđaza thu được Lys
và tripeptit (Z).
1) Viết công thức cấu tạo và gọi tên (X), (Y), (Z).
2) Sắp xếp các amino axit theo thứ tự giảm dần pHI.
3) Viết công thức cấu trúc dạng ion của các amino axit trên ở giá trị pH = 2 ; 12.
Bài giải
Theo giả thiết:
H O
X +
→ Phe + Ala + Asp + Lys
Mol: 0,5
1
0,5
0,5
0,5
17
−

−

+

3

+


hay
1
2
1
1
1
Vậy (X) là pentapeptit được hình thành từ 2 đơn vị Phe, 1 đơn vị Ala, 1 đơn vị
Asp và 1 đơn vị Lys.
H O
Ar- NH- CH-COOH
(X) + 2,4-đinitroflobenzen → SP +
→
=> amino axit đầu N là Ala
CH
3

(X) + H2O

en zim

cacboxipeptiđaza

+

3

Asp + (Y) nên amino axit đầu C là Asp

en zim

(Y) + H2O

cacboxipeptiđaza

Lys + (Z) nên amino axit đầu C là Lys

Vậy trình tự của (X) là: Ala-Phe-Phe-Lys-Asp.
2) Sắp xếp các amino axit theo thứ tự giảm dần pHI.
Ala : H2N-CH-COOH

Lys : H2N -(CH2)4-CH-COOH
NH2

CH3
Phe: C6H5- CH2- CH-COOH
NH2

Asp : HOOC-CH2-CH-COOH
NH2

Thứ tự giảm dần pHI:
Lys > Ala > Phe > Asp
pHI : 9,74

6,0
5,48 2,77
vì Asp có –CH3 gây hiệu ứng +I
Phe có –C6H5 gây hiệu ứng –I
3) Viết công thức cấu trúc dạng ion của các amino axit trên ở giá trị pH = 2 ; 12.
- Ở pH =2 < pHI của 4 chất nên
Ala :

H3N+-CH-COOH
CH3

+
Lys : H3N -(CH2)4-CH-COOH

H3N+

Phe: C6H5- CH2- CH-COOH

Asp : HOOC-CH2-CH-COOH
H3N+

H3N+
- Ở pH =12 > pHI của 4 chất nên
Ala : H N- CH-COO_
2

Lys : H2N -(CH2)4-CH-COO

NH2

CH3
Phe: C H - CH - CH-COO6 5
2
NH2

Asp : -OOC-CH -CH-COO2
18

NH2


Bài 6:
Hợp chất X được tách từ thịt mà qua phản ứng biure thấy X là peptit hoặc
protein. Thuỷ phân hoàn toàn X thu được 3 amino axit có số mol bằng nhau A, B,
C. Người ta tổng hợp A và B theo sơ đồ sau:
Ia → II → III → IV → V → A
Ib → III → VI → VII → B
Ia và Ib là các CxHy.
A khác B và C ở chỗ: A không có đồng phân đối quang.
Sự chuyển hoá VI → VII xảy ra trong môi trường NH3. Trong đó nhóm –OH ở
VI được thay thế bằng -NH2
C được tổng hợp theo sơ đồ:
CH2 CH2 NH
CH2 CH2 CH

C O VIII C

NO2
Mx < (MA + MB + MC)
Sản phẩm của phản ứng thuỷ phân X không những chỉ gồm các amino axit mà

còn sản phẩm A-B ; C-A.
1) Hỏi trong phản ứng biure: X có dấu hiệu gì?
2) Thay chữ cái bằng các chất thích hợp.
3) Gọi tên các chất A, B, C.
4) Nêu cấu trúc có thể có đối với X
5) Cho biết cấu trúc lập thể đối với B và C.
Bài giải
A không đối quang nên A là H2N-CH2COOH (duy nhất) vì không có C*
C được tổng hợp theo sơ đổtên nên C là :
CH2 CH2 NH

+( H )

C O


→

CH2 CH2 NH

+

H2N-(CH2)4-CH-COOH

H 3O
+
→
C O

NH2

CH2 CH2 CH

CH2 CH2 CH

NH2

NO2

(Lys)

- Từ sơ đồ Ia thấy thỏa mãn:
+O
O
Cl
H O
 CH3-CHO +→


→
CH2=CH2 +
CH3-COOH +
→ CH3-CH2OH →
3

+

2

NH

ClCH2-COOH +
→ H2N-CH2COOH (A)
- Từ sơ đồ Ib thấy thỏa mãn:
+ HCN
H O , xt
CH ≡ CH +
→ CH3CHO → CH3-CH-CN
19 OH

2

2

3

2

+

H 3O
+
→ CH3-CH-COOH

OH


NH 3
+
→ CH3-CH-COOH

(B)

NH2

1) Trong phản ứng màu biure : X cho dung dịch màu tím hoặc tím đỏ.
2)
3) Gọi tên:
A: H2N-CH2-COOH Glyxin (axit aminoaxetic)
B:

CH3-CH-COOH

Alanin (axit 2-aminopropanoic)

NH2

C: H2N-(CH2)4-CH-COOH

Lysin (axit 2,6-điaminohexanoic)

NH2

4) X có cấu trúc? Khi thuỷ phân X thấy : Mx < (MA + MB + MC)
=> X là tripeptit tạo ra từ 1 đơn vị A, B, C
Từ giả thiết => X là : C- A – B.
COOCấu trúc:
CO
C

H

NH

H3N+

H

NH

H
CH3

H

(CH2)4NH2
5) Cấu trúc lập thể đối với B và C
COOB:

H3N+

COOC: H3N+

H
CH3

H
(CH2)4NH2

Bài 7:
Hãy tổng hợp methionin theo 3 phương pháp : phương pháp Gabriel ( từ đietyl α bromomalonat), phương pháp Steckơ (từ anđehit và metanthiol) và phương pháp Peckin

( từ α - bromocacboxylic, NH3 dư)
Bài giải
Tổng hợp methionin theo 3 phương pháp :
20


-

Phương pháp Gabriel ( từ đietyl α - bromomalonat)
O
C

- +
:N: K

O
C
(EtOOC)2CHBr
- KBr

N – CH(COOEt)2
C
O

C
O

-

- OEt

MeSCH2CH2Cl
H3O+

Met

Phương pháp Steckơ (từ anđehit và metanthiol)

NH , HCN
3O
CH2 = CHCHO + CH3SH H
→ CH3SCH2CH2CHO 3→ CH3SCH2CH2CH(NH2)C ≡
+

N

+

3O
H
→ Met

-

Phương pháp Peckin ( từ α - bromocacboxylic, NH3 dư)

CH3SCH2CH2CH2 COOH

1. Br2, PBr3
2. H2O

CH3SCH2CH2CHBrCOOH

NH3 dư

Met

Bài 8:
Thủy phân tripeptit X nhờ enzim cacboxipeptiđaza thấy amino axit tự do xuất
hiện đầu tiên trong dung dịch là phenylalanin. Khi thực hiện phản ứng thoái phân
tripeptit X theo phương pháp Edman thu được N- phenylthiohiđantion của Glyxin.
1) Viết công thức cấu tạo của X, biết rằng ngoài Phe và Gly phân tử X còn có
Ser.
2)Viết phương trình phản ứng tổng hợp X từ Phe, Gly, Ser và các chất cần
thiết.
Bài giải
1) Công thức cấu tạo của X:
H2N – CH2 – C – NH – CH – C – NH – CH –
COOH
2) Để tổng hợp X có Otrật tự xác
vị2 -aminoaxit
trong phân tử cần
CH2định
OH Ocác đơnCH
C6H5

phải “bảo vệ” nhóm amino của amino axit này và “bảo vệ” nhóm cacboxyl của
amino axit kia khi không cần chúng phản ứng với nhau.
- Bảo vệ nhóm –NH2 của Gly bằng C6H5CH2OCOCl :
dd NaOH
C6H5–CH2 –O- C –HN– CH2 – COOH

C6H5–CH2 –O- C – Cl + H2N– CH2 –
- HCl
O
COOH
O nhóm –COOH của Ser :
- Bảo vệ
NH2 –CH – COOH +
NH2 –CH – COOCH3
- H2O
CH3OH
CH2OH
OH
- Ngưng tụ haiCH
aminoaxit
đã được bảo vệ :
2

+ NH2– CH – COOCH3 xúc tác
C6H5–CH2 –O- C –HN– CH2 – COOH
CH2OH
O
C6H5–CH
–O -C –HN– CH2 – C – NH
– CH –
2
COOCH3
H3O+
C6H5–CH2–O
CH2 – CCH
– NH

O - C –HN– O
OH – CH –
2
COOH
Oxuất của đipeptitO
CH2OH
Dẫn

21


- Bảo vệ nhóm –COOH của Phe bằng cách tạo metyl este :
NH2 – CH – COOH + CH3OH
CH2- C6H5

- H2O

NH2 – CH – COOCH3
CH2- C6H5

- Ngưng tụ dẫn xuất của đipeptit với Phe đã được bảo vệ :

xúc tác
C6H5–CH2–O -C –HN– CH2 – C – NH – CH – NH2 – CH –
- H2O
COOH +
COOCH3
O 2–O -C –HN–
O CH
OH– CH – CO – NHCH

C6H5–CH
– TẬP
CCH
– NH
– CH
- C–HCOOCH3
2 TỰ GIẢI
2
BÀI
2

+ H3O+
- CH3OH

6

5

O
O
CH2OH
CH2 – C6H5
C6H5–CH2–O -C –HN– CH2 – C – NH – CH – CO – NH – CH – COOH

H2 – Pd/C
(loại nhóm C6H5-OCOnhờ p.ư hiđro phân)

O
O
CH2OH

CH2 – C6H5
H2N– CH2 – C – NH – CH – C – NH – CH – COOH + C6H5CH3 + CO2
O

CH2OH O

CH2 – C6H5

C. BÀI TẬP TỰ GIẢI
Dạng 1. Bài tập đại cương: Các khái niệm- đồng đẳng- đồng phândanh pháp- điểm đẳng điện- tính chất vật lí.
Bài 1: Dựa vào đẳng thức Henđơxon – Hatxenban người ta có thể xác định được
tỉ lệ hàm lượng aa ở dạng đã proton hóa H2A+, dạng ion lưỡng cực HA và dạng
đề proton hóa A- :
[ HA]

lg [ H 2 A] +

= pH- pKa1

lg[ A-]/[HA] = pH – pKa2

Hãy xác định phần trăm hàm lượng glyxin ở dạng proton hóa khi pH= 1,54
và ở dạng đề proton khi pH = 10,0. Biết pKa1 = 2,35; pKa2 = 9.78.
Đ/s: Tại pH = 1,54 :
lg

[HA]
[H2A +]

= pH - pK a1 = 1,54 - 2,35 = - 0,81

[H 2A+]

= 6,46

% [H2A +] =86,59%

[HA] = 13,41%

[HA]

Tại pH = 10,0 :
lg

[A][HA]

= pH - pKa2 = 0,22
[A][HA]

= 1022

% [A]-

62,41 %

Bài 2: Gọi tên các gốc axit sau :
22

[HA] = 37,59%

a. H2NCH2COO-

d. –CO-[CH2]2-CH(NH2)-COOH

b.( CH3)CHCH(NH2)COO-

e. H2N-CO-[CH2]2-CH(NH2)-COO-

c. HOOC-[CH2]2- CH(NH2)-COO-

g. HO-CH2-CH(NH2)-COO-

d. γ - glutamyl e. Glutaminyl. g. Seryl).

(Đ/s: a. Glyxyl b. Valyl c. α - glutamyl

Bài 3: a. Viết phương trình cân bằng phân li của axit glutamic.
b. Tính điểm đẳng điện.
Đ/s: a.
COO-

COOH

OH-

CHNH3+

H+

(CH2)2

COO-

OH-

CHNH3+

CHNH3+

H+

(CH2)2

CHNH2

H+

(CH2)2

(CH2)2
COO-

COO-

COOH

COOH

COO-

OH-

b. pHI = 3,22.
Dạng 2. Bài tập viết chuỗi phản ứng :
Bài 1: Từ axit acrylic hãy viết PTHH tổng hợp :
a. Axit β - aminopropionic ; b. Axit γ - aminobutiric.
Đs: a.
CH2=CH- COOH

OH -

CH 2=CH- COO -

H 2N CH2CH 2- COONa

H+

NH3
O/OH -

H 2N CH 2CH 2- COONa

H2
H 2NCH 2CH 2COOH

b.
CH2=CH- COOH

OH-

-

CH2=CH- COO

1. H2/Pd
2. H3O+

NaCN

H2O/OH-

N

CH2CH2- COO-

C

H2NCH2 CH2CH2- COOH

Bài 2: Hoàn thành dãy phản ứng sau:
Kaliphtalimit

Đ/s:

BrCH(COOEt)2

A

(CH2) 3Br 2

Kali axetat
B

NaOEt

23

C

1. NaOH,t0
2.H+, t 0

D

HCl
E

Prolin


O
NK
O
O

2. H+, t0

Br(CH2)3Br

NCH(COOEt) 2

O

O

KOAc

COOEt
C-CH
N
2CH2CH2Br
COOEt
O

1. NaOH,t0

O

BrCH(COOEt) 2

COOEt
C-CH
N
2CH2CH2OAc
COOEt
O

HCl

+

NH3 HC-CH2CH2CH2OH
COO-

NH3+ HC-CH2CH2CH2Cl

Prolin

COO-

Bài 3: Hoàn thành các sơ đồ chuyển hóa sau
NH4Cl, KCN

a . m,p-(HO) 2C6H3-CH2CHO

b.n-propylamin

A

H 2O

NaNO 2/HCl

A

H3O+

CuO, t 0

B

B.

1.NH 3

H 3O+

C

2.HCN

c . (CH3)2CHCH2COOC2H5
d . CH2= CH-CH3

HOCl

Br2/P do

A

KCN

Kaliphtalimit

A

HBr

B

B

C

H3O+
NH 3

D

C + axit phtalic.
H3O+

Đ/s.
a. m,p-(HO) 2C6H3-CH2CHO

b. CH3CH2CH2NH2
1.NH3
2.HCN

NH4Cl, KCN
H 2O
H3O+

NaNO2/HCl

. m,p-(HO) 2C6H3-CH2CH(NH2)CN
A

. m,p-(HO)2C6H3-CH2CH(NH2)COOH

CH3CH2CH2OH

CH3CH2CH(NH2)CN

H 3O+

24

D

CuO, t 0 CH CH CHO
3
2
CH3CH2CH(NH2)COOH

E


c. (CH3) 2CHCH2COOC2H5

Br2/P do

(CH3) 2CHCHCOOC2H5

A
Br
(CH3)2CHCHCOOH + C2H5OH + axit phtalic.

1. Kaliphtalimit
2. H3O+

NH2
d. CH2=CH-CH3

HOCl

Cl
CH2-CH-CH3

NH3

KCN

CH2-CH-CH 3

CH2-CH-CH3
CN OH

OH
H3 O+

CH2-CH-CH3

CH3CH-CH2-COOH
NH2

CN NH2

CN Br

HBr

Dạng 3. Bài tập điều chế :
Bài 1: Tổng hợp các α - aminoaxit sau từ các axit cacboxylic tương ứng
a. Alanin.

b. Phenylalanin.

c. Valin

Bài 2: . Từ đietyl α - bromomalonat, kaliphtalimit và các hóa chất vô cơ cần
thiết khác hãy tổng hợp các α - aminoaxit sau đây (phương pháp Gabriel):
a. Leuxin.

b. Phenylalanin

c. Alanin.

Bài 3: . Bằng cách khử hóa các axit α - oxocacboxylic RCOCOOH trong hỗn
hợp NH3/NaBH4 người ta có thể tổng hợp được các α - aminoaxit (phương pháp
amin khử). Sử dụng phương pháp trên, hãy tổng hợp glyxin và alanin từ các axit
α - oxocacboxylic tương ứng.

Dạng 4. Bài tập nhận biết :
Bài 1: Dùng giấy quì và muối nitrit để nhận biết các chất trong các lọ sau:
1. CH3NHCH(CH3)COOH;

2. HOOCCH2CH(NH2)COOH.

3. H2NCH2CH2CH2CH(NH2)COOH;

4. H2NCH2CH2COOH.

Hd giải: - Giấy quì chuyển màu đỏ nhận ra. HOOCCH2CH(NH2)COOH.
- Giấy quì chuyển màu xanh nhận ra. H2NCH2CH2CH2CH(NH2)COOH;
-

Giấy

quì

không

chuyển

màu

gồm:

H2NCH2CH2COOH

và

CH3NHCH(CH3)COOH. Dùng NaNO2/HCl (có tạo khí N2 nhận aminoaxit
bậc 1, không tạo khí nhận ra aminoaxit bậc 2).
25