ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

Окремі представники амінів

Метиламін СН₃NH₂ –газ із запахом аміаку, який розчиняється у воді та органічних розчинниках. Метиламін – продукт гниття білків. Використовують для синтезу деяких реактивів, фунгіцидів, інсектицидів, прискорювачів вулканізації каучуків, ПАР, лікарських препаратів.

Диметиламін (СН₃)₂ NH – газ, який розчиняється у воді та органічних розчинниках. Утворюється при гнитті білків, особливо багато аміну є в складі оселедцевого розсолу.

Триметиламін (СН₃)₃ N – газі з неприємним запахом, розчинний у воді й багатьох органічних розчинниках, утворюється при гнитті білків. Використовують при синтезі четвертинних сполук (бактерицидів), кормових домішок. Найбільше значення має хлорид триметилдодециламонію, який використовується як детергент, що має бактерицидні властивості, сировина для органічного синтезу.

Кадаверин NH₂ – (СН₂)₂ ‑ NH₂ – безбарвна рідина, легко розчиняється у воді та етанолі. Відноситься до трупних отрут. Міститься в продуктах гниття білків, у мухоморах, ріжках. Утворюється при ферментативному декарбокислюванні амінокислоти лізину.

Путресцин NH₂ – (СН₂)₄‑ NH₂ – кристалічна речовина, легко розчиняється у воді, етанолі, важче – в діетиловому етері. Відноситься до отрупних отрут. Утворюється при декарбокислюванні амінокислоти орнітину.. Використовують у синтезі деяких видів СВ.

Гексаметилендіамін NH₂ – (СН₂)₆ ‑ NH₂ – безбарвна кристалічна речовина, гігроскопічна, добре розчинна у воді та етанолі. Застосовують для синтезу СВ найлону. Найлон – роговидний кристалічний полімер білого кольору, молекулярна маса – 15000 – 25000, плавиться при 264⁰С. Має високу міцність, волокно випускається вигляді безперервної нитки і штапелю. Використовують в текстильній промисловості для виготовлення різноманітних виробів.

Анілін С₆Н₅ – NH₂ – в’язка безбарвна рідина, темніє на повітрі і на світлі, слабко розчиняється у воді, краще – в етанолі та інших органічних розчинниках. Застосовують у синтезі барвників, медикаментів.

Бензидин (4,4^′-діамінодифеніл) NH₂ – С₆Н₄ ‑ С₆Н₄ ‑ NH₂ – біла кристалічна речовина, погано розчиняється у воді, краще в етанолі та діетиловому етері, швидко темніє на повітрі. Застосовують у біохімічному аналізу як реактив для виявлення крові в біологічних рідинах (сеча, травні соки), зм’якшувач гумової суміші, як реагент для визначення сульфатів, вольфраматів, у виробництві азобарвників, в колориметричному аналізу для визначення Сr, Cu, Fe, Pb, Hg. Бензидин ‑ канцерогенна речовина.

* Ароматичні діазо- і азосполуки

Діазосполуки – органічні речовини, в молекулах яких є азогрупа, що безпосередньо зв’язана з ароматичним радикалом:

[Ar – N⁺ ≡ N] CI^- ‑ сіль діазонію			[Ar – N⁺ ≡ N] ОН^- ‑ гідроксид діазонію

Ar – N = N – ОН – діазогідрат			Ar – N = N – ОМе – діазотат
			‑ фенілдіазоній хлорид

діазобензен хлорид

Для азосполук характерна реакція азосполучення, яка дає можливість синтезувати багато органічних барвників. Азосполучення відноситься до реакцій електрофільного заміщення. Солі діазонію легко взаємодіють у слабколужному середовищі з фенолами, а у слабко кислому – з ароматичними амінами:

п-аміноазобензен (аніліновий жовтий)

Азосполуки – органічні речовини в молекулі яких міститься азогрупа – N = N ‑, що зв’язана з двома ароматичними радикалами Аr.

С₆Н₅ ‑ N = N – C₆H₅ ‑азобензен

Барвник метиловий оранжевий (метилоранж, геліантин) належить до групи азобарвників (монобарвник): Розчин метилового оранжевого використовують в аналітичній хімії як індикатор. У лужному і нейтральному середовищах метиловий оранжевий має жовте, а в кислому – рожево-червоне забарвлення.

метиловий оранжевий в лужному середовищі (жовте забарвлення)

Зміна кольору пов’язана зі зміною розподілу електронної густини в молекулі барвника. Так, при переході від лужного до кислого середовища відбувається протонування одного з атомів Нітрогену азогрупи барвника. При цьому із азогрупи – N = N –утворюється нова група – NН ‑ N= і змінюється будова ядра азоскладаючого фрагменту азобарвника – воно стає хіноїдним:

СН₃

HOSO₃ ‑ ─ NH ─ N ═ ═ N⁺ CI^-

СН₃

метиловий оранжевий в кислому середовищі (рожево-червоне забарвлення)

Отже, забарвлення азобарвника залежить від наявності певних угруповань, при зміні реакції середовища змінюється структура молекул барвників та їх забарвлення.

Фарбуючи здатність барвника обумовлена наявністю в його молекулі двох атомних груп: хромофорів та ауксохромів. Хромофори – частини молекули барвників, що мають подвійні зв’язки (‑N=N‑, хіноїдні структури, =С=О, =N=О, нітрогрупа). Ауксохроми в сполученні з хромофорами зумовлюють забарвлення барвника, посилюють або змінюють його відтінки. Ауксохроми мають основні або кислотні властивості, які сприяють взаємодії азобарвника з матеріалом, що фарбується. Приклади: ‑ NH₂, ‑N(CH₃)₂, ‑ OH, _‑SO₃H, ‑ COOH.

Амінокислоти

Амінокислоти – похідні карбонових кислот, у радикалі яких один або декілька атомів Гідрогену заміщено на аміногрупу – NH₂.

Класифікація амінокислот

8 з неполярним радикалом:
L-аланін L-валін L-лейцин

L-гліцин L-пролін L-ізолейцин
8 з полярними, незарядженими R-групами:
L-серин L-цистеїн L-глутамін

L-треонін L-метионін L-аспарагін
8 негативно заряджені R-групи:
L-глутамінова кислота L-аспарагінова кислота
8 позитивно заряджені R-групи:
L-лізин L-гістидин

L-аргінін
8 ароматичні R-групи
L-фенілаланін L-тирозин

L-триптофан

Номенклатура амінокислот

Ä Тривіальна номенклатура (історичні назви): аргінін, лізин, гліцин.

Ä Раціональна номенклатура.

Вказують місце розміщення аміногрупи у вуглеводневому радикалі літерами грецького алфавіту (α, β, λ) + назва карбонової кислоти.

Ä Номенклатура ІЮПАК.

Цифрами вказують місце розміщення аміногрупи і радикала + назва кислоти (за вуглеводнем):


2-амінопропанова кислота (α-амінопропіонова кислота, аланін)	3-амінопропанова кислота (β-амінопропіонова кислота)	6-аміногексанова кислота (ε-амінокапроновакислота)

2-амінобутандіова кислота	2,3-діамінопропанова кислота	4-амінобензенова кислота (п-амінобензойна кислота)

Ізомерія амінокислот

ü ізомерія карбонового радикала:

2-амінобутанова кислота 2-аміно-2-метилпропанова кислота

ü ізомерія по місцеположенню в радикалі аміногрупи:

2-амінобутанова кислота 3-амінобутанова кислота

ü оптична ізомерія (крім гліцину):

оптичні ізомери аланіну

Фізичні властивості

Амінокислоти – безбарвні кристалічні речовини, добре розчинні у воді, мають високі температури плавлення, можуть розкладатися. Кристалізуються з розчинів у вигляді біполярних іонів. Більшість D-амінокислот солодкі, L-амінокислоти гіркі або без смаку.

Хімічні властивості

Амінокислоти – амфотерні сполуки (взаємодія з мінеральними кислотами і лугами з утворенням солей):

B aмінoкиcлотax містяться дві іоногенні групи тому їх сyмapний зapяд залежить від значення pH середовища.

NH₂ – CH₂ – COOH ↔ ⁺NH₃ – CH₂ – COO^-

гліцин внутрішня сіль гліцину(цвіттер-іон)

*В молекулі гістидину поряд з карбоксильною та аміногрупою наявний імідазольний залишок. Тому при підвищенні рН середовища заряд гістидину змінюється від +2 до -1. При рН = 7,6 сумарний заряд дорівнює нулю, незважаючи на наявність двох повністю іонізованих груп в молекулі гістидину.

Величина рН, при якій сумарний заряд дорівнює нулю, називається ізоелектричною точкою.

В ізоелектричній точці гістидин є цвіттер-іоном, тобто молекула виявляє властивості як аніона так і катіона. B нейтральній області рН більшість амінокислот також є цвіттер-іонами.

Завдання. Визначити реакцію середовища в розчині амінокислоти:


рН ___7	рН ___7	рН____7

У воді амінокислоти дисоціюють:
	[ОН^-]↑, К_р → (кислотні властивості), у вигляді аніонів
	[Н⁺]↑, К_р → (основні властивості), у вигляді катіонів.

1. Амфотерні властивості (взаємодія з мінеральними кислотами та основами з утворенням солей).

Ä Утворення солей з кислотами

NH₂ – CH₂ – COOH + НСІ → [⁺NH₃ – CH₂ – COOH] CI^-(хлорид гліцину)

Ä Утворення солей з основами:звичайних солей з лугами та внутрішньо комплексних солей з купрумом (ІІ) інтенсивно-синього кольору:

натрієва сіль амінокислоти

внутрішньокомплексна сіль амінокислоти

2. Утворення естерів (взаємодія зі спиртами):

амінооцтова кислота етанол етилгліциноат (етиловий естер гліцину)

Реакцію використовують для розділення і виділення амінокислот із білкових гідролізатів.

3. Утворення хлорангідридів відбувається при взаємодії амінокислот з пентахлоридом фосфору РСІ₅, утворюються хлорангідриди амінокислот. Вони нестійкі і існують тільки у вигляді солей:

Реакція декарбоксилювання

аланін етиламін

Ферментативна реакція, що відбувається в клітинах живих організмів під впливом ферментів декарбоксилаз.

5. Дезамінування амінокислот відбувається під впливом нітритноїкислоти або ферментів дезамінази:

гліцин нітритна кислота гліколева кислота

СН₃ – СНNH₂ – COOH + H₂O CH₃ – CHOH – COOH + NH₃

аланін лактатна (молочна) кислота

Окислювальне дезамінування відбувається під впливом окислювачів (гіпохлорити, хлорамін Т, персульфати), утворюються кетокислоти:

Реакція окислювального дезамінування відбувається в організмах людини і тварин під впливом специфічних ферментів.

*Для якісного і кількісного визначення амінокислот використовується нінгідрин. При нагріванні з амінокислотою відбувається відновлення нінгідрину до дикетооксигідриндену, а амінокислота розщеплюється на альдегід, вуглекислий газ і аміак:

Внаслідок конденсації аміаку з молекулами нінгідрону та дикетооксигідриндену відбувається утворення амонійної солі, що забарвлена в синьо-фіолетовий колір:

Сполука забарвлена у синьо-фіолетовий колір завдяки наявності спряжених зв’язків. За інтенсивністю забарвлення можна кількісно визначати вміст амінокислоти в розчині. Аналогічне забарвлення з нінгідроном спостерігається також з пептидами, первинними і вторинними амінами.

Ацилювання амінокислот

Амінокислоти реагують з хлорангідридами та ангідридами кислот з утворенням N-ацильованих похідних. Реакція відбувається до кінця тільки у водно-лужних або неводних середовищах так як у взаємодію вступає амінна група:

ацетилхлорид гліцин N-ацетилгліцин

N-Ацильовані похідні амінокислот використовуються при синтезі пептидів.

Окремі ацильовані амінокислоти здатні знешкоджувати отруйні речовини, які всмоктуються у кров з кишківника. Так, наприклад, отруйна бензойна кислота зв’язується з гліцином та видаляється з організму з сечею в формі гіпурової кислоти:

бензойна кислота гліцин гіпюрова кислота