Chuyên đề Giải toán hóa học: Quy đổi về dipeptide46253

GI I TOÁN HÓA H C: QUY I V DIPEPTIDE

1 C s và đ c đi m c a ph ng pháp:

a) C s :

Peptide c u t o t k m t xích no, ch a 1 nhóm 2; 1 nhóm

có công th c t ng quát d ng: 2 +2 +1

Khi = 2 thì ta có công th c d ng 2 4 2 3 Th c hi n ph n ng cháy

dipeptide d ng này cho 2 = 2 T h qu đó, giúp ta t i gi n các b c gi i toán đ n m c c c ti u

b) c đi m:

Cách quy đ i này s d ng v i các d u hi u sau:

Th nh t: bài đ c p đ n no, ch a 1 nhóm 2; 1 nhóm

Th hai: bài kèm theo ph n ng cháy và d li u

Nên dùng dipeptide khi vi c xác đ nh các y u t ph d dàng (đ c p ph n sau)

2 Cách thi t k dipeptide:

Kí hi u peptide có n m t xích là thì 2 + 2 2 2

ng th c trên là “linh h n” c a vi c quy đ i dipeptide (b n đ c t ch ng minh)

Câu h i đ t ra c a bài toán nh sau:

Th nh t: Xác đ nh 2 đư thêm

Th hai: Xác đ nh n

Gi i quy t đ c hai b c này coi nh chúng ta đư chinh ph c thành công m t l p

bài t p peptide

3 Các ví d minh h a:

(Kh i B-2010): ipeptit m ch h X và tripeptit m ch h Y đ u đ c t o nên

t m t aminoaxit (no, m ch h , trong phân t ch a m t nhóm –NH2 và m t nhóm

–COOH) t cháy hoàn toàn 0,1 mol Y, thu đ c t ng kh i l ng CO2 và H2O

b ng 54,9 gam t cháy hoàn toàn 0,2 mol X, s n ph m thu đ c cho l i t t qua

n c vôi trong d , t o ra m gam k t t a Giá tr c a m là

1: Làm thông th ng:

CT c a X (đipeptit: 2 phân t amino axit m t 1 phân t H2O) là: C2nH4nN2O3

CT c a Y (Tripeptit: 3 phân t amino axit m t 2 phân t H2O)là: C3nH6n-1N3O4

C3nH6n-1N3O4     O2

3nCO2 + 3 1

2 H2O + 1,5N2

0,1 0,3n (3 1

2).0,1

0,3n.44 + (3n-0,5).0,1.18 = 54,9  n = 3

V y khi đ t cháy: C2nH4nN2O3     O2

2nCO2 0,2 mol 0,2.2.3 =1,2 mol = s mol CaCO3

V y m=120 gam

2: Dùng dipeptide:

S đ khi đ t cháy: 2 3 + 2 3 2 Do đó c n thêm 0,5 mol 2

Khi đó 2 = 2 = 54,9+0,05.18

0,1.1

3.2.0,2.100 = 120

Nh n xét: Khi quy v dipeptide công vi c chính là thêm 2 , th c hi n ph n ng

cháy thì l ng 2 c n đ t v n không thay đ i khi đ t 2, v n đ ch y u là

Làm sao bi u di n đ c mol 2 đư thêm theo n ph i tìm ho c trong 1 là

xác đ nh đ c ngay l ng ch t đó

Làm sao xác đ nh h s n đ th c hi n các yêu c u còn l i

: là peptit có d ng 6; là peptit có d ng 6 ( , đ u

đ c t o b i các amino axit no ch a 1 nhóm 2 và 1 nhóm ) un

nóng 32,76 gam h n h p ch a , c n dùng 480 dung d ch 1 M t khác, đ t cháy 32,76 thu đ c s n ph m cháy g m 2, 2 à 2 D n toàn b s n ph m cháy vào n c vôi trong l y d thu đ c 123,0 gam k t t a;

đ ng th i kh i l ng dung d ch thay đ i gam Giá tr c a là

A T ng 49,44

B Gi m 94,56

C T ng 94,56

D Gi m 49,44

Quy v dipeptide d ng: 2 2 3 0,24 + 1,485 2

2 1,23

2 1,23

2 0,24

V y:

: H n h p E ch a 2 peptit , ( < ) m ch h , có t ng s liên k t

peptit là 10 t cháy 0,2 mol v i l ng oxi v a đ , thu đ c 2; mol 2 và

2 v i = + 0,08 M t khác đun nóng 48,6 v i dung d ch

v a đ , thu đ c dung d ch ch ch a 2 mu i c a glyxin và valin có t ng kh i

l ng 83,3 gam Tính ph n tr m kh i l ng c a có trong h n h p ?

Thêm 2 quy đ i h n h p v dipeptide d ng 2 2 3

Rõ ràng s mol 2 đư thêm là 0,08 mol

G i peptide có k m t xích là thì 2 + 2 2 2

Do đó: 2

2 = 0,08

0,2 = 2,8 Hai peptide là ( 2; 10) 2 = 0,18; 10 = 0,02

Ta có: 48,6 + 2,8 56 = 18 + 83,3 ( là s mol peptide trong 48,6 gam)

G i 2 peptide là 2 0,18; 10 0,02

: , , ( < < ) là ba peptit m ch h , đ c t o t các

-aminoaxit nh glyxin, alanin, valin H n h p H g m

(7,5 ), (3,5 ), ( ) ; chi m 51,819% kh i l ng h n h p

t cháy h t trong không khí (v a đ ), thu đ c t ng kh i l ng

2 à 2 à (2 + 3,192) gam và 7,364 í 2 un nóng gam

trong 400 dung d ch 1,66 (v a đ ), sau ph n ng thu đ c 3 mu i trong đó có 0,128 mol mu i c a alanin N u cho tác d ng v i dung d ch d

thì kh i l ng mu i có phân t kh i nh nh t thu đ c là ?

A 5,352g B 1,784g C 3,568g D 7,136g

Quy v dipeptide d ng: 2 2 3 0,332 + 2 1,758

2 7,032

2

2

7,364 2

B o toàn nguyên t O: = 1,504 Gi s đư thêm gam 2 thì = =

2,52, = 43,768

24 v i n là s m t xích

Ta có: = 22,68 = 189 3 G i s m t xích c a Y và Z là x và y suy ra: 0,056 + 0,016 = 0,304 = 4; = 5 Trong h n h p có

: , , ( < < ) là ba peptit m ch h , đ c t o t các

nh glyxin, alanin, valin; trong đó 3( + ) = 7 H n h p

ch a , , v i t l mol t ng ng là 6: 2: 1 t cháy h t 56,56 trong oxi

v a đ , thu đ c 2: 2 = 48: 47 M t khác, đun nóng hoàn toàn 56,56

trong 400 dung d ch 2 (v a đ ), thu đ c 3 mu i Th y phân hoàn toàn trong dung d ch , k t thúc ph n ng thu đ c gam mu i và gam

mu i ( < ) T l là

A 0,843 B 0,874 C 0,698 D 0,799

Quy v dipeptide: 2 2 3 0,4 + 2 72 0,6

2 48

2 48

2 0,4

ư thêm vào h n h p mol 2

V y b o toàn kh i l ng: 56,56 + 18 + 32 72 0,6 = 48 62 + 0,4.28

= 0,04

Theo đó, s m t xích trung bình c a h n h p th a mãn: 2

= 0,04

9 Có dipeptide

S nguyên t C trung bình c a axit amin: = 2,4

Nh v y:

D n t i x y ra hai tr ng h p: ( 2; 2; 4) ho c ( 2; 3; 2) trong đó là peptide

có n m t xích

Nh n th y nh sau: S nguyên t = 2,4 > 0,48 (Bi u di n trên đ ng

chéo)

Nh v y thì X là 2 Ti p t c, th y ngay chia h t cho 3 nên Y c u t o t

và

Bình lu n: Bài t p này đ c bi t hay khâu bi n lu n Câu này n u mu n làm

đ n chân t k tó c n dùng thêm m=56,56 gam, tuy nhiên thi t ngh l i gi i trên c ng đã khá đ y đ và phù h p v i thi th t

: X, Y là hai este m ch h có công th c 2 2 2; Z, T là hai peptit m ch

h đ u đ c t o b i t glyxin và alanin (Z và T h n kém nhau m t liên k t peptit)

un nóng 27,89 gam h n h p E ch a X, Y, Z, T c n dùng dung d ch ch a 0,37 mol NaOH, thu đ c 3 mu i và h n h p ch a 2 ancol có t kh i so v i He b ng

8,4375 N u đ t cháy hoàn toàn 27,89 gam E r i l y s n ph m cháy g m

2, 2 à 2 d n qua bình đ ng dung d ch 2 d thu đ c 115,0 gam

k t t a; khí thoát ra có th tích là 2,352 lít (đktc) Ph n tr m kh i l ng c a (

< ) có trong h n h p E là

Gi i Quy h n h p v hai axit có công th c d ng: 2 2 2 và đipeptide 2 2 3

v i s mol t ng ng là a và b

Ta có ngay = 2 = 0,105 = 0,37 0,105.2 = 0,16

Có ngay s nguyên t C trung bình b ng 46

11 Hai este là: 2 =

3 0,14 à 2 = 2 5 0,02 (Do ph n ng giai đo n

1 ch t o 3 mu i và 2 ancol có = 33,75)

3 T l : = 2: 1

Kí hi u peptide ch a k m t xích là

S mol 2 đư thêm vào h n h p đ có đipeptide là 2 ê = 0,99

27,89+1,3275 32 0,105.28 1,15.44

Chú ý: Khi bài toán đư cho bi t s m t xích thì vi c quy đ i là không nh t thi t,

đ c bi t nó s ph n tác d ng v i nh ng ai “l i làm” lúc nào c ng “nh m nh m”

m t h ng đi c ng nh c

(Chuyên HV 2015): H n h p X g m peptit A m ch h có công th c

5 6 và h p ch t B có công th c phân t là 4 9 2 L y 0,09 mol X tác

d ng v a đ v i 0,21 mol NaOH ch thu đ c s n ph m là dung d ch g m ancol

etylic và a mol mu i c a glyxin, b mol mu i c a alanin N u đ t cháy hoàn toàn

41,325 gam h n h p X b ng l ng oxi v a đ thì thu đ c 2 và 96,975 gam h n

h p 2 và 2 Giá tr g n nh t v i

A 0,50 B 0,76 C 1,30 D 2,60

ý r ng ta ch có m t peptide mà thôi và c ng không h bi t mol c a nó, n u quy

đ i hóa l i dài dòng

Trong ph n ng (1) xác đ nh đ c ngay: = 1

2

CnH2n 3N5O6 a mol

C4H9NO2 2a mol + O2

CO2 x mol

H2O x 0,5 a mol

N27a

2 mol

41,325 = 12 + 2 + 7 14 + 16.10

= 1,575

= 0,075

V y : = 4

3 1,3

Bây gi th đoán nh n xem ta nên làm gì khi g p các bài t p peptide!

tetrapeptit X và pentapeptit Y (đ u m ch h ) b ng dung d ch v a đ , r i cô

c n c n th n thì thu đ c ( + 11,42) gam h n h p mu i khan c a Val và Ala

t cháy hoàn toàn mu i sinh ra b ng m t l ng oxi v a đ thu đ c 2 3;

2,464 í 2 (đktc) và 50,96 gam h n h p g m 2 à 2 Ph n

tr m kh i l ng c a Y trong h n h p M có th là

A 55,24% B 54,54% C 45,98% D 64,59%

Rõ ràng câu này đ c p t i mu i t c là không liên can gì đ n quy đ i nh ng c ng

nên nh r ng mu i c a ta c ng có d ng c a dipeptide

Khi th y phân sinh ra mu i c a Gly và Ala d ng: 2 2 , đ t mu i cho

2 3 0,11 0,11 2

2

V y: = 0,9 = 0,1; = 0,12 T ng s mol hai peptide b ng s mol

2 sinh ra khi th y phân và b ng 0,05 mol

; = 2,2 ; 0; 5 % = 45,98%; 37,53%

H n h p E ch a 3 peptit đ u m ch h có t ng s liên k t peptit không quá 14;

trong m i phân t peptit có s nguyên t oxi không nh h n 6 t cháy 0,15 mol

E c n dùng 1,8 2, s n ph m cháy d n qua dung d ch đ c d , th y kh i

l ng dung d ch t ng 94,26 gam Th y phân hoàn toàn E trong môi tr ng axit ch thu đ c glyxin và alanin Ph n tr m kh i l ng c a peptit có kh i l ng phân t

nh nh t trong h n h p E là:

A 76,42% B 75,26% C 57,26% D 76,45%

S d ng công th c t ng quát:

0,15 2

0,15

B o toàn O và s d ng 2 + 2 = 94,26 = 10,6; = 5,2

D a theo đi u ki n đ bài s có các tr ng h p v s m t xích d ng

5; 5; 6 ; 5; 6; 6 ; (5; 5; 7)

Cùng v i đó u tiên kh n ng Ala ch xu t hi n m t peptide

V y có các kh n ng u tiên: 5; 4 ; 6 ; 5; 6; 5 ;

5; 6; 4 2 ; ( 5; 4 ; 7)

Tr ng h p th a mãn là 0,12 5; 0,015 6; 0,015 4 2 % 5 = 76,42%

Các b n th dùng dipeptide v i bài toán này xem th nào ?

: H n h p ch a 3 peptit , , đ u m ch h ( < < ) có t l mol t ng ng là 4 2 1; trong m i phân t , , đ u có s nguyên t oxi

không nh h n 4 t cháy 44,37 gam v i l ng oxi v a đ , s n ph m cháy

g m 2; 2 và 2 đ c d n qua bình đ ng dung d ch đ c d , th y kh i

l ng bình t ng 88,71 gam M t khác đun nóng 0,336 mol c n dùng dung d ch

ch a 44,16 gam , thu đ c dung d ch ch ch a 2 mu i c a 2 alpha-amino

axit thu c dưy đ ng đ ng c a glyxin Ph n tr m kh i l ng c a có trong h n h p

là ?

Bài t p này c ng không quy v dipeptide do ta đư bi n lu n thành công s m t

xích Có th th y r ng: ph i bi t linh ho t trong cách quy đ i và ph i quy t đoán trong h ng làm m i có th m t m ch t i đích mà không ph i đi đ ng vòng, th

h t c a này đ n c a khác trong cái ma tr n c a tác gi

S m t xích trung bình c a : =23

7

G i s m t xích c a , , là , , S mol , , là 4 ; 2 ; = 7

4 + 2 + = 23

B o toàn kh i l ng: 44,37 = 12 + 2 9 + 14 3.4 + 3.2 + 5 +

16(4.4 + 4.2 + 6 )

Mà: 44 + 18 4,5 = 88,71

V y = 0,03; = 1,47 4 + 2 + = 49 mà 6; 6; 10

Có 2 kh n ng x y ra v i các b s : 6; 6; 13 ; (6; 7; 11)

Theo đó có các đáp s :

T ng ng cho k t qu : 23,32%; 23,32%; 21,43%

4 Bài t p t luy n

c ng nh Y đ u đ c gly và val t cháy hoàn toàn h n h p E ch a X và Y v i t

l mol t ng ng là 1 3 c n dùng 22,176 í 2 (đ ) S n ph m cháy g m

2 và 2 , 2 D n toàn b s n ph m cháy qua bình đ ng dung d ch 2

d th t kh i l ng bình t ng 46,48 gam, khí thoát ra kh i bình có th tích 2,464 lít (đktc) Th y phân hoàn toàn h n h p E thu đ c a mol Gly và b mol Val T l a :

b là

A 1 :1 B 1 :2 C 2 :1 D 2 :3

(Ph D c Thái Bình l n 1 - 2015)

dùng 580 ml dung d ch 1 ch thu đ c dung d ch ch a mu i natri c a

glyxin và valin M t khác, đ t cháy cùng l ng E trên trong 2 v a đ thu đ c

h n h p 2, 2 , 2; trong đó t ng kh i l ng c a 2 và 2 là 115,18 gam

Công th c phân t c a peptit X là

A 17 30 6 7 B 21 38 6 7 C 24 44 6 7 D 18 32 6 7

un nóng a mol X thu đ c h n h p A g m tripeptit m ch h Y và tetrapeptit

m ch h Z v i t l s mol = 8 3 t h n h p A c n 0,945 mol oxi thu

đ c 12,33 gam 2 t h n h p B g m a mol m t -aminoaxit R no m ch h

ch a 1 nhóm 2 và 1 nhóm ; 0,25 mol Y và 0,5 mol Z sau đó h p

th s n ph m cháy vào dung d ch 2 d thu đ c 567,36 gam k t t a Ph n

tr m kh i l ng R trong h n h p B là

A 26,50% B 32,12% C 35,92% D 26,61%

(X là -aminoaxit có 1 nhóm –NH2 và 1 nhóm –COOH trong phân t ) t cháy

hoàn toàn 0,29 mol h n h p A, sau ph n ng thu đ c 93,184 lít khí CO2 (đktc) và

50,94 gam H2O M t khác cho 1

10 l ng h n h p A trên tác d ng v a đ v i dung

d ch KOH thu đ c m gam mu i khan T ng kh i l ng mu i glyxin và mu i X

trong m là

g m hai amino axit 1; 2 (đ u no, m ch h , phân t ch a 1 nhóm 2; 1 nhóm

) t cháy toàn b l ng 1; 2 trên c n dùng v a đ 0,255 2, ch

thu đ c 2, 2 và 0,22 2 Giá tr c a m là:

A 6,34 B 7,78 C 8,62 D 7,18 Câu 6: Th y phân hoàn toàn m gam h n h p g m peptit X và peptit Y b ng dung

d ch NaOH thu đ c 151,2 gam h n h p g m các mu i natri c a Gly, Ala và Val

M t khác đ đ t cháy hoàn toàn m gam h n h p X; Y trên c n dùng v a đ

107,52 lít khí 2 (đktc) và thu đ c 64,8 gam 2 Giá tr c a m là

A 102,4 B 97,0 C 92,5 D 107,8

ch a 1 nhóm – 2 và 1 nhóm un nóng 0,1 mol E v i dung d ch NaOH

v a đ thu đ c h n h p F g m các mu i t cháy hoàn toàn F thu đ c 19,61

gam 2 3 và h n h p g m 2, 2, và 19,44 gam 2 N u đun nóng 33,18

gam E v i dung d ch HCl d thu đ c m gam mu i Giá tr g n nh t c a m là:

A 53 B 54 C 55 D 56

no ch a 1 nhóm 2 và 1 nhóm , có t ng s liên k t peptit nh h n 11

t cháy E c n dùng x mol 2, thu đ c h n h p g m 2, 2 và y mol 2 Bi t

r ng t l = 1,25 M t khác đun nóng l ng E trên v i dung d ch d

th y l ng ph n ng là 0,14 , cô c n dung d ch sau ph n ng thu đ c

l ng mu i khan là

A 17,57 gam B 15,61 gam C 12,55 gam D 15,22 gam

trong đó s mol b ng t ng s mol X và Y tác d ng v a đ v i 0,24

mol h n h p A c n 445 ml dung d ch h n h p 0,75 và 1,25 thu

đ c dung d ch ch ch a các mu i c a alanin và valin t 123,525 gam h n h p

A thu đ c t ng kh i l ng 2 à 2 là 341,355 gam Ph n tr m kh i l ng X

trong h n h p A:

A 39,24% B 38,85% C 40,18% D 37,36%

h p g m X và Y ch t o ra m t amino axit duy nh t có công th c

2 2 t cháy 0,05 mol Y trong oxi d , thu đ c 2 và 36,3 gam

dung d ch 2 d , thu đ c m gam k t t a Bi t các ph n ng đ u x y ra

hoàn toàn Giá tr c a m là

A 11,82 B 17,73 C 23,64 D 29,55

2 à t cháy hoàn toàn 4.59 gam X b ng l ng 2 v a đ thu đ c

11.07 gam h n h p s n ph m g m 2, 2 à 2 D n toàn b h n h p s n

ph m này qua bình ch a axit sunfuric đ c d thì th y gi m 2.61 gam N u đem

thu phân hoàn toàn 1 (mol) X thì c n bao nhiêu (mol) ?

A 5 B 6 C 7 D 8 Câu 12: X là m t peptit m ch h N u th y phân không hoàn toàn m gam X ch thu

đ c các tripeptit có t ng kh i l ng các tripeptit là 56,7 gam N u th y phân

không hoàn toàn m gam X ch thu đ c các đipeptit có t ng kh i l ng các

dipeptide là 59,4 gam N u th y phân hoàn toàn m gam X ch thu đ c a gam m t

amino axit Y (có ch a 1 nhóm 2, 1 nhóm COOH) Giá tr c a a là:

A 92.70 gam B 67.50 gam C 80.10 gam D 77.40 gam Câu 13: X là m t peptit m ch h N u th y phân không hoàn toàn m gam X ch thu

đ c các tripeptit có t ng kh i l ng các tripeptit là 58,5 g N u th y phân không

hoàn toàn m gam X ch thu đ c các đipeptit có t ng kh i l ng các đipeptit là

62,1g N u th y phân hoàn toàn m gam X ch thu đ c a gam h n h p các

aminoaxit (có ch a 1 nhóm 2, 1 nhóm COOH) Giá tr c a a là:

A.67.5 gam B 90 gam C 72.9 D 77.1 gam

-COOH và 1 nhóm 2 t cháyhoàn toàn 0,3 mol X c n 2,025 mol 2 thu

đ c s n ph m g m 2 , 2 , 2 V y công th c c a amino axit t o nên X là

A 2 2 B 2 3 6

C 2 D 2 2 4

Câu 15: (Chuyên H Vinh) Thu phân hoàn toàn m (gam) m t pentapeptit m ch

h M thu đ c h n h p g m hai amino axit 1, 2 (đ u no, m ch h , phân t ch a

1 nhóm 2 và 1 nhóm ) t cháy toàn b l ng 1, 2 trên c n dùng

v a đ 0.1275 2, ch thu đ c 2, 2 à 0.11 2 Giá tr c a m

là

A 3.17 B 3.89 C 4.31 D 3.59 Câu 16: (Chuyên H Vinh) Thu phân hoàn toàn m (gam) pentapeptit M m ch h

thu đ c h n h p X g m 2 -amino axit 1, 2 (đ u no, m ch h , phân t có 1

nhóm 2 và 1 nhóm ) t cháy hoàn toàn h n h p X trên c n dùng

v a đ 2.268 lít 2 (đktc) ch thu đ c 2 , 2 à 1.792 í 2 (đ ) Giá tr

c a M là

A 2.295 gam B 1.935 gam C 2.806 gam D 1.806 gam