LÝ THUYẾT PP GIẢI BT PEPTIT

PEPTIT KHÁI NIỆM – PHÂN LOẠI 1.Khái niệm Peptit là loại hợp chất chứa từ 2 đến 50 gốc α-amino axit liên kết nhau bằng liên kết peptit Nhóm –CO-NH- được gọi nhóm peptit nhóm peptit

BÀI: PEPTIT VÀ PROTEIN

A PEPTIT

KHÁI NIỆM – PHÂN LOẠI

1.Khái niệm

Peptit là loại hợp chất chứa từ 2 đến 50 gốc α-amino axit liên kết nhau bằng liên kết peptit

Nhóm –CO-NH- được gọi nhóm peptit nhóm peptit

Liên kết CO-NH trong nhóm peptit được gọi là liên kết peptit

Ví dụ:

liên kết peptit

2.Phân loại (dựa vào độ dài của số mắc xích)

a)Oligopeptit : Là loại peptit có từ 2 đến 10 gốc α-amino axit

 Phân tử đipeptit có 2 gốc α-amino axit

Ví dụ: gốc của glixin gốc của alanin

 Phân tử tripeptit có 3 gốc α-amino axit

Ví dụ: gồm 3 gốc glixin liên kết với nhau

Tương tự, ta có tetrapeptit, pentapeptit,…,đecapeptit

b)Polipeptit: Là loại peptit có từ 11 đến 50 gốc α-amino axit

CẤU TAO- ĐỒNG PHÂN- DANH PHÁP

1.Cấu tạo, đồng phân

Công thức chung của peptit

amino đầu NH2 (đầu N) amino đầu COOH (đầu C)

GIÁO TRÌNH HÓA HỌC HỮU CƠ GV:LÊ THỊ THU HÀ

PEPTIT-PROTEIN 2

Ala-Val-Gli Gli-Val-Ala Val-Gli-Ala  Nếu trong phân tử có i cặp amino axit giống nhau thì số đồng phân chỉ có n! 2i Ví dụ: tripeptit gồm Ala, Gli, Gli có 1* 2 *3 2 = 3 đồng phân cấu tạo: Ala-Gli-Gli Gli-Ala-Gli Gli-Gli-Ala Ví dụ: tetra peptit gồm Val , Ala, Gli, Gli có 1* 2*3* 4 12 2  đồng phân cấu tạo 2.Danh pháp Gọi tên của peptit bằng cách ghép các tên thường với nhau theo thứ tự trong cấu tạo của nó Ví dụ: gốc của glixin gốc của alanin gốc của lysin  Tên của tri peptit trên: glixylalanyllysin Hay Gli-Ala-Lys

Tên của tri peptit trên: glixylglixylglixin Hay Gli-Gli-Gli TÍNH CHẤT 1.Phản ứng màu biure Dựa vào phản ứng mẫu của biure: NH2-CO-NH-CO-NH2 + Cu(OH)2 → phức chất màu tím xanh (biure) Tương tự, các peptit cỡ tripeptit trở lên cũng tác dụng với Cu(OH)2 tạo phức chất màu tím Nhớ : Đipeptit không có phản ứng màu biure 2.Phản ứng thủy phân Điều kiện thủy phân xúc tác axit hoặc kiềm và đun nóng  Phản ứng thuỷ phân không hoàn toàn : Sản phẩm là các α-amino axit và các oligopeptit mạch ngắn hơn

………

………

………

………

………

………

o 2 H hoac OH - t H O Gli Ala Ala Val       

 Phản ứng thuỷ phân hoàn toàn : Sản phẩm là các α-amino axit

o Thủy phân trong môi trường nước : Gli-Gli + H2O

o

enzim- t

 2Gli

NH2-CH2-CO-NH-CH2 –COOH + H-OH  enzim- to ………

+2 H-OH  enzim- to………

o Thủy phân trong môi trường axit: Gli-Gli + H2O + 2HCl

o

H - t

 Muối

NH2-CH2-CO-NH-CH2 -COOH + H2O + 2HCl

o

H - t

+2H-OH +3HCl enzim- to ………

o Thủy phân trong môi trường kiêm : Gli-Gli + H2O + 2NaOH OH - t o Muối + 2H2O

NH2-CH2-CO-NH-CH2 -COOH + H-OH

o

OH - t

NH2-CH2 -COOH + NaOH OH - t o……… (2)

(1)+(2) NH2-CH2-CO-NH-CH2 -COOH + 2 NaOH

o

OH - t

+ 3NaOH OH - t o………

GIÁO TRÌNH HÓA HỌC HỮU CƠ GV:LÊ THỊ THU HÀ

PEPTIT-PROTEIN 4

SƠ ĐỒ THỦY PHÂN PEPTIT được tạo bởi các đồng đẵng của glixin:

Thuỷ phân hoàn toàn trong

môi trường nước xúc tác enzim

Thuỷ phân hoàn toàn trong môi trường axit

Thuỷ phân hoàn toàn trong môi trường kiềm

(X) 2 + H 2 O

o xt- t

  2X (X)2 +H 2 O + 2HCl H - t o muối (X)

2 +2NaOHOH - t o Muối+ H 2O

(X) 3 + 2H 2 O

o xt- t

  3X (X) 3 +2H 2 O+3HCl H - t o muối (X)

3 +3NaOH

o

OH - t

Muối+ H 2O

(X) 4 + 3 H 2 O

o xt- t

  4X (X) 4 + 3H 2 O+ 4HCl H - t o muối (X)

4 +4NaOH

o

OH - t

Muối+ H 2O

(X) n +(n-1) H 2 O xt- tonX (X) n + (n-1) H 2 O + nHCl

 H - t o Muối

(X) n + nNaOH OH - t o Muối + H 2O

3 PHẢN ỨNG TRÙNG NGƯNG TẠO PEPTIT

Chỉ các α-amino axit trùng ngưng mới tạo ra sản phẩm gọi là poli peptit

Các amino axit (không có nhóm NH2 ở vị trí α) khi trùng ngưng tạo sản phẩm gọi là poli amit

a.Phản ứng trùng ngưng tạo đipeptit ,tripeptit…

 2 phân tử α- amino axit giống nhau tách 1 phân tử H2O tạo ra 1 loại đipeptit

Sơ đồ : GLI + GLI → GLI- GLI + H2O

Phản ứng : ………

2 phân tử α- amino axit khác nhau tách 1 phân tử H2O tạo ra 2 loại đipeptit đồng phân

Sơ đồ: GLI + ALA → GLI-ALA + H2O

ALA-GLI + H2O

3 phân tử α- amino axit khác nhau tách 2 phân tử H2O tạo 6 loại đồng phân tripeptit

Sơ đồ : Đun nóng hổn hợp GLI,ALA ,VAL → tạo 6 tri peptit có chứa cả 3 gốc

1-2-3 1-3-2 2-3-1 2-1-3 3-1-2 3-2-1

b.Phản ứng trùng ngưng tạo poly peptit : n phân tử α- amino axit tách (n-1) phân tử H2O tạo

ra chuổi polypeptit

B PROTEIN

I KHÁI NIỆM – PHÂN LOẠI

Protein là polipeptit cao phân tử, phân tử khối từ vài chục ngàn đến vài triệu.Có 2 loại:

a)Protein đơn giản: được tạo thành chỉ từ các α-amino axit

b)Protein phức tạp: được tạo thành từ các protein đơn giản kết hợp với các phân tử không phải

protein như lipit, cacbohiđrat

II TÍNH CHẤT

a) Lí tính

 Hình dạng

Dạng sợi như protein của: Dạng hình cầu như protein của:

Tóc (keratin) Cơ bắp (miozin)

Tơ tằm, tơ nhện (fibroin)

Lòng trắng trứng (anbumin) Máu (hemoglobin)

 Tính tan trong nước Protein hình sợi không tan, protein hình cầu tan

 Sự đông tụ Là sự đông lại của protein khi đun nóng hoặc thêm axit, bazơ, muối,…

b) Hóa tính

a Phản ứng thủy phân hoàn toàn:

Điều kiện thủy phân: xúc tác axit hoặc kiềm, to, hoặc xúc tác enzim ,sản phẩm là các

α-aminoaxit

Ví dụ:

b Phản ứng màu

Anbumin (protit lòng trắng trứng) HNO3 đặc Kết tủa màu vàng (do sản phẩm có nhóm –NO2)

Cu(OH)2 Phức chất màu tím xanh của peptit ( pư màu biure)

GIÁO TRÌNH HÓA HỌC HỮU CƠ GV:LÊ THỊ THU HÀ

PEPTIT-PROTEIN 6

MỘT SỐ CHÚ Ý KHI GIẢI BÀI TẬP PEPTIT 1) Cách đặt công thức peptit -Peptit tạo bởi các aminoaxit là đồng đẵng của Gli ta có thể đặt CTTQ của peptit là:

CnH2n+2–x NxOx+1 x là số mắc xích = số nguyên tử N=Số liên kết π (x+1)= Số nguyên tử oxi (x-1)= Số liên kết peptit Viết CTPT của các peptit sau: Vd: đi peptit : Gli-Al có 2N,2 liên kết π,3oxi có CTCT là Vậy CTPT là: ………

(Ala) 2 ………Tripeptit(Gli) 3………

(Ala) 3 ………Tetrapeptit(Gli) 4………

(Ala) 4 ………Gli-Gli-Ala:………

Gli-Gli-Ala-Ala-Val:………

-Aminoaxit no mạch hở X (đồng đẳng Gli) CTTQ của X là : CxH2x+1NO2

Các peptit được tạo ra từ X có CTTQ như sau:  Công thức của đipeptit (có 2N,có 2liên kếtvà có 3Oxi) là :C2xH……… N2O3………

 Công thức của tripeptit(có 3N,có 3liên kếtvà có 4Oxi) là :C3xH……… N3O4…………

 Công thức của tetrapeptit(có 4N,có 4 liên kếtvà có 5 Oxi) là : C4xH……… N4O5………

2)Các phản ứng dạng tổng quát : a)Phản ứng thủy phân peptit tổng quát (trong môi trường trung tính,axit,bazo): C n H 2n+2–x N x O x+1 + (x – 1)H 2 O  các α-amino axit C n H 2n+2–x N x O x+1 + (x – 1)H 2 O + xHCl  muối clohydrat củacác α- amino axit C n H 2n+2–x N x O x+1 + xNaOH  muối natri của các α-amino axit + H 2 O 2 H O amino axit peptit NaOH HCl n = n + n

Sô măc xích amino axit = Sô N = Sô O -1 = n = n b) Phản ứng cháy peptit tổng quát:

CnH2n+2–x NxOx+ 1 + 6 3 4 n x O2  nCO2 + (n + 1 – 0,5x)H2O + 0,5xN2 1

4

n x

n (n + 1 – 0,5x) 0,5x (mol)

2 2 2

2 2

N CO

O (đôt peptit)

H O

O (đôt peptit) O (đôt hh aminoaxit sau thuy phân)

CO (sau đôt peptit) CO (

n = n

n = n  2 2 2 đôt hh aminoaxit sau thuy phân) H O (đôt hh aminoaxit sau thuy phân) H O (đôt peptit) H O (thuy phân peptit) n - n = n Vd1: Tripeptit mạch hở X và Tetrapeptit mạch hở Y đều được tạo ra từ một amino axit no, mạch hở có 1 nhóm –COOH và 1 nhóm –NH2 Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol X thu được sản phẩm gồm H2O,CO2 và N2 trong đó tổng khối lượng CO2 và H2O bằng 36,3 gam Nếu đốt cháy hoàn toàn 0,2 mol Y thì số mol O2 cần phản ứng là: A 2,8 mol B 1,8 mol C 1,875 mol D.3,375mol ………….………

……….………

………

………

……….………

……….………

……….………

VD2:Hỗn hợp X gồm tripeptit A và tetrapeptit B đều được cấu tạo bởi Glixin và alanin Thành phần phần trăm khối lượng nitơ trong A và B theo thứ tự là 19,36% và 19,44% Thủy phân hoàn toàn 0,1 mol hỗn hợp X bằng một lượng dung dịch NaOH vừa đủ, thu được dung dịch Y Cô cạn dung dịch Y thu được 36,34 gam hỗn hợp muối Tỉ lệ mol giữa A và B trong hỗn hợp X là: A 2:3 B 3:7 C 3:2 D.7:3

……….………

……….………

GIÁO TRÌNH HÓA HỌC HỮU CƠ GV:LÊ THỊ THU HÀ

PEPTIT-PROTEIN 8

3) CƠ SỞ CỦA PP ĐỒNG ĐẴNG HÓA

Quy đổi hổn hợp các α-amino axit

2

Quy đổi hh peptit được tạo từ aminoaxit NH2-CnH2n-COOH



2

n

ôi

: nx mol

HNCHR CO

: x mol

2

C H NO

H O

H HNCHR COn











2

2

2

2

2

C H NO : nx mol : nx mol

: x mol

CH y mol

CH : y

HNC

mo

H CO

l

H

H HNCHR COn

2

OH

2

2

2

: nx mol C H NaNO : nx mol : x mol

CH y mol

CH : y

HN

mo

CH CO

O

l

H HNCHR COn

2

2 2

2

2

2

HNCH CO : x mo

: nx mol CH COOH : nx mol : x mol NH HCl nx mol

H HNCHR COn

2

2

2 2

2

3

2

2

2

: nx mol CO : (2nx + y) mol : x mol H O : (1,5nx + x +

H O

y)mol

CH : y mol N : 0,5nx mo

HNCH CO

OH : x

2

m l

l

o

(chá







2 3

2-C H NO 2C + 3H + N + O + 9e (Z 9)

2 3

CH C + 2H + 6e (Z 6) 2

2-O + 4e 2O

=

y

(

] 4) 2

Ví dụ 1:Đốt cháy hoàn toàn x mol một peptit X mạch hở được tạo thành từ amino axit no Y chỉ chứa

một nhóm –NH2 và một nhóm –COOH thì thu được b mol CO 2 và c mol nước Biết b – c = 3,5x Số

liên kết peptit trong X là

A 9 B 8 C 10 D 6

2

2

HNC

mol N : 0,

H CO (X) 5nx mol            Vậy : c= b=

Vì b-c=3,5 x 

………

……….………

Ví dụ 2: Đipeptit X, hexapeptit Y đều mạch hở và cùng được tạo ra từ 1 amino axit no, mạch hở trong phân tử có 1 nhóm –NH2 và 1 nhóm –COOH Cho 13,2 gam dipeptit X tác dụng hết với dung dịch HCl dư, làm khô cẩn thận dung dịch sau phản ứng thu được 22,3 gam chất rắn Vậy khi đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol hexapeptit Y thì cần ít nhất bao nhiêu mol O2 nếu sản phẩm cháy thu được gồm CO2 ,H2O,N2? A 1,25 mol B 1,35 mol C 0,975 mol D 2,25 mol X2 + H2O + 2HCl  Muối

a a 2a (mol) ……….……….……

………

………

………

………

Ví dụ 3:Thuỷ phân hoàn toàn m gam tetrapeptit X mạch hở thu được hỗn hợp Y gồm 2 amino axit (no, phân tử chứa 1 nhóm -COOH, 1 nhóm -NH2) là đồng đẳng kế tiếp Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp Y cần vừa đủ 58,8 lít không khí (chứa 20% O2 về thể tích, còn lại là N2) thu được CO2, H2O và 49,28 lít N 2 (các khí đo ở đktc) Số công thức cấu tạo thoả mãn của X là A 8 B 12 C 4 D 6           2  2 3 2 5 2 4 Quy dôi + H O khong khí C H NO : 4x mol C H NO 4x mol (X) (X) H O : x mol (Y) N : 2, 2mol +

GIÁO TRÌNH HÓA HỌC HỮU CƠ GV:LÊ THỊ THU HÀ

PEPTIT-PROTEIN 10

O đôt peptit (X) O đôt hh amino axit (Y)

CO sinh ra khi đôt peptit (X) CO sinh ra khi đôt hh amino axit (Y)

no2 = 2,625:5=0,525 mol

nN2 tạo thành từ pư cháy = 2,2- 0,525.4 =0,1  4x = 0,1.2=0,2 x=0,05

BT e :

2 3

= 2, 25

N

= 0,525

=………

Số C trong peptit = c

peptit

n

gli-gli-ala-gli gli-ala-gli-gli

ala-gli-gli-gli

Ví dụ 4:Thủy phân tetrapeptit X mạch hở thu được hỗn hợp các α-amino axit (no, mạch hở, phân tử

đều chứa 1 nhóm −NH2 và 1 nhóm −COOH) Mặt khác, đốt cháy hoàn toàn m gam X bằng CuO dư,

đun nóng thấy khối lượng CuO giảm 3,84 gam Cho hỗn hợp khí và hơi sau phản ứng vào dung dịch

NaOH đặc, dư thấy thoát ra 448 ml khí N2 (đktc) Thủy phân hoàn toàn m gam X trong dung dịch

HCl dư, đun nóng thu được muối có khối lượng là

A 5,12 B 4,74 C 4,84 D 4,52

BTNT [N] nC2H3NO = 2nN2 = 0,02.2= 0,04 mol



C H NO : 0, 04 mol CO

H O : 0.01 mol H O

CH : y mol N : 0, 02 mol

BT electron:  y =

5 2

HCl 2

2 2

C H NO : 0, 04 mol C H NO HCl : 0, 04 mol

H O : 0.01 mol

CH :

CH : y mol

m muối =

Ví dụ 5:Cho m gam hỗn hợp M (có tổng số mol 0,03 mol) gồm đipeptit X, tripeptit Y, tetrapeptit

Z và pentapeptit T (đều mạch hở) tác dụng với dung dịch NaOH vừa đủ, thu được hỗn hợp Q gồm

muối của Gli, Ala và Val Đốt cháy hoàn toàn Q bằng một lượng oxi vừa đủ, thu lấy toàn bộ khí và

hơi đem hấp thụ vào bình đựng nước vôi trong dư, thấy khối lượng tăng 13,23 gam và có 0,84 lít

khí (đktc) thoát ra Giá trị của m gần nhất với giá trị nào sau đây?

A 6,0 B 6,9 C 7,0 D 6,08

………

………

………

………

………

Ví dụ 6: Cho hỗn hợp X gồm một tetrapeptit và một tripeptit Để thủy phân hoàn toàn 50,36 gam X cần dung dịch chứa 0,76 mol NaOH, sau phản ứng hoàn toàn cô cạn thu được 76,8 gam hỗn hợp muối Glixin và alanin Mặt khác đốt cháy hoàn toàn 0,11 mol X bằng O2 dư thu được m gam CO2 Giá trị của m là A 76,56 B 16,72 C 38,28 D 19,14 ……….……….…

………

………

………

………

……….………

………

………

Ví dụ 7: Hỗn hợp X gồm các peptit mạch hở và các amino axit (các amino axit tự do và amino axit tạo peptit đều có dạng H2NCnH2nCOOH) Thủy phân hoàn toàn m gam X trong dung dịch NaOH, đun nóng, thấy có 1,0 mol NaOH đã phản ứng và sau phản ứng thu được 118 gam hỗn hợp muối Mặt khác, đốt cháy hoàn toàn m gam X bằng oxi, sau đó cho sản phẩm cháy hấp thụ hết bởi nước vôi trong dư, thu được kết tủa và khối lượng dung dịch vôi trong giảm 137,5 gam Giá trị của m là A 82,5 B 74,8 C 78,0 D 81,6 ……….……….…………

………

………

………

………

………

………

……….………

GIÁO TRÌNH HÓA HỌC HỮU CƠ GV:LÊ THỊ THU HÀ

PEPTIT-PROTEIN 12

Ví dụ 8:Thủy phân hoàn toàn m gam hỗn hợp X chứa một số peptit mạch hở bằng dung dịch NaOH vừa đủ, thu được 151,2 gam muối natri của các amino axit là Gli, Ala và Val Mặt khác, đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp X thấy tốn 107,52 lít oxi (đktc), thu được 64,8 gam H2O Giá trị m là A 51,2 B 50,4 C 102,4 D 100,05 ……….……….…………

………

………

………

………

………

………

……….………

………

………

Ví dụ 9: Thuỷ phân hoàn toàn m gam hexapeptit X mạch hở thu được (m + 4,68) gam hỗn hợp Y gồm alanin và valin Oxi hoá hoàn toàn một lượng hỗn hợp Y ở trên cần vừa đủ a mol khí oxi, thu được hỗn hợp Z gồm CO2, hơi H2O và N2 Dẫn hỗn hợp Z qua bình H2SO4 đậm đặc (dư) thấy khối lượng khí thoát ra khỏi bình giảm 18b gam so với khối lượng hỗn hợp Z; tỉ lệ a : b = 51 : 46 Để oxi hoá hoàn toàn 27,612 gam X thành CO2, H2O và N2 cần tối thiểu V lít oxi (đktc) Giá trị của V gần nhất với A 32,70 B 29,70 C 53,80 D.33,42 ……….……….…………

………

………

………

………

………

………

……….………

………

……… ………

………

Ví dụ 10: X, Y, Z là ba peptit mạch hở đều được tạo bởi các α-aminoaxit có dạng H2NCnH2nCOOH ;

tổng số nguyên tử oxi trong ba peptit bằng 9 Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp (H) gồm X, Y, Z cần vừa đủ

1,14 mol O2, thu được tổng khối lượng CO2 và H2O bằng 57,04g Mặt khác cho hỗn hợp (H) trên tác

dụng với dung dịch KOH (dùng dư 25% so với lượng phản ứng), cô cạn dung dịch sau phản ứng được m

gam rắn khan Giá trị của m là

A 38,16 B 46,00 C 40,08 D 44,56

Nhận xét: 3peptit có tổng oxi bằng 9 vậy phải là 3 đi peptit

3 đipeptit

………

………

………

………

………

………

Ví dụ 11: Thủy phân m gam heptapeptit mạch hở X công thức Ala-Gli-Gli-Gli-Gli-Gli-Gli thu được hỗn hợp Y gồm Ala; Gli; Ala-Gli; Gli-Gli; Gli-Gli-Gli và Gli-Gli-Gli-Gli Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp Y cần vừa đủ 2,415 mol O2 Giá trị m gần với giá trị nào nhất dưới đây? A 68 B 58 C 78 D 48 Cách 1:quy đổi

Ala-Gli-Gli-Gli-Gli-Gli-Gli: x mol ………

………

………

………





 



2 2

C H NO : 2x mol

H O : x mol

CH : y mol

Quydoi

Quydoi





 



2 2

C H NO : 7x mol

H O : x mol

CH : x mol