基础有机化学 基础有机化学 §22~1氨基酸 、分类、命名和构型 第二十二章 组成蛋白质的氨基酸(天然产氨基酸)都是a-氨基酸,即在 a-碳原子上有一个氨基,可用下式表示: R-C-COOH NH2 氨基酸、多肽、蛋白质 1.分类:按烃基类型可分为脂肪族氨基酸,芳香族氨基酸,含 和核酸 酸,做性氨子中氨基和羧基的数目分为中性氨基酸,酸性氨 2.命名:多按其来源或性质而命名。国际上有通用的符号(见 表22-1) 3.构型:用D/体系表示在费歇尔投影式中氨基位于横键 右边的为D型,位于左边的为L型。例如 CooHCooH H-C-NH2 NH2CH 南京大学基础学科教育学院 南京大学基础学科教育学院 南京大学化学化工学院 D氨基酸 L氨基酸南京大学化学化工学院 基础有机化学 基础有机化学 二、氨基酸的性质 (2)等电点加入酸 在氨基酸水溶液中加入酸或碱,至使羧基和氨基的离子化程度相等 1.氨基酸的酸碱性两性与等电P6-662 (即氨基酸分子所带电荷呈中性处于等电状态)时溶液的pH值 氨基酸分子中的氨基是碱性的,而羧基是酸性的,因而氨 称为氨基酸的等电点。常以pI表示。 基酸既能与酸反应,也能与碱反应,是一个两性化合物。 R-CH-COOH (1)两性 R-CH-COO-R-CH-COOR-CH+-COOH R-CHCOOHR-CH+COOHR-CH-COO COO NH2 溶液pH>等电点电点pI)溶液p等电点 氨基酸在一般情况下不是以游离的羧基或氨基存在的, 注:不品C),在中加入电 而是两性电离,在固态或水溶液中形成内盐 中性氨基酸pl=4.86.3 R-CH-COOH R-CH-COO 酸性氨基酸pl=2.7~3.2 NH 碱性氨基酸pl=7.6~10.8 南京大学基础学科教育学院 2°等电点时,偶极离子在水中的溶解度最小,易结晶学基础学科教育学院 南京大学化学化工学院 南京大学化学化工学院 基础有机化学 基础有机化学 2.氨基酸氨基的反应 (4)与茚三酮反应 (1)氨基的酰基化氨基酸分子中的氨基能酰基化成酰胺。 a氨基酸在碱性溶液中与茚三酮作用,生成显蓝色或紫红色的 -coC+ NHG-CH COOHR-C-NH-CH-COOH+ HC 有色物质,是鉴别a氨基酸的灵敏的方法。 在蛋白质的合成过程中为了保护氨基则用氧甲酰氯作为酰化剂 H2o = CH2-O-C-CI+ -CH-COOHCH2-O-C-NH-CH-COOH 茚三酮 水合三酮 。 (2)氨基的烃基化氨基酸与RX作用则烃基化成N-基氨基酸: + RCHCOOH RCHO +co NO2+NH2-CH-COOHNOF -NH-CH-COOH o NH2 3H2O 氟代二硝基苯在多肽结构分析中用作测定N端的试剂 3.氨基酸羧基的反 (3)与亚硝酸反应反应是定量完成的,衡量的放出N2,测定N2 氨基酸分子中羧基的反应主要利用它能成酯、成酐、成酰 的体积便可计算出氨基酸只氨基的含量 胺的性质。 rchcohhn2南京大学基础学科教育学院 R-CH-COOH +Naf+ 南京大学基础学科教育学院 南京大学化学化工学院 南京大学化学化工学院1 基础有机化学 南京大学基础学科教育学院 南京大学化学化工学院 第二十二章 氨基酸、多肽、蛋白质 和核酸 基础有机化学 南京大学基础学科教育学院 南京大学化学化工学院 §22~1 氨基酸 一、分类、命名和构型 R C NH2 H COOH 组成蛋白质的氨基酸（天然产氨基酸）都是α-氨基酸，即在 α-碳原子上有一个氨基，可用下式表示： 1．分类： 按烃基类型可分为脂肪族氨基酸，芳香族氨基酸，含 杂环氨基酸。按分子中氨基和羧基的数目分为中性氨基酸，酸性氨 基酸，碱性氨基酸。 2．命名： 多按其来源或性质而命名。国际上有通用的符号（见 P658表22-1）。 3．构型： 用D/ L体系表示——在费歇尔投影式中氨基位于横键 右边的为D型，位于左边的为L型。例如： H C NH2 COOH R C H COOH R NH2 D-氨基酸 L-氨基酸 基础有机化学 南京大学基础学科教育学院 南京大学化学化工学院 二、氨基酸的性质 1．氨基酸的酸-碱性——两性与等电点P660~662 氨基酸分子中的氨基是碱性的，而羧基是酸性的，因而氨 基酸既能与酸反应，也能与碱反应，是一个两性化合物。 R CH COOH NH2 R CH COO NH2 R CH COOH NH3 H OH （1）两性 氨基酸在一般情况下不是以游离的羧基或氨基存在的， 而是两性电离，在固态或水溶液中形成内盐。 R CH COOH NH2 R CH COO NH3 基础有机化学 南京大学基础学科教育学院 南京大学化学化工学院 （2）等电点 在氨基酸水溶液中加入酸或碱，至使羧基和氨基的离子化程度相等 （即氨基酸分子所带电荷呈中性——处于等电状态）时溶液的pH值 称为氨基酸的等电点。常以pI表示。 R CH COOH NH3 R CH COO NH3 R CH COO NH2 R CH COOH NH2 OH OH H H 溶液pH>等电点 等电点(pI) 溶液pH<等电点 注： 1°等电点为电中性而不是中性（即pH=7），在溶液中加入电极时其电荷 迁移为零。 中性氨基酸 pI = 4.8~6.3 酸性氨基酸 pI = 2.7~3.2 碱性氨基酸 pI = 7.6~10.8 2°等电点时，偶极离子在水中的溶解度最小，易结晶析出。 基础有机化学 南京大学基础学科教育学院 南京大学化学化工学院 2．氨基酸氨基的反应 （1）氨基的酰基化 氨基酸分子中的氨基能酰基化成酰胺。 R' COCl NH2 CH R COOH R' C NH O CH R + COOH + HCl 在蛋白质的合成过程中为了保护氨基则用苄氧甲酰氯作为酰化剂。 NH2 CH R COOH C NH O CH R CH2 O C Cl + COOH O CH2 O （2）氨基的烃基化 氨基酸与RX作用则烃基化成N-烃基氨基酸： NH2 CH R COOH NH CH R + COOH NO2 F NO2 NO2 NO2 氟代二硝基苯在多肽结构分析中用作测定N端的试剂。 （3）与亚硝酸反应反应是定量完成的，衡量的放出N2，测定N2 的体积便可计算出氨基酸只氨基的含量。 R COOH CH + HNO2 R COOH CH NH2 OH + + N2 H2O 基础有机化学 南京大学基础学科教育学院 南京大学化学化工学院 (4) 与茚三酮反应 α-氨基酸在碱性溶液中与茚三酮作用，生成显蓝色或紫红色的 有色物质，是鉴别α-氨基酸的灵敏的方法。 C C C O O O C C C O O OH H2O OH 茚三酮 水合茚三酮 C C C O O OH OH RCHCOOH NH2 C C C O O C C C O N HO + + RCHO CO 3 H2O 3．氨基酸羧基的反应 氨基酸分子中羧基的反应主要利用它能成酯、成酐、成酰 胺的性质