浙江工业大学有机化学第20单元氨基酸

1、第二十章第二十章 氨基酸、蛋白质和核酸氨基酸、蛋白质和核酸氨基酸氨基酸多肽多肽蛋白质蛋白质一、氨一、氨 基基 酸酸1. 氨基酸的命名和构型氨基酸的命名和构型分子中同时含有氨基和羧基的化合物叫氨基酸分子中同时含有氨基和羧基的化合物叫氨基酸。 分类：分类：根据氨基和羧基的相对位置：根据氨基和羧基的相对位置： 氨基酸、氨基酸、氨基酸、氨基酸、 氨基酸氨基酸CH3CHCOOHCOOHNH2NH2NH2CH2CH2COOHNH2CH2CH2CH2COOH -amino acid -amino acid -amino acido-amino benzoic acid氨基酸是构成蛋白质的基本单位，氨基酸是构

2、成蛋白质的基本单位，蛋白蛋白质水解得到的氨基酸常见的有质水解得到的氨基酸常见的有20种。种。一、氨一、氨 基基 酸酸（1）氨基酸的构型氨基酸的构型构型习惯上采用相对构型标记法构型习惯上采用相对构型标记法(D/L法法) )。不论含几个手性碳原子，以。不论含几个手性碳原子，以-碳的构碳的构型为准。型为准。HOHCHOCH2OHL-甘 油 醛H2NCHCOOHRL-氨基酸氨基酸 所有蛋白质都是由所有蛋白质都是由20种基本氨基酸构成，具有如下结构特点种基本氨基酸构成，具有如下结构特点（1 1） 都是都是- -氨基酸；氨基酸；（2 2） - -碳原子都具有手性碳原子都具有手性（甘氨酸除外）（甘氨酸除外）

3、（3 3） 均为均为L- -构型，都有旋光性。构型，都有旋光性。 氨基酸的系统命名以氨基酸的系统命名以羧酸羧酸作为母体，作为母体，氨基氨基作为取代基。作为取代基。（2）命名命名4-4-甲基甲基-2-2-氨基戊酸氨基戊酸 亮氨酸亮氨酸(Leucine)(CH3)2CHCH2CHCOOHNH2HOOCCH2CH2CHCOOHNH2 2- 2-氨基戊二酸氨基戊二酸 谷氨酸谷氨酸(Glutamic acid)H2NCH2CH2CH2CH2CHCOOHNH22,6-2,6-二氨基己酸二氨基己酸赖氨酸赖氨酸(Lysine)一、氨一、氨 基基 酸酸中性氨基酸中性氨基酸酸性氨基酸酸性氨基酸碱性氨基酸碱性氨基酸

4、一、氨一、氨 基基 酸酸2. 氨基酸的制法氨基酸的制法a. 由醛（或酮）制备：由醛（或酮）制备：RCHOKCNNH4ClRCHOHCNNH3RCHNH2CNH2ORCHNH2COOHb. -卤代酸的氨解卤代酸的氨解CH3CHCOOHBr+NH3CH3CHCOOHNH2+NH3r.t.Strecker合成法合成法这是工业上制备这是工业上制备-氨基酸常用方法氨基酸常用方法此反应容易导致仲胺和叔胺衍生物生成此反应容易导致仲胺和叔胺衍生物生成, , 不易纯化不易纯化c. Gabriel法法一、氨一、氨 基基 酸酸NKOO+RCHCOORXNOOCHCOORRNaOH / H2OCOONaCOONa +

5、RCHCOOHH2N + ROHHCl此反应容易获得较纯的氨基酸此反应容易获得较纯的氨基酸3. 氨基酸的性质氨基酸的性质一、氨一、氨 基基 酸酸 多数氨基酸易溶于水，具有较高熔点。氨基酸具有氨基和羧基的典型化学性质。多数氨基酸易溶于水，具有较高熔点。氨基酸具有氨基和羧基的典型化学性质。（1）羧基的反应羧基的反应 -氨基酸具有羧酸化学性质，可以与碱、五氯化磷、氨、醇、氢化铝锂等反应氨基酸具有羧酸化学性质，可以与碱、五氯化磷、氨、醇、氢化铝锂等反应。活化羧基活化羧基保护羧基保护羧基RCHCOOHNH2PCl5PhCH2OHH2ORCHCOClNH2RCHCOOCH2PhNH2（2）氨基的反应氨基的

6、反应 - -氨基酸还具有典型的伯胺化学性质；如能与酸、亚硝酸、烃基化试剂、酰氨基酸还具有典型的伯胺化学性质；如能与酸、亚硝酸、烃基化试剂、酰基化试剂、甲醛、过氧化氢等反应。基化试剂、甲醛、过氧化氢等反应。一、氨一、氨 基基 酸酸RCHCOOHNH2HNO2RCHCOOHOHH2O+N2NO2O2NFHFRCHCOOHNHNO2O2NPhCH2OCOClRCHCOOHNHCOOCH2Ph伯氨基伯氨基测定测定保护氨基保护氨基氨基酸的测定氨基酸的测定（3）氨基酸的两性和等电点氨基酸的两性和等电点HOHH+OHNH3RCHCOONH2RCHCOONH3RCHCOOHH3NHC COOR偶极离子偶极离子

7、（I） 负离子负离子(II)(II)在强碱溶液中主要存在强碱溶液中主要存在形式，在电场中移在形式，在电场中移向正极向正极 正离子正离子(III)(III)在强酸溶液中主要存在强酸溶液中主要存在形式，在电场中移在形式，在电场中移向负极向负极当当pH适中时，适中时，IIII和和IIIIII离子的浓度相等，氨基酸净电荷为零，在电场中不移动，该离子的浓度相等，氨基酸净电荷为零，在电场中不移动，该pH值定义为该氨基酸的值定义为该氨基酸的等电点。等电点。一、氨一、氨 基基 酸酸等电点不是中性点等电点不是中性点。羧基的电离能力大于氨基接受质子的能力，中性氨基酸羧基的电离能力大于氨基接受质子的能力，中性氨基酸

8、的酸性比它的碱性稍强些。中性氨基酸和酸性氨基酸的等电点都小于的酸性比它的碱性稍强些。中性氨基酸和酸性氨基酸的等电点都小于7 7。碱性。碱性氨基酸的等电点都大于氨基酸的等电点都大于7 7。氨基酸在等电点时氨基酸在等电点时溶解度最小。溶解度最小。利用这一性质，通过调整溶液的利用这一性质，通过调整溶液的pHpH，将等电，将等电点不同的氨基酸从氨基酸的混合物中分离出来。点不同的氨基酸从氨基酸的混合物中分离出来。一、氨一、氨 基基 酸酸（4）与水合茚三酮的显色反应与水合茚三酮的显色反应 用于氨基酸的定性与定量鉴定用于氨基酸的定性与定量鉴定OOOHOHRCHCOOHNH22水合茚三酮水合茚三酮蓝紫色蓝紫色OOHOONRCHO一、氨一、氨 基基 酸酸（5 5）氨基酸的受热反应氨基酸的受热反应一、氨一、氨 基基 酸酸RCHCOOHNH2RCHHOOCH2N+CHHNCHNHRROO 氨基酸氨基酸（交酰胺）（交酰胺）RC HC HC O O HN H2HRCHCHCOOH氨基酸氨基酸一、氨一、氨 基基 酸酸H2CCHNHCCH