Главная > Химия > Органическая химия (Моррисон Р.)
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

37.3. Аминокислоты как биполярные ионы

Хотя аминокислоты обычно изображают как соединения, содержащие амино- и карбоксильную группу некоторые их свойства, как физические, так и химические, не согласуются с этой структурой.

Во-первых, в противоположность аминам и карбоновым кислотам аминокислоты представляют собой нелетучие кристаллические вещества, плавящиеся с разложением при довольно высокой температуре.

Во-вторых, они не растворимы в неполярных растворителях типа петролейного эфира, бензола или эфира и заметно растворимы в воде.

В-третьих, их водные растворы ведут себя подобно растворам веществ с высоким дипольным моментом.

В-четвертых, константы кислотности и основности для групп и необычайно малы. Например, для глицина в то время как для большинства карбоновых кислот а для алифатических аминов

Все эти свойства вполне соответствуют структуре диполярного иона (I) для аминокислот

Физические свойства — температура плавления, растворимость, высокие дипольные моменты — отвечают ожидаемым для подобных солей. Кислотно-основные свойства также становятся понятными, если учесть, что измеряемая в действительности относится к кислотности иона аммония

а в действительности относится к основности карбоксилат-иона

В водном растворе кислотность и основность кислоты и ее сопряженного основания (например, или связаны уравнением На этом основании можно рассчитать, что для -группы глицина означает -группы, что кажется вполне приемлемой величиной для алифатического амина. Аналогично для группы глицина означает, что для СООН-группы, что кажется вполне приемлемой величиной для карбоновой кислоты, содержащей сильную электроноакцепторную (увеличивающую кислотность) -группу.

При подщелачивании раствора аминокислоты диполярный ион I превращается в анион II; более сильное основание, гидроксил-ион, отрывает протон от иона аммония и вытесняет более слабое основание — амин

Если подкислить раствор аминокислоты, то диполярный ион I превращается в катион III; более сильная кислота отдает протон карбоксилат-иону и вытесняет более слабую карбоновую кислоту

Итак, кислой группой в простых аминокислотах типа глицина является не -группа, а основной — не -группа, а группа

Необходимо иметь в виду, что ионы II и III, содержащие свободную -или СООН-группу, находятся в равновесии с диполярным ионом поэтому аминокислоты вступают в реакции, характерные для аминов и карбоновых

кислот. По мере удаления иона II, например при реакции с бензоилхлоридом, равновесие сдвигается в сторону образования иона II, так что постепенно аминокислота полностью бензоилируется.

В тех случаях, когда это возможно, желаемую реакцию можно ускорить, создавая нужную концентрацию кислоты или основания в растворе так, чтобы увеличить концентрацию реакционноспособной частицы.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление