Zastosowanie związków amoniowych
Czwartorzędowe sole amoniowe
wchodzą w skład nowoczesnych preparatów
zabezpieczających drewno przed
działaniem grzybów pleśniowych oraz
owadów i glonów. Najbardziej znany z nich
to DDAC (chlorek
didecylodimetyloamoniowy – tzw. Borman).
Dużą zaletą jest jego silne powiązanie z
drewnem. Stosowany pod farby i lakiery
zwiększa odporność biologiczną
drewnianych elementów budowlanych.
Adrenalina, noradrenalina
Są to hormony wydzielane do krwi i podnoszące
ciśnienie krwi w poczuciu niebezpieczeństwa
Adrenalina przygotowuje organizm do walki
lub ucieczki.
Noradrenalina uczestniczy w
przenoszeniu
impulsów między
włóknami nerwowymi.
Cl
CH
2
CH
2
CH
2
CH
2
CH
2
CH
3
CH
3
CH
2
CH
2
CH
2
CH
2
CH
2
CH
2
N
+
CH
2
CH
2
CH
3
CH
2
CH
2
CH
2
CH
2
CH
2
CH
3
chlorek didecylodimetyloamoniowy,
DDAC
CH
O
H
O
H
CH
2
OH
NH
2
CH
O
H
O
H
CH
2
OH
NH
CH
3
Katalizatory przeniesienia fazowego (KPF)
(Prof. Mąkosza – Warszawa)
KPF-mają za zadanie doprowadzenie do
wzajemnego kontaktu substancji o
właściwościach hydro i lipofilowych.
Katalizatorem są czwatorzędowe sole
amoniowe transportują one odczynnik
nieorganiczny z fazy wodnej w głąb fazy
organicznej.
Podobne znaczenie mają etery
koronowe.(selektywnie kompleksują
kationy o określonej średnicy).
R-Cl +NaCN R-CN +H
2
O
Katalzatorem przemiany jest Q
+
Cl
–
(TEBA)
Q
+
Cl
–
+ NaCN Q
+
CN
–
+
NaCl
Q
+
CN
–
+ R-Cl Q
+
Cl
–
+ R-CN
CH
2
N
+
CH
2
CH
2
CH
2
CH
3
CH
3
CH
3
Cl
chlorek
benzylotrietyloamoniowy
TEBA
Na
+
,
CN
–
Q
+
CN
–
Q
+
CN
–
R-Cl
Aminokwasy
Białka stanowią najważniejszą grupę biocząsteczek .Stanowią
składnik tkanki, mięśni , skóry . Z punktu widzenia chemii są
to biopolimery – poliamidy. Zbudowane z cząsteczek
kwasów 2-aminokarboksylowych o ogólnym wzorze
RCH(NH
2
)COOH nazywanych potocznie -aminokwasami.
Podstawowych jest około 20.
Glicyna Gly (G)
kwas aminoetanowy
(kwas aminooctowy)
O
C
CH
2
OH
NH
2
Alanina Ala (A)
kwas 2-aminopropanowy
(kwas 2-aminopropionowy)
O
C
CH
OH
NH
2
CH
3
Walina val (V)
kwas
2-amino-3-
metylobutanowy
(kwas
2-
aminoizowalerianowy)
CH
CH
3
CH
3
O
C
CH
OH
NH
2
Właściwości chemiczne aminokwasów
Aminokwasy występują w postaci jonów
obojnaczych
jest to efekt odszczepienia protonu H
+
od
grupy COOH oraz koordynacyjnego
przyłączenia tego protonu
do azotu grupy aminowej –NH
2
Strukturze tej odpowiadają ich właściwości,są ciałami
stałymi,o wysokiej temperaturze
topnienia,rozpuszczalnymi w wodzie
W zależności od podstawników dzielimy aminokwasy na
3 grupy
1. Obojętne np.: glicyna, alanina, walina
2. Kwasowe np.:
3. Zasadowe np.:
CH
CH
3
CH
3
O
C
CH
O
NH
3
+
O
C
O
H
CH
2
O
C
CH
OH
NH
2
kwas asparginowy
Asp (D)
kwas glutaminowy
Glu (E)
O
C
O
H
CH
2
CH
2
O
C
CH
OH
NH
2
C
NH
2
NH
NH
CH
2
CH
2
CH
2
O
C
CH
OH
NH
2
arginina
Arg (R)
CH
2
O
C
CH
OH
NH
2
N
NH
histydyna
His (H)
Otrzymywanie aminokwasów
1. z kwasów karboksylowych
2. z aldehydów w wyniku addycji nukleofilowej amoniaku i
następnie HCN
CH
2
CH
3
OH
C
O
CH
CH
3
OH
C
O
Br
CH
CH
3
OH
C
O
NH
2
Br
2
/P
NH
3
nadmiar
CH
2
CH
3
H
C
O
CH
2
CH
3
H
C
NH
CH
2
CH
3
CH
NH
2
CN
OH
C
O
CH
2
CH
3
CH
NH
2
HCN
NH
3
H
2
O
Reakcje aminokwasów
Podstawowe reakcje
Reaktywność chemiczna aminokwasów wynika przede
wszystkim z obecności w ich cząsteczkach funkcyjnych grup
karboksylowej i aminowej .
1. Reakcje grupy kwasowej
Aminokwasy podobnie jak kwasy karboksylowe tworzą poprzez
podstawienie grupy OH w grupie karboksylowej estry, amidy,
chlorki kwasowe.
OH
CH
3
CH
NH
2
O
CH
3
C
O
CH
3
CH
NH
2
CH
3
C
NH
2
O
CH
NH
2
CH
3
C
OH
O
CH
NH
2
CH
3
C
Cl
O
PCl
5
NH
3
H
+
NH
3
Reakcje aminokwasów
1. Reakcje grupy aminowej
Grupa
aminowa
aminokwasów
ulega
wszystkim
charakterystycznym reakcjom dla amin.
Alkilowanie- prowadzące do powstania N-
alkilopochodnych
Acylowanie-- prowadzące do powstania N-
acylopochodnych
Br
CH
3
CH
NH
2
CH
3
C
OH
O
NH
CH
3
CH
CH
3
C
OH
O
CH
NH
2
CH
3
C
OH
O
CH
3
C
Cl
O
CH
3
C NH
O
CH
CH
3
C
OH
O
Budowa i nomenklatura peptydów
Najistotniejszą reakcją chemiczna aminokwasów jako cząsteczek
dwufunkcyjnych jest ich zdolność do łączenia w związki o
charakterze polimerycznym tzw. peptydy za pomocą wiązania
amidowego –CO-NH- tzw.wiązania peptydowego.
Wiązanie peptydowe powstaje z wykorzystaniem grupy
karboksylowej sąsiadującej z grupą aminową jednego i -
aminowej drugiego aminokwasu.
Produkt powstający w reakcji
łączenia sią dwóch aminokwasów
nazywamy dipeptydem . np :
alanina
–
seryna
(
Ala
-
Ser
)
Ponieważ w cząsteczce dipeptydu pozostaje wolna grupa aminowa i
karboksylowa , istnieje możliwość dalszego łączenia się z jeszcze
innym aminokwasem i wówczas powstaje tripeptyd , tetrapeptyd
itd.
CH
CH
3
CH
3
O
C
CH
OH
N
H
SH
CH
2
O
C
CH
N
H
O
C
CH
2
N
H
CH
2
O
C
CH
NH
2
Phe
-
Gly
-
Cys
-
Val
OH
CH
2
O
C
CH
OH
N
H
CH
3
O
C
CH
NH
2
Budowa i nomenklatura peptydów cd
Generalnie dla układu np.; ala-ser-val może powstać w
wyniku syntezy sześć strukturalnie różnych tripeptydów
(o odrębnych własnościach fizycznych i biologicznych).
Ala-Ser-Val
sekwencja 1
Ala-Val-Ser sekwencja 2
Ser-Ala-Val sekwencja 3
Ser-Val-Ala sekwencja 4
Val-Ala-Ser sekwencja 5
Val-Ser-Ala sekwencja 6
Przy ustalaniu budowy peptydu należy znać nie tylko
aminokwasy składowe lecz także kolejne ich połączenia tzw
sekwencje.
Oligopeptydy:
2-10 aminokwasów
Polipeptydy:
10-100
aminokwasów
Białka:
> 100
aminokwasów
Określamy budowę peptydu- poprzez hydrolizę wiązań
peptydowych. Otrzymane w wyniku hydrolizy -
aminokwasy, rozdzielamy za pomocą metod
chromatograficznych.
Syntetyczne metody otrzymywania peptydów
o określonej strukturze.
Jest to zagadnienie złożone, ponieważ aminokwasy to związki
dwufunkcyjne mogą wytworzyć wiązanie peptydowe pomiędzy
cząsteczkami tego samego aminokwasu np.; gly-gly zamiast
sekwencji gly-ala.
Dlatego syntezę peptydu, należy wykonać według określonego
planu.
1. Zabezpieczenie grupy aminowej.
2. Przeprowadzenie grupy karboksylowej zabezpieczonego
aminokwasu
w postać bardziej reaktywną np.; chlorek kwasowy.
3. Właściwa reakcja z drugim aminokwasem.
4. Odblokowanie grupy aminowej.
Document Outline