Amidowymi analogami laktonów są laktamy. Są to cykliczne amidy, w których grupa amidowa jest częścią pierścienia. Laktamy wywodzą się z aminokwasów tak jak laktony z hydroksykwasów. Z /^aminokwasów pochodzą p-laktamy
CH2
c^°
I
CH2—NH najprostszy p-laktam
Amidy, w których grupa amidowa łączy fragmenty aminokwasów, nazywamy peptydami. Duże peptydy, zbudowane co najmniej z kilkudziesięciu aminokwasów, zaliczamy do białek. Grupa amidowa peptydów jest w biochemii nazywana wiązaniem peptydowym. Tworzenie nazw peptydów wyjaśniają przykłady:
O
II
CH3CH- C-NH- CH2COOH
nh2
alanyloglicyna
O II
H2NCH2-C -NH- CH2COOH
glicyloglicyna
O II
H2NCH, - C - NH - CHCOOH -C-NH- albo -CO-NH-
glicyloalanina wiązanie peptydowe
Ćwiczenie 11.1. Napisz wzory alanylowaliny i waliloalaniny.
Amidy zawierają grupę NH2, o której wiemy, że ma własności zasadowe (rozdz. 7.2). Na podstawie dotąd nabytej wiedzy moglibyśmy przypuszczać, że zasadowość amidów jest podobna do zasadowości amin. Tu jednak chemia sprawia nam kolejną niespodziankę i dostarcza jeszcze jednego dowodu,
że nie można wnioskować o własnościach związków organicznych na podstawie naiwnej analizy wzorów strukturalnych. Okazuje się, że amidy są bardzo słabymi zasadami, mniej więcej o 10 jednostek pK słabszymi od alifatycznych amin. Sprawa jest nawet jeszcze bardziej skomplikowana, bo gdy proton przyłącza się do amidu, to miejscem przyłączenia nie jest atom azotu tylko atom tlenu z grupy karbonylowej:
CH3-C + H*-* 7-» CHj-C
W parze z osłabieniem zasadowości grupy NH? idzie wzmocnienie kwasowego charakteru wiązań N-H w amidach w porównaniu z aminami. Acetamid jest kwasem w przybliżeniu tak samo mocnym jak woda, podczas gdy aminy są kwasami słabszymi od wody o 20 jednostek pK.
Osłabienie własności zasadowych amidów i wzmocnienie ich własności kwasowych jest wynikiem delokalizacji elektronów w kationach i anionach powstających z amidów. Omawialiśmy już konsekwencje delokalizacji elektronów na różnych przykładach (rozdz. 4.3, 7.4, 8,7,9.2) i me ma potrzeby powtarzania tych rozważań przy amidach, zwłaszcza że chemia amidów musi być w elementarnym podręczniku potraktowana bardzo pobieżnie.
Ćwiczenie 11.2. W N-acetyloaminokwasach z grupą aminową połączona jest grupa acetylowa.
R-CH-COOH
CH3C - NH II O
ogólny wzór N-acetyloaminokwasu
Czy sądzisz, że N-acetyloaminokwasy tworzą jony dwubiegunowe? Uzasadnij odpowiedź.
Amidy ulegają hydrolizie z rozpadem wiązania C-N. W przypadku najprostszych amidów produktami hydrolizy są kwasy karboksylowe i amoniak:
RCOOH + NH3