Bài viết tổng hợp toàn bộ lý thuyết về amino axit: cấu tạo, phân loại, tính chất, tên gọi và các ứng dụng của amino axit nhằm giúp bạn học môn hóa một cách tốt hơn.
Amino axit là gì? Định nghĩa, cấu tạo, phân loại, danh pháp
Định nghĩa
Amino axit là loại hợp chất hữu cơ tạp chức, phân tử chứa đồng thời nhóm amino (NH2) và nhóm cacboxyl (COOH).
Tên gọi của chúng xuất phát từ tên axit cacboxylic tương ứng (tên hệ thống, tên thường) có thêm tiếp đầu ngữ amino và số (1, 2, 3,…) là tên thay thế hoặc chữ cái Hi-Lạp (α, β, …) chỉ vị trí của nhóm NH2 trong mạch là tên bán hệ thống. Ngoài ra, các α-amino axit có trong thiên nhiên thường được gọi bằng tên riêng (tên thường).
Cấu tạo phân tử
- Phân tử amino axit có nhóm cacboxyl (COOH) thể hiện tính axit và nhóm amino(NH2) thể hiện tính bazo nên thường tương tác với nhau tạo ra ion lưỡng cực:
⇒ Do các amino axit là những hợp chất có cấu tạo ion lưỡng cực nên ở điều kiện thường.
Phân loại
Dựa vào cấu tạo gốc R để phân 20 amino axit cơ bản thành các nhóm. Được phân thành 5 nhóm như sau:
- Nhóm 1: có gốc R không phân cực kị nước, thuộc nhóm này gồm: Gly (G), Ala (A), Val (V), Leu (L), ILe (I), Pro (P)
- Nhóm 2: có gốc R là nhân thơm, thuộc nhóm này gồm: Phe (F), Tyr (Y), Trp (W)
- Nhóm 3: có gốc R bazơ, tích điện dương, thuộc nhóm này gồm: Lys (K), Arg (R), His (H)
- Nhóm 4: có gốc R phân cực, không tích điện, thuộc nhóm này gồm: Ser (S), Thr (T), Cys (C), Met (M), Asn (N), Gln (Q)
- Nhóm 5: có gốc R axit, tích điện âm, thuộc nhóm này gồm: Asp (D), Glu (E)
Bạn đang đọc bài viết: [Hóa học 12] Amino axit là gì? Trọn bộ lý thuyết amino axit
Danh pháp
1. Tên thay thế: axit + vị trí + amino + tên axit cacboxylic tương ứng.
Ví dụ:
H2N–CH2–COOH: axit aminoetanoic ;
HOOC–[CH2]2 –CH(NH2)–COOH: axit 2-aminopentanđioic
2. Tên bán hệ thống
axit + vị trí chữ cái Hi Lạp (α, β, γ, δ, ε, ω) + amino + tên thông thường của axit cacboxylic tương ứng.
Ví dụ:
CH3 –CH(NH2)–COOH : axit α,-aminopropionic
H2N–[CH2 ]5 –COOH : axit ε-aminocaproic
H2N–[CH2]6–COOH: axit ω-aminoenantoic
3. Tên thông thường
Ví dụ: H2 N–CH2 –COOH có tên thường là glyxin (Gly)
Bảng: Tên gọi của 1 số α-amino axit
Ví dụ: Alanin có công thức là?
A. H2N–CH2CH2COOH.
B. C6H5–NH2.
C. CH3CH(NH2)–COOH.
D. H2N–CH2COOH.
Hướng dẫn:
Alanin có công thức là H2N–CH2CH2COOH.
Bổ sung kiến thức: [Hóa học 12] Lý thuyết cacbohidrat. Khái niệm, cấu tạo, tính chất, ứng dụng
Tính chất vật lý và hóa học của amino axit
Tính chất vật lý
Các amino axit là các chất rắn không màu, vị hơi ngọt, dễ tan trong nước vì chúng tồn tại ở dạng ion lưỡng cực (muối nội phân tử), nhiệt độ nóng chảy cao (vì là hợp chất ion).
Tính chất hóa học
Amino axit vẫn có nhiều tính chất hóa học đặc trưng của một axit thường. Như:
1. Làm đổi màu quỳ tím
Khả năng làm đổi màu quỳ tím phụ thuộc vào mối quan hệ của nhóm amino và nhóm cacbonxyl R(NH2)x(COOH)y.
– Nếu x = y: Quỳ tím không đổi màu.
– Nếu x < y: Quỳ tím chuyển sang màu đỏ
– Khi x > y: Quỳ tím chuyển sang màu xanh
2. Tính lưỡng tính
– Tác dụng với axit mạnh tạo ra muối:
NH2-CH2-COOH + HCl → ClNH3-CH2-COOH
– Tác dụng với bazơ mạnh tạo ra muối và nước.
NH2-CH2-COOH + KOH → NH2-CH2-COOK + H2O
3. Phản ứng riêng của nhóm COOH: phản ứng este hóa
Tương tự axit cacboxylic, amino axit phản ứng với ancol khi có mặt axit vô cơ mạnh sinh ra este. Ví dụ:
NH2-CH2-COOH + C2H5OH ⇔ NH2-CH2-COOC2H5 + H2O ( xúc tác HCl khí)
Thực ra este hình thành dưới dạng muối Cl–H3N+-CH2-COOC2H5
4. Tham gia phản ứng trùng ngưng
nH2N-⌊CH2⌋-COOH → (-NH-⌊CH2⌋-CO-)n + nH2O
Khi trùng ngưng 6-amino hexanoic hoặc 7-amino heptanoic có sự tham gia của chất xúc tác, sản phẩm thu được là polime thuộc loại poliamit.
Từ n amino axit khác nhau ta có thể tạo ra n! polipeptit có chứa n gốc amino axit khác nhau; nn polipeptit có chứa n gốc amino axit
5. Amino axit phản ứng với HNO2
HOOC-R-NH2 + HNO2 → HOOC-R-OH + N2 + H2O
Điều chế và ứng dụng của amino axit
Điều chế
Trong khuôn khổ chương trình Hóa học 12, amino axit được điều chế như sau:
Cho thủy phân protit:
(-NH-CH2-CO-)n + nH2O → nNH2-CH2-COOH
Ứng dụng
Amino axit có nhiều ứng dụng trong cuộc sống. Điển hình có thể kể đến một vài ứng dụng như sau:
- Amino axit thiên nhiên, chủ yếu là α-amino axit được sử dụng để tổng hợp protein
- Glycine, glutamate là chất dẫn truyền thần kinh
- Tryptophan là tiền chất của chất truyền thần kinh serotonin
- Glycine là một trong những chất tham gia quá trình tổng hợp porphyrins
- Arginine được dùng để tổng hợp hormone nitric oxit
- Axit 6-amino hexanoic và 7-amino heptanoic tham gia sản xuất tơ nilon – 6 và 7
Hi vọng thông qua bài viết của congthuctoanlyhoa.com, các bạn đã có thể hiểu và áp dụng các kiến thức về amino axit vào việc học tập lẫn cuộc sống đời thường.