Giải Hóa học 12 trang 43
Lời giải chi tiết SGK Lớp 12 · Môn HĂ³a Há»c · Trang 43–44
Ghi chú nhỏ: đề bài ghi là trang 43–44, nhưng ảnh thực tế là trang 41 và 42 của sách (Bài 9: Amino acid và Peptide). Mình giải theo đúng nội dung trong ảnh nhé.
Tóm tắt lý thuyết
Phần này mở đầu Bài 9, chủ yếu là lý thuyết. Các ý chính:
Khái niệm amino acid
- Amino acid là hợp chất hữu cơ tạp chức, trong phân tử chứa đồng thời nhóm amino (−NH₂) và nhóm carboxyl (−COOH).
- Các amino acid thiên nhiên hầu hết là α-amino acid, công thức chung dạng $H_2N-CH(R)-COOH$.
- Khoảng 20 amino acid tiêu chuẩn cấu thành phần lớn protein trong cơ thể người.
- Amino acid thiết yếu: cơ thể người không tự tổng hợp được, phải nạp qua thức ăn (thịt, cá, trứng, sữa...).
Danh pháp (3 cách gọi tên)
- Tên thay thế: chọn mạch chính chứa nhóm carboxyl, nhóm amino là nhóm thế.
- Tên bán hệ thống: vị trí nhóm amino ký hiệu bằng chữ Hy Lạp (α, β...) + tên thông thường của acid.
- Tên thông thường: dùng cho α-amino acid tự nhiên.
Bảng 9.1 – Tên gọi một số amino acid:
| Công thức cấu tạo | Tên thay thế | Tên bán hệ thống | Tên thường | Kí hiệu |
|---|---|---|---|---|
| $H_2N-CH_2-COOH$ | Aminoethanoic acid | Aminoacetic acid | Glycine | Gly |
| $H_2N-CH(CH_3)-COOH$ | 2-aminopropanoic acid | α-aminopropionic acid | Alanine | Ala |
| $H_2N-[CH_2]_4-CH(NH_2)COOH$ | 2,6-diaminohexanoic acid | α,ε-diaminocaproic acid | Lysine | Lys |
| $HOOC-[CH_2]_2-CH(NH_2)COOH$ | 2-aminopentane-1,5-dioic acid | α-aminoglutaric acid | Glutamic acid | Glu |
| $(CH_3)_2CH-CH(NH_2)-COOH$ | 2-amino-3-methylbutanoic acid | α-aminoisovaleric acid | Valine | Val |
Đặc điểm cấu tạo
- Amino acid tồn tại chủ yếu ở dạng ion lưỡng cực do tương tác giữa −COOH và −NH₂:
$$H_2N-CH(R)-COOH \rightleftharpoons \overset{+}{H_3N}-CH(R)-COO^-$$
(dạng phân tử trung hòa ⇌ dạng ion lưỡng cực)
Tính chất vật lí
- Ở điều kiện thường là chất rắn, dạng tinh thể không màu.
- Nhiệt độ nóng chảy cao, tan tốt trong nước, vì tồn tại ở dạng ion lưỡng cực.
Câu hỏi hoạt động (trang 41)
Đề: Hãy nhận xét đặc điểm chung về cấu tạo của các amino acid dưới đây (Hình 9.1): glycine (Gly), alanine (Ala), valine (Val), lysine (Lys), glutamic acid (Glu).
Lời giải
Quan sát công thức của 5 chất:
- Glycine: $H_2N-CH_2-COOH$
- Alanine: $H_2N-CH(CH_3)-COOH$
- Valine: $(CH_3)_2CH-CH(NH_2)-COOH$
- Lysine: $H_2N-[CH_2]_4-CH(NH_2)-COOH$
- Glutamic acid: $HOOC-[CH_2]_2-CH(NH_2)-COOH$
Đặc điểm chung rút ra:
- Trong phân tử mỗi chất đều có đồng thời hai loại nhóm chức: nhóm amino (−NH₂) và nhóm carboxyl (−COOH). Đây chính là dấu hiệu nhận biết amino acid.
- Đều có ít nhất một nhóm −NH₂ gắn vào nguyên tử carbon số 2 (vị trí α, tức carbon ngay cạnh nhóm −COOH). Vì vậy chúng đều thuộc loại α-amino acid.
- Phần khác nhau là gốc R (mạch nhánh): Gly có R = H, Ala có R = CH₃, Val có R cồng kềnh phân nhánh, Lys có thêm một nhóm −NH₂ ở mạch nhánh, Glu có thêm một nhóm −COOH ở mạch nhánh.
Kết luận: Tất cả đều là hợp chất hữu cơ tạp chức chứa đồng thời −NH₂ và −COOH, và đều là α-amino acid (nhóm amino ở vị trí carbon α).
Phần trang 41–42 chủ yếu là lý thuyết nền tảng, chỉ có một câu hỏi vận dụng đã được giải ở trên. Các dạng bài tập tính toán sẽ xuất hiện ở những trang sau khi học về tính chất hóa học.