Giải Hóa học 12 trang 45
Lời giải chi tiết SGK Lớp 12 · Môn HĂ³a Há»c · Trang 45–46
🔍 Kiến thức cần nhớ
Tính chất hóa học của Amino acid
- Phản ứng ester hóa: Amino acid phản ứng với alcohol tạo ester (xúc tác H₂SO₄ đặc, nhiệt độ)
- Tính chất lưỡng tính: Tác dụng được với cả acid mạnh và base mạnh
- Tính chất điện di: Di chuyển trong điện trường tùy thuộc pH môi trường
- Phản ứng trùng ngưng: ε-amino acid hoặc ω-amino acid tạo polymer (polyamide)
Peptide
- Khái niệm: Hợp chất hữu cơ cấu tạo từ các α-amino acid liên kết qua liên kết peptide (–CO–NH–)
- Phân loại: Dipeptide (2 đơn vị), tripeptide (3 đơn vị), tetrapeptide (4 đơn vị), polypeptide (nhiều đơn vị)
- Cấu tạo: Mạch hở bắt đầu bằng amino acid đầu N, kết thúc bằng amino acid đầu C
⚙️ Bài tập
Câu 1 (Trang 43)
Đề bài: Viết phương trình hoá học của phản ứng trùng ngưng tổng hợp polyenanthamide từ 7-aminoheptanoic acid (ω-aminoenanthic acid).
Cách 1 — Phương pháp cơ bản
Bước 1: Xác định cấu tạo của 7-aminoheptanoic acid
7-aminoheptanoic acid (ω-aminoenanthic acid) có công thức:
- Công thức phân tử: C₇H₁₅NO₂
- Công thức cấu tạo: H₂N–(CH₂)₆–COOH
Đây là ω-amino acid vì nhóm –NH₂ nằm ở vị trí carbon cuối cùng (carbon số 7) so với nhóm –COOH.
Bước 2: Viết phương trình phản ứng trùng ngưng
Trong phản ứng trùng ngưng:
- Nhóm –COOH của phân tử này phản ứng với nhóm –NH₂ của phân tử khác
- Tách ra phân tử H₂O
- Tạo liên kết peptide (–CO–NH–)
Phương trình hóa học:
nH₂N–(CH₂)₆–COOH →(t°)→ –[–NH–(CH₂)₆–CO–]ₙ– + nH₂O
Hoặc viết đầy đủ hơn:
nH₂N–CH₂–CH₂–CH₂–CH₂–CH₂–CH₂–COOH →(t°)→ –[–NH–(CH₂)₆–CO–]ₙ– + nH₂O
7-aminoheptanoic acid polyenanthamide
Cách 2 — Phương pháp so sánh với ví dụ mẫu
So sánh với phản ứng tổng hợp polycaproamide từ 6-aminohexanoic acid (ε-aminocaproic acid) trong SGK:
| Monomer | Số carbon | Sản phẩm polymer |
|---|---|---|
| H₂N–(CH₂)₅–COOH | 6 | Polycaproamide (capron) |
| H₂N–(CH₂)₆–COOH | 7 | Polyenanthamide |
Quy luật: Thay (CH₂)₅ bằng (CH₂)₆
Phương trình:
nH₂N–(CH₂)₆–COOH →(t°)→ –[–NH–(CH₂)₆–CO–]ₙ– + nH₂O
💡 Mẹo nhớ: - ε-amino acid: nhóm –NH₂ ở C thứ 6 (epsilon) → 6-aminohexanoic acid - ω-amino acid: nhóm –NH₂ ở C cuối cùng (omega) → với 7C là 7-aminoheptanoic acid - Phản ứng trùng ngưng luôn tách H₂O, tạo liên kết –CO–NH– (liên kết amide/peptide)
⚠️ Lưu ý thi: - Polyenanthamide và polycaproamide đều thuộc loại polyamide (tương tự nylon) - Điều kiện phản ứng: đun nóng (t°) - Hệ số n ở H₂O bằng hệ số n ở monomer
Câu 2 (Trang 44)
Đề bài: Viết cấu tạo của tripeptide Gly-Ala-Val.
Cách 1 — Phương pháp cơ bản (ghép từng amino acid)
Bước 1: Xác định cấu tạo của từng amino acid
| Amino acid | Tên viết tắt | Công thức cấu tạo | Gốc R |
|---|---|---|---|
| Glycine | Gly | H₂N–CH₂–COOH | –H |
| Alanine | Ala | H₂N–CH(CH₃)–COOH | –CH₃ |
| Valine | Val | H₂N–CH(CH(CH₃)₂)–COOH | –CH(CH₃)₂ |
Bước 2: Xác định thứ tự liên kết
- Gly-Ala-Val nghĩa là: Gly ở đầu N → Ala ở giữa → Val ở đầu C
- Đầu N: còn nhóm –NH₂ tự do
- Đầu C: còn nhóm –COOH tự do
Bước 3: Tạo liên kết peptide
Liên kết peptide 1: Gly + Ala
- Nhóm –COOH của Gly + Nhóm –NH₂ của Ala → –CO–NH– + H₂O
Liên kết peptide 2: (Gly-Ala) + Val
- Nhóm –COOH của Ala + Nhóm –NH₂ của Val → –CO–NH– + H₂O
Bước 4: Viết công thức cấu tạo
O O O
‖ ‖ ‖
H₂N–CH₂–C–NH–CH–C–NH–CH–C–OH
| |
CH₃ CH(CH₃)₂
|_Gly_| |_Ala_| |_Val_|
đầu N đầu C
Hoặc viết gọn:
H₂N–CH₂–CO–NH–CH(CH₃)–CO–NH–CH(CH(CH₃)₂)–COOH
Cách 2 — Phương pháp công thức tổng quát
Công thức tổng quát của tripeptide:
H₂N–CH(R₁)–CO–NH–CH(R₂)–CO–NH–CH(R₃)–COOH
Với Gly-Ala-Val:
- R₁ (Gly) = –H
- R₂ (Ala) = –CH₃
- R₃ (Val) = –CH(CH₃)₂
Thay vào công thức:
H₂N–CH(H)–CO–NH–CH(CH₃)–CO–NH–CH(CH(CH₃)₂)–COOH
Hay:
H₂N–CH₂–CO–NH–CH(CH₃)–CO–NH–CH(CH(CH₃)₂)–COOH
💡 Mẹo nhớ: - Đọc tên peptide từ trái sang phải = từ đầu N đến đầu C - Số liên kết peptide = số amino acid – 1 - Tripeptide có 3 amino acid → 2 liên kết peptide (–CO–NH–)
⚠️ Lưu ý thi: - Gly-Ala-Val ≠ Val-Ala-Gly (khác thứ tự → khác chất) - Khi viết cấu tạo peptide, luôn giữ nguyên nhóm –NH₂ ở đầu N và –COOH ở đầu C - Công thức phân tử của Gly-Ala-Val: C₁₀H₁₉N₃O₄
Câu hỏi trong bài (Trang 44)
Đề bài: Tripeptide trên (Val-Gly-Ala trong Hình 9.2) cấu thành bằng cách nào? Tại sao lại gọi là tripeptide?
Trả lời:
1. Cách cấu thành tripeptide Val-Gly-Ala:
Tripeptide Val-Gly-Ala được cấu thành bằng phản ứng trùng ngưng giữa 3 α-amino acid theo thứ tự:
- Bước 1: Valine (Val) phản ứng với Glycine (Gly)
- Nhóm –COOH của Val kết hợp với nhóm –NH₂ của Gly
- Tách 1 phân tử H₂O
- Tạo liên kết peptide thứ nhất (–CO–NH–)
- Sản phẩm: dipeptide Val-Gly
- Bước 2: Dipeptide Val-Gly phản ứng với Alanine (Ala)
- Nhóm –COOH của Gly (trong Val-Gly) kết hợp với nhóm –NH₂ của Ala
- Tách 1 phân tử H₂O
- Tạo liên kết peptide thứ hai (–CO–NH–)
- Sản phẩm: tripeptide Val-Gly-Ala
Tổng cộng: Tách ra 2 phân tử H₂O, tạo 2 liên kết peptide
2. Tại sao gọi là tripeptide:
Gọi là tripeptide vì phân tử này được cấu tạo từ 3 đơn vị α-amino acid (Valine, Glycine, Alanine) liên kết với nhau qua 2 liên kết peptide (–CO–NH–).
Quy tắc đặt tên:
- Dipeptide: 2 amino acid
- Tripeptide: 3 amino acid
- Tetrapeptide: 4 amino acid
- Polypeptide: nhiều amino acid
🎯 Ghi nhớ: - Phản ứng trùng ngưng amino acid: tách H₂O, tạo liên kết peptide –CO–NH– - Số liên kết peptide trong peptide mạch hở = số amino acid – 1 - Tên peptide đọc theo thứ tự từ amino acid đầu N đến amino acid đầu C - ω-amino acid và ε-amino acid có thể trùng ngưng tạo polyamide (tơ tổng hợp) - α-amino acid trùng ngưng tạo peptide và protein
