У трьох пронумерованих пробірках містяться розчини натрій хлориду, натрій броміду, калій йодиду. Яким чином можна розпізнати ці речовини? Складіть план розпізнавання, проведіть та опишіть відповідні хімічні реакції.
Каковы же основные формы связи аминокислот в сложной молекуле белка? Ещё в 1891 г. А. Я. Данилевский высказал предположение, что это амидные связи, образованные карбоксилом одной молекулы аминокислоты и аминогруппой другой (поликонденсация типа “голова – хвост”), например: -H2O H2N-CH2-C=O +HNHCH2COOH--à \ OH à H2N-CH2-CO-NH-CH2-COOH (пептидная связь) Амидные связи этого типа называются пептидными связями,а низкомолекулярные соединения, в которых аминокислоты соединены друг с другом пептидными связями, принято называть пептидами (или полипептидами). Пептиды образуются при частичном гидролизе белков. Пептидная теория строения белка была развита Э. Фишером и Гофмейстером и в настоящее время окончательно подтверждена. В зависимости от числа аминокислотных остатков, входящих в молекулу полипептида, различают дипептиды, трипептиды, тетрапептиды и т. д. . Характерную для пептидов группировку -CO-NH- называют пептидной. Названия полипептидов производят от названий остатков аминокислот, прореагировавших своими карбоксильными группами, и от названия аминокислоты, реагирующей своей аминогруппой и сохраняющей свободную карбоксильную группу: H2N-CH2-CO-NH-CH(CH3)-COOH глицилаланин(H-гли-ала-OH) NH2-CH(CH3)-CO-NH-NH2-CO-NH-CH2-COOH Аланилглицилглицин(H-ала-гли-гли-OH) К настоящему времени разработано много методов превращения а-аминокислот в пептиды и синтезированы простейшие природные белки –инсулин, рибонуклеаза, вазопрессин, окситоцин и др. Для того чтобы соединить две аминокислоты пептидной связью, необходимо: а) закрыть (защитить) карбоксильную группу глицина и аминогруппу аланина, чтобы не произошло нежелательных реакций по этим группам; б) образовать пептидную связь; в) снять защитные группы. Защитные группы должны надёжно закрывать аминную и карбоксильную группы в процессе синтеза и потом легко сниматься без разрушения пептидной связи. Защита аминогруппы наиболее просто проводится ацилированием:-HCl R-COCl+H2N-CH-COOH--àR-CO-NH-CH-COOH | | CH2 CH3 Карбоксильную группу для защиты превращают в сложноэфирную: -HOH H2N-CH2-COOH+HOR--à H2N-CH2-COOR Для образования пептидной связи или активируют карбоксильную группу N-ацилаланина, превращая его в хлорангидрид, или проводят конденсацию в присутствии сильных водоотнимающих веществ (дициклогексилкарбодиимид, этоксиацетилен): -H2O R-CO-NH-CH-COOH+HNHCH2-COOR--à | CH3 гидролиз à R-CO-NH-CH-CO-NH-CH2-COORà | CH3 à H2N-CH-CO-NH-CH2-COOH | CH3 Затем снимают защитные группы в таких условиях, чтобы не затрагивалась пептидная связь. Таким образом можно синтезировать не только ди-, но и три-, и тетрапептиды и т. д. . Очень перспективный метод синтеза пептидных связей предложил в 1960 г. Мерифильд (США). Этот метод потом получил название твёрдофазного синтеза пептидов. Первая аминокислота с защищённой аминогруппой присоединяется к твёрдому носителю – ионнообменной смоле, содержащей первоначально группы –CH2Cl (1-ая стадия), с образованием так называемой “якорной” связи, которая обозначена жирной линией: (1)-NaCl Смола-CH2Cl+NaOOC-CHR-NHCOR’àСмола- -CH2O-C-CHR-NHCOR’àСмола-CH2O-C-CHR- || ||O O +HOOC-CHR’’-NHOR(3) -NH2àСмола-CH2O-C-CHR- || (4) O -NHCO-CHR’’-NHCOR’àСмола-CH2O-C-CHR- -NHCO-CHR’’-NH2 и т. д. || O Затем наращивают пептидную цепь, пропуская через смолу растворы соответствующих реагентов. Для этого сначала убирают группу, защищающую конечную NH2 – группу (2-ая стадия). Пропуская через смолу раствор другой аминокислоты с защищённой аминогруппой в присутствии водоотнимающих реагентов, образуют пептидную связь между первой и второй аминокислотой (3-я стадия). Если затем убрать защитную группу (4-ая стадия), синтез пептида можно вести далее. После наращивания пептидной цепи до нужной величины гидролизуют “якорную” сложноэфирную связь и смывают полипептид со смолы: HBr Смола-CH2O-CO-CHR-NH…CO-CHR’NH2---à àСмола-CH2OH+HOOCCHRNH…COCHR’NH2 Полипептид Метод Мерифильда прост в техническом оформлении, что позволяет полностью автоматизировать процесс. Поэтому, хотя вышеупомянутые белки инсулин(51 аминокислота) и рибонуклеаза(124 аминокислоты) были синтезированы классическими методами, метод Мерифильда позволяет значительно сократить затраты труда и времени на синтез белков. Так, рибонуклеаза была синтезирована Мерифильдом в 1968 г. менее чем за месяц, хотя синтез включал 369 последовательных реакций. Чеботарёв А. 11п1
2K + H₂ = 2KH
KH + H₂O = KOH + H₂, 2KOH + CO₂ = K₂CO₃ + H₂O
K₂CO₃ + 2HCl = 2KCl + CO₂ + H₂O
2KMnO₄ + 16HCl = 5Cl₂ + 2KCl + 2MnCl₂ + 8H₂O
3Cl₂ + 6KOH = KClO₃ + 5KCl + 3H₂O
2KClO₃ = 2KCl + 3O₂
KCl + AgNO₃ = KNO₃ + AgCl
2ZnS + 3O₂ = 2SO₂ + 2ZnO
SO₂ = S + O₂
Cu + S = CuS
2CuS + 3O₂ = 2CuO + 2SO₂
2AgNO₃ = O₂ + 2Ag + 2NO₂
O₂ + 2SO₂ = 2SO₃
SO₃ + H₂O = H₂SO₄
H₂SO₄ + 3H₂S = 4S + 4H₂O
NH₄NO₂ = N₂ + 2H₂O
N₂ + 3H₂ = 2NH₃
NH₃ + HNO₃ = NH₄NO₃
NH₄NO₃ = N₂O + 2H₂O
H3PO4--NH4H2PO4--Na3PO4--Ca3(PO4)2--P
H₃PO₄ + NH₃ = NH₄H₂PO₄
NH₄H₂PO₄ + 3NaOH = Na₃PO₄ + NH₃ + 3H₂O
2Na₃PO₄ + 3CaCl₂ = Ca₃(PO₄)₂ + 6NaCl
2Ca₃(PO₄)₂ + 10C + 6SiO₂ = 4P + 6CaSiO₃ + 10CO