Файл: Учебное пособие по химии для учащихся 10 классов, обучающихся в лицеях фдп рниму под редакцией проф. Теплова В. В.doc

CH₃NH₃Cl (хлорид метиламмония)

г) Взаимодействие с органическими кислотами:

Без нагревания – образование аммонийных солей:

CH₃COOH + CH₃NH₂ CH₃COONH₃CH₃ (ацетат метиламмония)

При нагревании – образование амидов:

СH₃COOH + CH₃NH₂ CH₃CO-NHCH₃ + H₂O

д) Взаимодействие с солями более слабых нерастворимых оснований (реакция обмена):

AlCl₃ + 3 CH₃NH₂ + 3 H₂O Al(OH)₃↓ + 3 CH₃NH₃Cl
2. Взаимодействие с азотистой кислотой (качественная реакция , позволяющая различить первичные, вторичные и третичные амины):

а) первичные амины: СH₃NH₂ + HNO₂ CH₃OH + N₂ + H₂O

б) вторичные амины: (СH₃)₂NH +HNO₂ (CH₃)₂N-N=O +H₂O

в) третичные амины с HNO₂ не реагируют.
3. Алкилирование аминов:

CH₃NH₂ + CH₃Cl (CH₃)₂NH +HCl,

(CH₃)₂ NH + CH₃Cl (CH₃)₃N +HCl

C₆H₅NH₂ + CH₃Cl C₆H₅NHCH₃
4. Взаимодействие с ангидридами и хлорангидридами

карбоновых кислот

C₂H₅NH₂ + CH₃ COCl C₂H₅ –NH- CO-CH₃ + HCl

этилацетатамид

C₂H₅NH₂ + (CH₃-CO)₂O C₂H₅-NH-CO-CH₃ + CH₃COOH

этилацетатамид
5. Комплексообразование (аналогично аммиаку)

CuSO₄ + 4NH₃ [Cu(NH₃)₄]SO₄

CuSO₄ + C₂H₅NH₂

---

[Cu(NH₂C₂H₅)₄]SO₄
6. Горение – при их горении образуется углекислый газ, вода и азот.

4С₃H₇NH₂ + 21O₂ 12CO₂ + 18H₂O + 2N₂

4C₆H₅NH₂ + 31O₂ 24CO₂ + 14H₂O + 2N₂
7. Особенности ароматических аминов(анилина)

Образуют соли только с сильными кислотами:

C₆H₅NH₂ + HCl C₆H₅NH₃Cl (хлорид фениламмония

или гидрохлорид анилина)

Аминогруппа сильно активирует ароматическое кольцо в реакциях замещения – анилин реагирует с бромной водой при комнатной температуре и без катализатора с выпадением осадка 2,4,6-триброманилина (качественная реакция на ароматические амины):


8. Окисление анилина

Другая качественная реакция - при действии хлорной извести образуются продукты с интенсивным фиолетовым окрашиванием.

---

Глава 15. АМИНОКИСЛОТЫ И ПЕПТИДЫ
Аминокислоты – амфотерные соединения, содержащие карбоксильную (кислотную) и аминогруппу (основную).

Классификация

1) В зависимости от взаимного расположения функциональных групп различают α,β,γ…- и т.д. аминокислоты, однако многообразные пептиды и

белки состоят из остатков α-аминокислот.



2) В зависимости от строения радикала R различают:

- алифатические аминокислоты (не имеют других функциональных групп в радикале);

- ароматические (содержат бензольное кольцо);

- гидроксиаминокислоты (содержат ОН-группу);

- серосодержащие (содержат SH-группу);

- гетероциклические (содержат цикл с гетероатомом);

- аминокислоты кислотного характера (содержат дополнительную СООН-группу);

- основные аминокислоты (содержат дополнительную NH₂-группу).

3) В зависимости от возможности синтеза в живом организме аминокислоты делят на заменимые (могут быть синтезированы из других продуктов метаболизма) и незаменимые (не могут синтезироваться в организме и должны поступать с пищей).

Всего в состав белков входит 20 (25) аминокислот. Для 10 из них желательно знать структурные формулы (это глицин, аланин, серин, валин, фенилаланин, тирозин, цистеин, лизин, триптофан и глутаминовая кислота).

Все аминокислоты, как в твердом состоянии, так и в растворе, существуют в виде внутренних солей (биполярных ионов, цвиттер-ионов, амфионов) и кристаллизуются в ионную кристаллическую решетку.



В зависимости от характера среды аминокислоты превращаются в катионы или анионы и при наложении электрического поля могут перемещаться к катоду или аноду, что используют для разделения смесей аминокислот.


15.1. Получение аминокислот
1. Гидролиз пептидов и белков .
2. Обработка галогенсодержащих карбоновых кислот избытком аммиака:


15.2. Химические свойства аминокислот
1. Реакции по СООН-группе (см. «Карбоновые кислоты»).
2. Реакции по NH₂-группе (см. «Амины»).

---

3. Реакции, обусловленные наличием двух функциональных групп в

молекуле:

а) Образование окрашенных комплексных солей с тяжелыми металлами…

( реакция может рассматриваться как качественная на α –аминокислоты)



б) Образование петидов и белков при взаимодействии нескольких

аминокислот. Схема процесса пептидного синтеза:





Все пептиды и белки имеют N-конец (со свободной аминогруппой) и С-конец (со свободной карбоксильной группой).

Называют пептиды (и белки), последовательно перечисляя входящие в них аминокислоты (начиная с N-конца) с суффиксом «ил», последняя аминокислота (на С-конце) имеет свое обычное неизмененное название. Например: глицил-аланил-лизин.
15.3. Химические свойства пептидов
Уникальные химико- биологические свойства пептидов и белков обусловлены двумя факторами:

1) Качественный и количественный состав входящих аминокислот.

2) Последовательность аминокислот в полипептидной цепи.

Изомеры пептида можно получить, поменяв местами аминокислоты.
Химические свойства пептидов аналогичны свойствам отдельных аминокислот – идут реакции по NH₂-группе, по СООН-группе и по функциональным группам в радикалах.

Кроме того, для них характерна реакция гидролиза, которая может протекать в кислой или щелочной среде. В зависимости от характера среды продуктами гидролиза будут соли аминокислот по NH₂-группе или по СООН-группе, соответственно.

а) Гидролиз пептидов в кислой среде:



б) Гидролиз пептидов в щелочной среде:

15.4. Примеры решения задач

Пример 36. Массовая доля водорода как элемента в смеси этана и диметиламина равна 16,66%. Какой объем этой смеси надо пропустить в 215 мл 20% раствора серной кислоты с плотностью 1,14 г/мл, чтобы получить кислую соль?

Решение:

1) Напишем уравнение реакции:

(CH₃)₂NH + H₂SO₄ (CH₃)₂NH₂HSO₄

2) Определяем количество вещества серной кислоты

---

n (H₂SO₄) =215∙1,14∙0,2/98=0,5(моль)

3) Определим количество вещества этана в смеси:

n (амина) = n (кислоты) = 0,5(моль)

Пусть n (этана)=x моль, тогда n(H) в этане = 6x(моль) ;

n(H) в амине = 7∙0,5 = 3,5(моль)

4) Масса смеси m(смеси) = 30x + 45∙0.5 = 30x + 22,5

ω(H) = m(H):m(смеси) = (6x+3,5):(30x + 22,5) = 0.1666

5) Отсюда:

36x + 21,6 = 30x + 22.5; 6x = 0,9; x = 0,15

n(смеси) = 0,15 + 0,5 = 0,65(моль); V(смеси) = 0,65∙22.4 = 14,56(л).

Ответ: 14,56л(н.у.)

Пример 37. Смесь пропиламина и диэтилового эфира полностью сожгли в кислороде. Продукты сгорания пропустили через колбу с раствором концентрированной серной кислоты. Масса колбы при этом увеличилась на 133,65 г. Объем газообразных продуктов на выходе из колбы составил 132,75 л (н.у.). Найдите массовую долю эфира в исходной смеси.

Решение:

1) Напишем уравнения реакций:

а) C₃H₇NH₂ + 5,25 O₂ 3 CO₂ + 4,5 H₂O + 0,5 N₂

x 3x 4,5x 0,5x

б) (C₂H₅)₂O + 6 O₂ 4 CO₂ +5 H₂O

y 4y 5y

2) Пусть n(амина) = x моль, а n(эфира) =y моль

Из полученных продуктов сгорания раствором серной кислоты поглощается только вода. Тогда:

Масса воды m(H₂O) = 133,65(г)

Количество вещества воды n (H₂O) = 133,65:18 =7,425(моль)

3) Из уравнений а) и б) количество вещества воды равно 4,5x + 5y

Следовательно, n (H₂O) =4,5x + 5y = 7,425(моль)

4) Определяем количество вещества газообразных продуктов

n (газообр. прод.) = 132,75:22,4 = 5,926(моль);

В соответствии с уравнениями а) и б)

n (газообр . прод.) = n(CO₂) + n(N₂) = 3x + 4y +0,5x;

5) Составляем два уравнения с двумя неизвестными:

4,5x + 5y = 7,425

3,5x + 4y = 5,926

6) Отсюда x = 0,15 и масса амина m(амина) = 0,15 ∙ 59 =8,85(г)

y = 1,35 и масса эфира m(эфира) = 1,35 ∙ 74 =99,9(г)

7) Масса смеси m (смеси) = 8,85 + 99,9 = 108,75(г), а массовая доля эфира

ω(эфира)= 99,9:108,75 = 0,9186 (91,86%)

Ответ: ω(эфира)= 91,86%

Пример 38.Продукты сгорания 6 г аминокислоты в избытке кислорода пропустили через трубку с Р₂О_5, а затем через избыток раствора гидроксида кальция. Масса трубки с Р₂О₅ увеличилась на 3,6 г, а масса выпавшего осадка равнялась 16 г. Объем газа, оставшегося после поглощения кислорода составил 896 мл (н.у.). Определите формулу аминокислоты.

Решение:

1) Напишем уравнения реакций6

а) C_xH_yO_zN_k + O₂

---