Противоположных направлениях.
Можно составить ряды закономерных изменений: А. кислотные свойства: R-СООН > R-SH > R-OH > R-NH2 Б. основные свойства: R-NH2 > R-OH > R-SH В амидах R-СОNH2 аминогруппа практически теряет основные свойства.
Важное биологически активное вещество мочевина NH2 - CO - NH2 - однокислотное основание. По современным данным протон присоединяется к атому кислорода и положительный. заряд равномерно распределяется(делокализуется) между четырьмя атомами. Мочевина – конечный продукт обмена пищевых белков, белков организма и аминокислот. Содержится во всех биологических жидкостях организма, стабилизирует структуры белков, нуклеиновых кислот, участвует в поддержании постоянства значения рН внутренней среды организма. Выделяется в составе мочи в количестве до 30 г/ сутки
R- С=О NH2 -C - NH2 + НNO3 —> NH2 -C - NH2 | || || . NO3 - NH2 O + ОН амид мочевина (карбамид) соль нитрат мочевины хорошо растворима плохо растворима в воде
2.3. Медико- биологическое значение изучения темы «Кислотно-основные свойства биоорганических соединений» Теория Бренстеда-Лоури позволяет рассматривать большинство биоорганических соединений с позиций кислотно-основных свойств. В первую очередь, это касается полимеров белков, аминокислот, азотистых оснований, входящих в состав нуклеиновых кислот, биоактивных карбоновых кислот и их гетерофункциональных производных гидрокси – и оксокислот. Все вышеуказанные соединения изменяют внутреннюю среду организма, поэтому кровь, лимфа, слюна, моча и другие внеклеточные и внутриклеточные жидкости обладают буферной емкостью как в отношении кислот, так и оснований. В норме рН крови может изменяться в пределах 7,4 ± 0, 05. Накопление в составе крови 2-гидроксипропановой кислоты(молочной кислоты, лактата) сопровождается снижением значения рН – развивается ацидоз(его называют в медицине как «лактацидоз»). При заболеваниях печени возможно нарушение синтеза мочевины из аммиака, в крови накапливается аммиак, рН крови смещается в щелочную сторону, возникает алкалоз(алкали – араб- щелочь). Для обозначения увеличения содержания аммиака в крови в клинике используют термин «аммониемия, или «гипераммониемия».
Для проверки усвоения темы рекомендуем выполнить задания: 1.
Сравните основность атомов азота в молекуле гистамина и запишите реакцию взаимодействия самого сильного основного центра с хлороводородной кислотой.
2. Составьте диаграммы распределения электронной плотности и сравните кислотность двух природных соединений: 2-аминоэтанола-1(коламина) и 2-аминоэтантиола-1 (меркамина). Коламин входит в состав сложных липидов- фосфолипидов, в частности, кефалина. Меркамин использовался как лекарство -противолучевое средство-радиопротектор. Оба вещества образуются в клетках человека. Какое из этих соединений образует соль при взаимодействии с гидроксидом калия? НО - СН 2– СН2 - NН 2 НS- СН2 –СН2- N Н2 коламин меркамин 3. Составьте диаграммы распределения электронной плотности и сравните кислотность двух природных соединений: коламина и холина. Холин в нейронах превращается в ацетилхолин и является медиатором парасимпатической нервной системы и встречается в некоторых отделах симпатической нервной системы. Какое из этих двух соединений образует соль при взаимодействии с кислотой? Объясните наличие положительного заряда на атоме азота в холине. + НО - СН 2– СН2 - NН 2 НО - СН 2– СН2 – N(СН 3) 3 коламин холин 4. Сравните основные свойства метиламина и аммиака; пиридина и анилина. Напишите реакции образования хлороводородных солей аммиака, метиламина. анилина и пиридина. 5. Сравните кислотные свойства этанола и фенола. Объясните причину отличия кислотных свойств. 6. 2, 4, 6- тринитрофенол (пикриновая кислота) образует соли с аминами и аминокислотами. Используется в анализе аминокислот.. Значение рКа равно 1, 02. Можно ли сделать вывод, что нитрогруппы обладают сильным акцепторным действием? 7. Посмотрите в таблице значение рКа бензойной кислоты. Кислотные свойства 4- замещенных бензойной кислоты зависят от природы заместителя. Значение рКа 4-гидроксибензойной кислоты равно 4, 58, а 4-метилбензойной кислоты 4,34. Каким эффектом обладают эти две группы: донорным или акцепторным? Какая из двух групп оказывает большее влияние? Информация В таблице приведены значения величин рКа и рКв, которые помогут подтвердить основные положения о влиянии заместителей на кислотно-основные свойства. Эта таблица нужна также при изучении последующих тем.
КИСЛОТНО – ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА БИООРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ Таблица
|
