Общая характеристика аминокислот 5

Реакции карбоксильной группы. Для аминокислот характерны те же реакции, что и для карбоновых кислот, но из-за присутствия в молекуле аминогруппы в реакции этерификации используется не каталитическое количество минеральной кислоты, а больше, чем эквивалентное:

R CH COOH + NH₂
R' OH ^{HCl R CH COOR'}
- H₂O
NH₃Cl
NH₃
- NH₄Cl
R CH COOR' NH₂

Как и для карбоновых кислот, для аминокислот характерно образование производных – хлорангидридов. Хлорангидриды N- ациламинокислот, образуются под действием пентахлорида фосфора или тионилхлорида:

R CH COOH NH OCC₆H₅
^PCl5 R CH COOCl
NH OCC₆H₅
+ POCl₃ + HCl

α-Аминокислоты при нагревании в присутствии гидроксида бария декарбоксилируются с образованием амидов:

R CH COOH NH₂
Ba(OH)₂; t
R CH₂
NH₂
+ CO₂

Данная реакция не представляет практического интереса, однако ее роль в биологических системах весьма значительна [5].
При нагревании до температуры ~ 200 ℃ α- аминокислоты подвергаются межмолекулярному ацилированию с образованием шестичленных диамидов – дикетопиперазинов:
O
C HN

2 R CH COOH
NH₂
t
R CH CH R

NH C

O
3,6-дизамещенный 2,5-дикетопиперазин
Выходы дикетопиперазинов обычно невысоки, так как в реакции образуется много побочных продуктов. Значительно легче в эту реакцию вступают сложные эфиры аминокислот со свободной аминогруппой [9].

Качественные реакции аминокислот. Все свободные α-аминокислоты дают с нингидрином фиолетово-синюю окраску:

^O O ^HO
OH
^{2 + R CH COOH t} N
OH
NH₂

+ RCHO + CO₂

+ 3H₂O

^O O ^O

С помощью нингидриновой реакции α-аминокислоты могут быть обнаружены визуально на хроматограммах и электрофореграммах. Высокая чувствительность метода позволяет обнаружить до 10^-9 моль кислоты. Однако эта реакция не является специфичной, так как окрашенные продукты с нингидрином дают не только α-аминокислоты, но также и β-аминокислоты, а также аммиак, первичные и вторичные амины, мочевина, белки и другие соединения, содержащие аминогруппу [6].

Ксантопротеиновая реакция используется для обнаружения ароматических и гетероциклических α-аминокислот (фенилаланин, тирозин, гистидин, триптофан). При действии концентрированной азотной кислоты на эти аминокислоты образуется нитросоединение, окрашенное в желтый цвет [14]. При добавлении к нему щелочи окраска становится оранжевой:

HO CH₂CHCOOH NH₂
HNO₃
HO CH₂CHCOOH NH₂
O₂N

HO CH₂CHCOOH NH₂
O₂N
2NaOH
- H₂O
желтый
NaO CH₂CHCOONa NH₂
O₂N

оранжевый

Реакция Фоля используется для обнаружения серы в серосодержащих аминокислотах:

_CH2 CH COOH + 2NaOH ^SH NH₂
CH₂ ^{CH COOH + Na2S + H2O OH} NH₂

Уксуснокислый свинец реагирует со щелочью с образованием плюмбита натрия:
(CH₃COO)₂Pb + Na₂S Pb(ONa)₂ + 2CH₃COOH
Сульфид натрия при взаимодействии с плюмбитом образует осадок сульфида свинца черного цвета:
Na₂S + Pb(ONa)₂ + 2H₂O _{PbS + 4NaOH}
Метионин, как известно, хотя и содержит серу, но этой реакции не дает
(сера прочно удерживается метальной группой) [6, 14].

1.