intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Chuyên đề 1: Peptit - Phương pháp mới giải bài toán peptit

Chia sẻ: Nguyễn Thế Hiệp | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:35

89
lượt xem
10
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Chuyên đề 1: Peptit - Phương pháp mới giải bài toán peptit sẽ giúp các bạn khắc phục được các khó khăn và tự tin xử lý các câu hỏi liên quan đến peptit. Mời các bạn tham khảo!

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Chuyên đề 1: Peptit - Phương pháp mới giải bài toán peptit

Chuyên đề: Peptit – Phương pháp mới giải bài toán peptit<br /> <br /> Peptit là chuyên đề khá mới ở bậc phổ thông, đặc biệt là đề thi tuyển sinh những năm gần đây liên tục xuất<br /> hiện các câu hỏi của peptit rất hay, khó và mới lạ. Nếu không hiểu sâu sắc về bản chất và vận dụng linh hoạt<br /> các phương pháp với nhau thì rất khó để giải quyết được.<br /> Chuyên đề về “Peptit – phương pháp mới giải bài toán peptit” sẽ giúp các bạn khắc phục được các khó khăn<br /> trên và tự tin khi xử lí các câu hỏi liên quan đến peptit.<br /> <br /> A. PEPTIT:<br /> I. NỘI DUNG LÝ THUYẾT:<br /> 1. Khái niệm, phân loại:<br /> a) Khái niệm:<br /> - Liên kết của nhóm –CO– với nhóm –NH– giữa hai đơn vị  - amino axit được gọi là liên kết peptit.<br /> <br /> - Vậy peptit là những hợp chất chứa từ 2 đến 50 gốc  - amino axit liên kết với nhau bằng liên kết peptit.<br /> - Peptit có vai trò quan trọng trong sự sống : Một số peptit là hocmon điều hòa nội tiết, một số peptit là<br /> kháng sinh của vi sinh vật, polipeptit là cơ sở tạo nên protein.<br /> b) Phân loại: Các peptit được chia làm 2 loại :<br /> - Oligopeptit gồm các peptit có từ 2 đến 10 gốc  - amino axit và được gọi tương ứng là đipeptit, tripeptit,...<br /> đecapeptit.<br /> - Polipeptit gồm các peptit có từ 11 đến 50 gốc  - amino axit. Popipeptit là cơ sở tạo nên protein.<br /> 2. Cấu tạo, đồng phân, danh pháp:<br /> a) Cấu tạo:<br /> - Phân tử peptit hợp thành từ các gốc  - amino axit nối với nhau bởi liên kết peptit theo một trật tự nhất<br /> định : amino axit đầu N còn nhóm –NH2, amino axit đầu C còn nhóm –COOH.<br /> <br /> b) Đồng phân, danh pháp:<br /> - Mỗi phân tử peptit gồm một số xác định các gốc  - amino axit liên kết với nhau theo một trật tự nghiêm<br /> ngặt. Việc thay đổi trật tự đó sẽ dẫn tới các peptit đồng phân.<br /> - Nếu phân tử peptit chứa n gốc  - amino axit khác nhau thì số đồng phân loại peptit sẽ là n !<br /> - Tên của các peptit được hình thành bằng cách ghép tên gốc axyl của các  - amino axit bắt đầu từ đầu N,<br /> rồi kết thúc bằng tên của axit đầu C (được giữ nguyên).<br /> <br /> Trang 1<br /> <br /> Chuyên đề: Peptit – Phương pháp mới giải bài toán peptit<br /> <br /> 3. Tính chất hóa học:<br /> a) Tính chất vật lí: Các peptit thường ở thể rắn, có nhiệt độ nóng chảy cao và dễ tan trong nước.<br /> b) Tính chất hóa học: Do peptit có chứa các liên kết peptit nên nó có hai phản ứng điển hình là phản ứng<br /> thủy phân và phản ứng màu biure.<br />  Phản ứng màu biure:<br /> - Phản ứng với Cu(OH)2 : tạo phức màu tím<br /> - Đipeptit chỉ có một liên kết peptit nên không có phản ứng này. Vì vậy có thể phân biệt giữa đipeptit với<br /> peptit có 2 liên kết trở lên.<br />  Phản ứng thủy phân:<br /> - Khi đun nóng dung dịch peptit với axit hoặc kiềm, sẽ thu được dung dịch không còn phản ứng màu biure<br /> là do peptit đã bị thủy phân thành hỗn hợp các - amino axit .<br /> <br /> II. CÁC DẠNG TOÁN TRỌNG TÂM:<br /> ■ Dạng 1: Xác định loại peptit dựa vào phân tử khối<br /> - Khi hình thành một liên kết peptit giữa 2 phân tử -amino axit thì sẽ có 1 phân tử nước bị tách bỏ. Giả sử<br /> peptit Xn mạch hở được tạo thành từ n gốc -amino axit, ta có phương trình tổng quát sau:<br />  Xn + (n – 1)H2O (phản ứng trùng ngưng)<br /> n -aminoaxit <br /> <br /> + Ví dụ như phản ứng tạo tripeptit có chứa 3 gốc -amino axit: 3-aminoaxit <br />  X3 + 2H2O<br /> - Từ phương trình tổng quát trên ta thiết lập được hệ thức liên quan đến khối lượng phân tử của peptit:<br /> n.M a.a  M X n  (n –1).18 (áp dụng bảo toàn khối lượng)<br /> <br /> - Ngoài ra việc ghi nhớ tên gọi, công thức và phân tử khối của các -amino axit là rất quan trọng trong quá<br /> trình tính toán.<br /> Tên<br /> Kí<br /> Công thức<br /> Tên thay thế<br /> Tên bán hệ thống<br /> PTK<br /> thường<br /> hiệu<br /> H2N–CH2 –COOH<br /> Axit aminoetanoic<br /> Glyxin<br /> Gly<br /> 75<br /> Axit - aminoaxetic<br /> H2N–CH–COOH<br /> Axit<br /> Axit<br /> Alanin<br /> Ala<br /> 89<br /> CH3<br /> 2 - aminopropanoic<br /> - aminopropionic<br /> CH3–CH–CH–COOH<br /> Axit - 2 amino -3 Axit  Valin<br /> Val<br /> 117<br /> CH3 NH2<br /> metylbutanoic<br /> aminoisovaleric<br /> Axit  - amino -<br /> CH2 CH COOH<br /> HO<br /> Axit - 2 - amino -3(4 Tyrosin<br /> Tyr<br /> 181<br /> (p<br /> - hiđroxiphenyl)<br /> NH2<br /> hiđroxiphenyl)propanoic<br /> propionic<br /> HOOC–(CH2)2–CH–COOH<br /> Axit<br /> Axit<br /> Axit<br /> Glu<br /> 147<br /> NH2<br /> 2 - aminopentanđioic<br /> - aminopentanđioic glutamic<br /> H2N–(CH2)4–CH–COOH<br /> Axit<br /> Axit<br /> Lysin<br /> Lys<br /> 146<br /> NH2<br /> 2,6 - điaminohexanoic<br /> ,  - điaminocaproic<br /> Trang 2<br /> <br /> Chuyên đề: Peptit – Phương pháp mới giải bài toán peptit<br /> <br />  Các ví dụ minh họa:<br /> Ví dụ 1: Tính phân tử khối của các peptit mạch hở sau:<br /> a. Gly-Gly<br /> b. Ala-Ala-Gly-Ala<br /> c. Val-Glu-Gly<br /> Hướng dẫn giải<br /> - Áp dụng công thức: M X  n.M a.a  (n –1).18 vào bài ví dụ này như sau:<br /> a. Đipeptit được tạo từ 2 gốc Gly có: M  2.75  (2  1).18  132<br /> b. Tetrapeptit được tạo từ 1 gốc Gly và 3 gốc Ala có: M  1.75  3.89  (4 1).18  288<br /> c. Tripeptit được tạo từ 1 gốc Val, 3 gốc Glu và 1 gốc Gly có: M  1.117  1.147  1.75  (3 1).18  303<br /> Ví dụ 2: Cho một X peptit được tạo nên bởi n gốc glyxin có khối lượng phân tử là 189 đvC. Peptit X thuộc<br /> loại<br /> A. tripetit.<br /> B. đipetit.<br /> C. tetrapeptit.<br /> D. pentapepit.<br /> Hướng dẫn giải<br /> - Phương trình phản ứng:<br /> nGly <br />  X + (n – 1)H2O<br /> - Ta có: n.M Gly  M X n  (n –1).18  75n  189  (n  1).18  n  3 . Vậy X thuộc loại tripeptit .<br /> Ví dụ 3: Cho một (X) peptit được tạo nên bởi x gốc alanin và y gốc glyxin có khối lượng phân tử là 345<br /> đvC. Peptit X thuộc loại<br /> A. tripetit.<br /> B. đipeptit.<br /> C. tetrapeptit.<br /> D. pentapepit<br /> Hướng dẫn giải<br /> - Phương trình phản ứng:<br /> xGly + yAla <br />  X + (x + y – 1)H2O<br /> - Ta có: x.M Ala  y.M Gly  M X  (x + y –1).18  71x  57y  327 . Biện luận cặp giá trị của x và y:<br /> x<br /> y<br /> <br /> 1<br /> 4,5<br /> <br /> 2<br /> 3,2<br /> <br /> 3<br /> 2<br /> <br /> 4<br /> 0,8<br /> <br /> Vậy chỉ có 1 trường hợp thỏa mãn là x = 3; y = 2 với (x + y) = 5  X thuộc loại pentapeptit .<br /> ■ Dạng 2.1: Thủy phân hoàn toàn peptit<br /> Xn + (n – 1)H2O <br />  n -aminoaxit<br /> n<br /> n<br /> - Từ phương trình trên ta rút ra được: a.a <br />  (n  1).n a.a  n.n H 2O<br /> n H 2O n  1<br /> - Phương trình tổng quát:<br /> <br /> và áp dụng bảo toàn khối lượng: m peptit  m H 2O  ma.a<br /> <br />  Các ví dụ minh họa:<br /> Ví dụ 1: Khi thủy phân hoàn toàn 55,95 gam một peptit X thu được 66,75 gam alanin (amino axit duy nhất).<br /> X là<br /> A. tripeptit.<br /> B. tetrapeptit.<br /> C. pentapeptit.<br /> D. đipeptit.<br /> Hướng dẫn giải<br /> 66, 75<br />  0, 75 mol . Phương trình thủy phân: Xn + (n – 1)H2O <br />  nAla<br /> - Ta có: n Ala <br /> 89<br /> - Áp dụng bảo toàn khối lượng: m peptit  m H 2O  ma.a  55,95  m H 2O  66, 75  n H 2O  0, 6 mol<br /> Trang 3<br /> <br /> Chuyên đề: Peptit – Phương pháp mới giải bài toán peptit<br /> Mà (n  1).n Ala  n.n H 2O  (n  1).0, 75  0, 6.n  n  5 . Vậy X là pentapeptit .<br /> Ví dụ 2: Khi thủy phân hoàn toàn 65 gam một peptit X thu được 22,25 gam alanin và 56,25 gam glyxin. X<br /> là :<br /> A. tripeptit.<br /> B. tetrapeptit.<br /> C. pentapeptit.<br /> D. đipeptit.<br /> Hướng dẫn giải<br /> 56, 25<br /> 22, 25<br />  0, 75 mol và n Ala <br />  0, 25 mol<br /> - Tính số mol: n Gly <br /> 75<br /> 89<br /> - Áp dụng bảo toàn khối lượng: m X  m H 2O  m Ala  m Gly  m H 2O  13,5 gam  n H 2O  0, 75 mol<br /> 65<br /> <br /> 22,25<br /> <br /> 56,25<br /> <br /> - Phương trình thủy phân: X + (n + m – 1)H2O <br />  nAla + mGly<br /> mol:<br /> 0,75<br /> 0,25 0,75<br /> (n Ala  n Gly )<br /> nm<br /> - Ta có: <br /> <br />  n  m  4 . Vậy X là tetrapeptit .<br /> n H 2O<br /> n  m 1<br /> Ví dụ 3: Thuỷ phân hoàn toàn 500 gam một oligopeptit X (chứa từ 2 đến 10 gốc α-amino axit) thu được 178<br /> gam amino axit Y và 412 gam amino axit Z. Biết phân tử khối của Y là 89. Phân tử khối của Z là :<br /> A. 103.<br /> B. 75.<br /> C. 117.<br /> D. 147.<br /> Hướng dẫn giải<br /> - Phân tử của Y là 89  Y là Alanin với n Y  2 mol .<br /> - Áp dụng bảo toàn khối lượng: m X  m H 2O  m Y  m Z  m H 2O  90 gam  n H 2O  5 mol<br /> 500<br /> <br /> 178<br /> <br /> 412<br /> <br /> - Phương trình thủy phân: X + (n + m – 1)H2O <br />  nY + mZ<br /> mol:<br /> 5<br /> 2<br />  (n  m  1).n Y  n.n H 2O  n  m  1  2,5n (1) . Vì X là oligopeptit nên: m  n  10  m  n  1  9 (2)<br /> - Thay (1) vào (2) ta có: 2,5n  9  n  3,6 . Khi đó n = 2 suy ra m = 4 với n Z <br /> Vậy M Z <br /> <br /> m<br /> n Y  4 mol<br /> n<br /> <br /> 412<br />  103 . Công thức của Z là: H2NC3H6COOH.<br /> 4<br /> <br /> ■ Dạng 2.2: Thủy phân không hoàn toàn peptit<br /> - Khi phân không hoàn toàn peptit thì thu được hỗn hợp các peptit có mạch ngắn hơn và các -amino axit.<br />  Gly + Gly-Gly<br /> + Ví dụ: (1) Gly-Gly-Gly + H2O <br />  Ala-Val-Ala + Val-Ala-Val + Ala-Val + Val-Ala + Ala + Val<br /> (2) Ala-Val-Ala-Val + H2O <br /> - Để giải nhanh dạng bài toán này, ta nên sử dụng phương pháp bảo toàn các gốc -amino axit.<br /> + Ví dụ: Phương trình (1) ta bào toàn gốc Gly như sau: 3n (Gly)3  2n (Gly) 2  n Gly<br /> BT: Ala<br /> <br />  2n (Ala) 2 (Val) 2  2n (Ala) 2 Val  n (Val) 2 Ala  n AlaVal  n ValAla  n Ala<br />  <br /> Phương trình (2): <br /> BT: Val<br />  2n (Ala) 2 (Val) 2  n (Ala) 2 Val  2n (Val) 2 Ala  n AlaVal  n ValAla  n Val<br /> <br />  <br /> - Áp dụng phương pháp bảo toàn khối lượng: m peptit  m H 2O  mhỗn hợp sản phẩm<br /> <br />  Các ví dụ minh họa:<br /> Trang 4<br /> <br /> Chuyên đề: Peptit – Phương pháp mới giải bài toán peptit<br /> Ví dụ 4: Thủy phân hết m gam tetrapeptit Gly-Gly-Gly-Gly (mạch hở) thu được hỗn hợp gồm 30 gam Gly;<br /> 21,12 gam Gly-Gly và 15,12 gam Gly-Gly-Gly. Giá trị của m là<br /> A. 66,24.<br /> B. 59,04.<br /> C. 66,06.<br /> D. 66,44.<br /> Hướng dẫn giải<br /> - Tính số mol: n Gly  0, 4 mol ; n (Gly) 2  0,16 mol ; n (Gly)3  0, 08 mol<br /> - Phản ứng thủy phân: (Gly)4 + H2O <br />  (Gly)3 + (Gly)2 + Gly<br /> - Bảo toàn gốc Gly: 4n (Gly) 4  3n (Gly)3  2n (Gly) 2  n Gly  n (Gly) 4  0, 24 mol  m (Gly) 4  59, 04 gam<br /> Ví dụ 5: Thủy phân một tetrapeptit X (mạch hở) chỉ thu được 14,6 gam Ala-Gly; 7,3 gam Gly-Ala; 6,125<br /> gam Gly-Ala-Val; 1,875 gam Gly; 8,775 gam Val; m gam hỗn hợp gồm Ala-Val và Ala. Giá trị của m<br /> A. 29,006.<br /> B. 38,675.<br /> C. 34,375.<br /> D. 29,925.<br /> Hướng dẫn giải<br /> - Theo giả thiết hỗn hợp sản phẩm sau khi thủy phân  Tetrapeptit X là Ala-Gly-Ala-Val<br /> - Sơ đồ phản ứng thủy phân:<br /> m gam<br /> H O<br /> <br /> 2<br /> A  G  A  V <br /> A G  G  A  G  A  V <br /> <br /> X<br /> <br /> 0,1 mol<br /> <br /> 0,05 mol<br /> <br /> 0,025 mol<br /> <br /> G<br /> 0,025 mol<br /> <br /> <br /> <br /> V<br /> 0,075 mol<br /> <br /> AV A<br /> x mol<br /> <br /> y mol<br /> <br /> - Bảo toàn gốc Gly: n X  n A G  n G A  n G A V  n G  0, 2 mol<br /> - Bảo toàn gốc Val: n X  n G A V  n V  x  x  0,1 mol<br /> - Bảo toàn gốc Ala: 2n X  n A G  n G A  n G A V  x  y  y  0,125 mol<br /> Vậy m  m Ala Val  m Ala  0,1.188  0,125.89  29,925 gam<br /> Ví dụ 6: Tripeptit M và tetrapeptit Q được tạo ra từ một amino axit X mạch hở (amino axit chỉ chứa 1 nhóm<br /> –COOH và 1 nhóm –NH2). Phần trăm khối lượng nitơ trong X bằng 18,667%. Thủy phân không hoàn toàn<br /> m gam hỗn hợp M, Q (có tỉ lệ số mol 1:1) thu được 0,945 gam M; 4,62 gam đipeptit và 3,75 gam X. Giá trị<br /> của m là :<br /> A. 4,1945 gam.<br /> B. 8,389 gam.<br /> C. 12,58 gam.<br /> D. 25,167 gam.<br /> Hướng dẫn giải<br /> 14<br />  18, 667%  M X  75  X là Glyxin : H2NCH2COOH.<br /> - Ta có: %N <br /> MX<br /> - Tripeptit M, tetrapeptit Q được tạo ra từ Gly nên cấu tạo của M là Gly-Gly-Gly và Q là Gly-Gly-Gly-Gly.<br /> - Đặt a là số mol của M và Q. Sơ đồ phản ứng thủy phân:<br /> M : (Gly) 3 : a mol  H 2O<br />  (Gly) 3  (Gly) 2  Gly<br /> Q : (Gly) 4 : a mol<br /> 0,005 mol<br /> <br /> 0,035 mol<br /> <br /> 0,05 mol<br /> <br /> - Bảo toàn gốc Gly ta có : 3n M  4n Q  3n (Gly)3  2n (Gly) 2  n Gly  a <br /> 7a<br /> <br /> 0,135<br /> <br /> 0,135<br /> mol<br /> 7<br /> <br /> Vậy m  m M  m Q  3, 645  4, 744  8,389 gam<br /> ■ Dạng 3: Đốt cháy peptit<br /> - Lập công thức tổng quát của peptit tạo ra từ k gốc -amino axit.<br /> + Công thức của aminoaxit no, đơn chức, mạch hở: CnH2n+1O2N (n > 1)<br /> Trang 5<br /> <br />
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2