氨基酸与对映异构

氨基酸与对映异构 一 什么是氨基酸 羧酸分子中烃基上的一个或几个氢原子被氨基取代的化合物通式为RCHCOOHNH2 二 氨基酸的命名 1系统命名法 是把氨基作为取代基 羧酸作为母体来命名 如 CH2 CH2 3CHCOOHNH2NH22 6 二氨基己酸习惯上多采用俗名 英文名称缩写P231 232必需氨基酸 缬 亮 异亮 苯丙 色 苏 蛋 赖 三 氨基酸的分类 按 NH2的位置分 氨基酸按 NH2 COOH的数目分中性 酸性 碱性氨基酸按烃基分脂肪族 芳香族 杂环 氨基酸 四 氨基酸的化学性质 两性和等电点RCHCOOHNH2RCHCOO RCHCOO RCHCOOHNH2NH3 NH3 负离子两性离子正离子PH PIPH PI 等电点 PH PI OH H H OH 与HNO2的反应RCHCOOH HNO2RCHCOOH N2 H2ONH2OH氧化脱氨反应RCHCOOHRCCOOHRCCOOHNH2NHO 酮酸 O H2O NH2 与水合茚三酮反应 氨基酸 水合茚三酮蓝紫色物质 鉴定反应 脱水反应 成肽反应 H2NCHCOOH H NHCHCOOHR1R2H2NCHCONHCHCOOHR1R2 6氨基酸受热后的反应 与醇酸受热类似P142 对映异构 旋光异构 盛液管中可能为氨基酸 蛋白质 糖 生物碱等 构造异构 分子式相同而分子中原子或基团连接顺序不同 立体异构 分子中原子的结合顺序相同而原子或基团在空间相对位置不同 对映异构 顺反异构 正 异 新戊烷 1 氯丁烷 2 氯丁烷 醇和醚 醛和酮 一 RCHCOOHNH2 CH3CHCOOHOH 镜象和实物不能重合 没有对称面和对称中心 具有手性 是一对对映异构体 对映异构 分子式和构造式相同 构型不同并呈镜象对映关系的立体异构现象称为对映异构 又称旋光异构或光学异构 1 手性碳原子 连接四个不同原子或基团的碳原子 称为手性碳原子或不对称碳原子 常用C 表示 2 手性 实物和镜象不能重合的性质称为手性 3 手性分子 具有手性的分子不能和它的镜象重合 叫手性分子 4 非手性分子 能够同它的镜象重合的分子叫做非手性分子 二 重要概念 手性物质一般都具有旋光性判断化合物是否具有旋光性和对映异构就是看分子是否具有手性 有对称面 是对称分子 没有手性 有对称中心 是对称分子 没有手性 5 对映体和非对映体 呈镜象关系的一对立体异构体称为对映异构体 简称对映体 不呈镜象关系的一对立体异构体称为非对映体 6 外消旋体 一对对映体的等量混合物称为外消旋体 用 表示 外消旋体是无旋光性的混合物 它可以拆分成等量的旋光方向相反的物质 COOH COOH H Cl H HO 9 3O COOH COOH H OH Cl H 9 3O Fischer投影式 7 内消旋体 分子中含有相同的手性碳原子 分子内部存在对称因素 从而使分子内部旋光性相互抵消的化合物称为内消旋体 用 m 表示 内消旋体是一无旋光性的纯物质 不能拆分 COOH H OH H OH COOH 酒石酸 三 构型的标记法1 D L标记法 相对标记法 用甘油醛作为标准物 CHO CH2OH H OH D 甘油醛 CHO CH2OH HO H L 甘油醛 COOH H NH2 CH3 COOH H2N H CH3 D 丙氨酸 L 丙氨酸 目前 糖类 氨基酸的构型仍采用D L标记法 适合含一个C 的分子构型 2 R S标记法 绝对标记法 标记步骤 1 首先将分子式写成Fischer投影式 2 排列连在C 上的四个基团优势顺序 a b c d 按顺序规则排列 3 若次序排在最后的基团d置于上下任一个的竖键上 然后依次轮看abc 如果是顺时针方向轮转的 则该构型为R型 如果是逆时针方向轮转的 则该构型为S型 反之 若d置于左右任一个横键上 则顺时针为S型 逆时针为R型 a b c d 按顺序规则排列 a b c d 注意 1 投影式在平面内转动180O构型保持 转动90O构型改变 2 固定一个基团 依次转动另外三个基团构型保持 3 任意交换手性分子的两个基团构型改变 例 乳酸CH3CHCOOH OH OH COOH CH3 H COOH CH3 OH H COOH H CH3 HO COOH HO H CH3 R R R COOH H HO CH3 COOH H OH CH3 S 四 含多个C 化合物的对映异构如 2 羟基 3 氯丁二酸 COOH H H COOH HO Cl COOH H OH H Cl COOH COOH HO H H Cl COOH COOH H OH Cl H COOH 7 1O 7 1O 9 3O 9 3O 2R 3R 2