Аминокислоты

1. Аминокислоты

Аминокислотами называются гетерофункиональные
соединения, молекулы которых содержат одновременно
амино- и карбоксильную группу
O
OH
HO
C
H 2N
C
O
C
H
CH3
2-аминопропановая
кислота
аланин
(R,S)
H
C
NH2
CH3
(D,L)
Почти все α –аминокислоты
природного происхождения
L
конфигурации

2.

NH 2
H2
C CH
HO
O
HO
в организме
C
H2
C
HO
OH
NH 2
CH
O
C
Тирозин
Tyr
Оксифенилаланин
O
дег
идр
ир о
ван
ие
OH
Диоксифенилаланин
(ДОФА)
NH 2
O
H2
C CH C
OH
O
(ДОФА-хинон)
I
I
HO
NH 2
O
H2
C CH C
OH
O
I
I
тироксин
Недостаток – гипотериоз кретинизм
Избыток – гипертериоз (Базедова болезнь)

3.

1
2
H2N CH2 COOH
H2N
CH COOH
Зам.
Ala
Гликокол
(глицин)
Аланин
Val
Валин
Незам.
Leu
Лейцин
Незам.
Gly
Зам.
CH 3
3
H2 N
CH COOH
CH 2
CH CH 3
CH 3
4
H2 N
CH COOH
CH 2
CH CH 3
CH 3

4.

5
H2 N
CH COOH
Ile
Изолейцин
Незам.
Asp Аспаргинов
ая кислота
Замен.
Glu
Глутаминов
ая кислота
Замен.
Orn
Орнитин
Незам.
CH CH 3
CH 2
CH 3
6
H2 N CH COOH
CH 2
C
O
OH
7
H2 N CH COOH
CH 2
CH 2
C
8
H 2N
O
OH
CH COOH
CH 2
CH 2
CH 2
NH 2

5.

9
H2 N
CH COOH
Lys
Лизин
Незам.
Arg
Аргинин
Замен.
Ser
Серин
Замен.
Cys
Цистеин
Замен.
CH 2
CH 2
CH 2
CH 2
NH 2
10
OH
O
C
H2 H2 H2 H
CH C C C N
NH
C
NH2
NH 2
11
O
H 2N CH C
OH
CH2
OH
12
O
H 2N CH C
CH2
SH
OH

6.

Получение аминокислот
Синтетические методы
α - аминокислоты
1. Аминирование (аминолиз) галогенкарбоновых кислот:
O
Cl CH2 C
O
OH
+ 2NH3
H 3N
CH 2 C
+ NH4Cl
O
2. Синтез Штреккера-Зелинского:
HCN + NH3
H
H 3C C
O
H
+ NH 4CN
-H2O
KCN + NH4Cl
H 3C C
C
NH2
N
H
H2O, H
+
O
H 3C C C
NH2 OH
АЛАНИН

7.

3. Через малоновый эфир:
O
H2C
C
OC2H5
NO+
C
OC2H5
НИТРОЗИРОВАНИЕ
O
H 2N
O
H C
C
C
O
O
H
CH3C N
O
CH 3C
OH
O
O
N
O
H C
C
C
O
OC2H5
H2, Ni
OC2H5
Нитрозомалоновый эфир
O
O
Cl
H H C OC 2H 5
+ Na
CH 3C N C
+
-H
OC 2H 5 Защита аминогруппы
C OC 2H 5
O
O OC2H 5
O OC 2H 5
+
O
C
C
H
O,
H
2
H
RBr
CH 3C N C R
Na
+NaBr
C
-CO2
Алкилирование
C
C
O OC2H 5
O OC 2H 5
O OH
C
H
t0
+ C2H5OH + H 2N C R
H 2N C R
-CO2
C
C
O OH
O OH
OC 2H 5
CH3C

8.

4. Конденсация с альдегидами эфира нитроуксусной кислоты
O2N
H
C C
H
O
OC2H5
+
H 3C C
O
H
H
H 2C C
H2 / Ni, P
OH H
H3C C C
O
C
NO2
OC2H5
OH
H
OH
O
H
H3C C C C
H
OC2H5
NH2
H 2O
OH
O
H
H3C C C C
H
OH
NH2
ТРЕОНИН
НЕЗАМЕНИМАЯ

9. 5. Восстановление оксимов, гидразонов, фенилгидразонов α-кислот

HO N
NH
O
H 3C
C
NH2NH2
OH
H5
C6
NH
2
NH
O
C
OH
4
H 3C C C
O
OH
H 2N N
O
H 3C C C
OH
O
H 3C C C
OH
N
NHC 6H5
H2 / Ni
O
H
H 3C C C
O
NH2 H

10.

Синтетическим путем получают рацемическую смесь аминокислот.
1. Разделяют через диастереомеры (самостоятельно).
2. С использованием фермента деацилазы:
O
D, L
H
R C COO-
H3C C
Cl
D, L
H
R C COOH
NH3+
HN COCH3
COO-
ФЕРМЕНТ
+
H 3N C
R
L
H
COO+
H
C NH 3COCH3 + CH3COOH
R
D-N-ациламинокислота
Деацилаза катализирует гидролиз только L-конфигурации N-ациламинокислоты

11. Получение β-аминокислот

H2C
H2C
H2 H2
H2N C C COOH
C COOH + NH3
H
C CN
H
ГИДРОЛИЗ
H2C
C COOH
H
+ NH 3
H2 H2
H2N C C COOH
γ-аминокислоты специфических способов
получения не имеют.
ω-аминокислоты важны для промышленности.

12. Получение ω-аминокапроновой кислоты

CH3
H2C
CH
CH3
C CH3
H
AlCl3
OH
CH3
COOH
CH3
[O] Mn+2
OH
H2 / Ni
O
[O]
- H3C C CH3
O
N OH
O
H+
Перегруппирвка Бекмана
N
H
Лактам
(капролактам)
NH2OH

13. Свойства аминокислот