Материал: Павлов, Борис Алексеевич. Курс органической химии учебник для химических техникумов

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

3 4 0

Г л. XI V . А м и н о спирты и ам инокислот ы

В настоящее время бетаинами называются и другие внутрен­ ние соли четырехзамегценных аммониевых оснований.

а-Аланин СН3—CH(NH2) —СООН, а-аминопропионовая кис­ лота (2-аминопропановая кислота). L ( -f) -Аланин в большом ко­ личестве получается при гидролизе фиброина шелка; незначи­ тельные количества, его образуются при гидролизе многих бел­ ковых веществ.

Лейцин

>СН—СНо—CH(NH.,)—СООН

СН3/

а-аминоизокапроновая кислота (4-амино-2-метилпентановая-5- кислота). Лейцин находится в значительных количествах в про­ дуктах гидролиза большинства белковых веществ, например: ге­ моглобина крови, казеина, яичного альбумина. Природный лей­ цин образует блестящие чешуйчатые кристаллы (по-гречески «лейкос»—белый, блестящий). Раствор его вращает плоскость поляризации вправо.

Изолейцин

СН3СН5СМ— CH(NH)2—СООН

а-амино-р-метилвалериановая кислота (2-амино-З-метилпентано- вая-кислота). Изолейцин в незначительных количествах содер­ жится в продуктах гидролиза многих белковых веществ и вместе с лейцином в свекловичной патоке. Его молекула содержит два асимметрических атома углерода; природный изолейцин вращает плоскость поляризации вправо.

Лейцин и изолейцин под влиянием некоторых микроорганиз­ мов, например дрожжей, превращаются в спирты, молекулы которых содержат на один атом углерода меньше, чем моле­ кулы взятых аминокислот. При этом от .молекулы аминокислоты отщепляется С 02, а аминогруппа замещается гидроксилом. Та­ ким путем из лейцина получается оптически недеятельный пер­

вичный

изоамиловый спирт, а из

изолейцина — оптически дея­

тельный

первичный изоамиловый

спирт:

 

;СОО:н

 

 

 

оптически недеятельный

с «

ооо.н

изоамиловый спирт

 

оптически деятельный изоамиловый спирт

181. Отдельные представители аминокислот

341

Валин (а-аминоизовалериановая кислота) при брожении дает первичный «зобутиловый спирт:

СН*ч

СОО:н

сн3ч

/ о ici /

........: + н 2о

>СНСНаОН + NH3 + С02

сн,-/

\н н ,

с н /

 

 

первичный

 

 

пзобутиловыи спирт

Этими реакциями объясняется образование спиртов сивуш­ ного масла при винокурении. Они получаются не из сахаров, а из аминокислот, образующихся в свою очередь из тех белковых веществ, которые находятся во взятом для брожения материале.

В молекулах аспарагиновой (аминоянтарной) кислоты

НООС—CH2CH(NH2)—с о о н

и глутаминовой (а-аминоглутаровой) кислоты

НООС—CHjCHaCHiNHj—СООН

содержатся два карбоксила и одна аминогруппа; в отличие от одноосновных аминокислот, они обладают ясно выраженной кис­ лой реакцией. Неполными амидами этих кислот являются встре­ чающиеся в растениях аспарагин

NH2CO—CH2CH(NH.2)—СООН

и глутамин

NH2—СО—CHeCH2CH(NH2)—СООН

Особенно распространен L (—) -аспарагин; он был впервые най­

ден в ростках спаржи (Asparagus). Значительное

количество

Ь (—) -аспарагина находится и в этиолированных

(проросших

в темноте) ростках растений; в ростках вики содержится не ме­ нее 28% аспарагина. В ростках вики находится и D( + )-acnapa- гин. Замечательно различное физиологическое действие обоих антиподов: L-аспарагин безвкусен, в то время как D-аспарагин обладает сладким вкусом. Различия в физиологическом действии наблюдаются и среди других оптических антиподов. Так, напри­ мер, (—)-никотин (природный продукт) в 2—3 раза более ядо­ вит, чем его антипод. Согласно Пастеру, различие в физиологи­ ческом действии оптических антиподов объясняется тем, что они. реагируя с асимметрическим веществом живой ткани, образуют соединения, которые являются (один по отношению к другому) не антиподами, а диастереомерами, и поэтому различаются меж­ ду собой по физическим и химическим свойствам.

Из других аминокислот большое значение имеют лизин, или нормальная а,е-диаминокапроновая кислота (2,6-диамииогексано- вая кислота)

NH2—СНзСН^НаСНзСЩМ-у-СООН

342 Гл. XIV. Аминоспирты и аминокислоты

я орнитин, или нормальная а,6-диаминовалериановая кислота

NH,—CH.2CH,CH2CH(NH2)—с о о н

Лизин и орнитин, в молекулах которых имеются две амино­ группы и только один карбоксил, обладают сильными основными свойствами. Под влиянием гнилостных бактерий происходит от­ щепление от них молекулы углекислого газа с образованием птомаинов:

 

СОО;Н

 

 

n h 2—с н 2с н ,с н 2с н 2—со<X ....... ;

 

Ml I2—CH2CH2CII2CII2CFI2—NH2 + CO,

 

4 Nli.

 

 

 

л и з и н

 

п е н т а м е т и л е н д и а м и н ( к а д а в е р и н )

 

iCOOHI

 

\ i l 2—CH2CH2C112CH2—nm2 + со,

n h 2—а Ш 1 2сн ,—сн<( .......

-

о р н и т и н

4NI1.

 

г е т р а м е т и л е н д и а м и н

( п у т р е с ц и н )

L-Лизин и L-орнитин обычно содержатся в продуктах гид­ ролиза белков.

Орнитин, вероятно, представляет собой вторичный продукт расщепления белковых веществ. Непосредственным продуктом гидролиза белков является аргинин (см. стр. 372), при гидро­ лизе которого получается мочевина и орнитин.

ift

Цистеин HS—CH2CH(NH2) —СООН является производным а-аминопропионовой кислоты, в молекуле которой один атом водорода замещен группой —SH. При окислении кислородом воздуха цистеин переходит в цистин:

НООС—CH(NH2)CH2— S—=нН.......!

ноос—CH(NH2)CH2—s—!+ 0: —

-»■ НООС—CH(NH,)CH2—S—S—CH2CH(NH,)—соон + П20

 

 

ц и с т и н

 

 

 

При гидролизе

белковых

веществ

большая

часть

входящей

в их состав серы

выделяется

в виде

L-цистеина

или

L-цистина.

При некоторых болезнях цистин образует камни в мочевом пу­ зыре и почках.

Серин НО—CH2CH(NH2) —СООН представляет собой кисло­ родный аналог цистеина. Он находится в продуктах гидролиза серицина (шелкового клея) и в незначительных количествах об­ разуется при гидролизе других белковых веществ.

Таурин NH2—СН2СН2—S 0 3H является одновременно и ами­ ном и сульфокислотой; он может быть получен из цистеина. При энергичном окислении цистеина образуется сульфокислота

сн2— сн—соон

| I

SO,H NH,

181. Отдельные представители аминокислот

343

которая при нагревании в запаянной трубке отщепляет СОг и переходит в таурин. Таурин был впервые открыт в продуктах гидролиза бычьей желчи (по-гречески «таурос» — бык), главной составной частью которой является таурохолевая кислота.

В табл. 12 приведены формулы некоторых аминокислот и тех веществ, производными которых они являются.

Таблица 12

Некоторые а-аминокислоты и соответствующие им карбоновые кислоты

Карбоновая кислота

сн3—соон

уксусная кислота

СН3СН2—СООН

пропионовая кислота

зч>снсн2—соон

изовале нановая кислота

СНах

>СНСН2СНа—СООН

с н :/

изокапроновая кислота

СН3СНаСНСН2—со о н

I

СН3

^-метилвалериановая кислота

ноос—сн2—сн2—соон

янтарная кислота

ноос—СН2СН2СН2—СООН

глутаровая кислота

сн3сн2сн2сна—соон

валериановая кислота

Н3СН20.Н2СН2СН2—со о н

Аминокислота

CH^NHJ—СООН

глицин

CH3CH(NHa)—СООН

а-аланин

снзч

!^>CHCH(NH2)—соон

сн

сн.

!\ cHCH2CH(NIi2)—СООН

с н /

лейцин

CH3CH2CHCH(NH2)—СООН

сн3 .

изолейцин

НООС—CH2CH(NH2)—с о о н

аспарагиновая кислота

ын2—С—сн2сн—соон

II

'

о

NHa

 

acnapai-ин

НООС—СНгСНгСЩЫН,)—СООН

глутаминовая кислота

NH2—С—СН2СИ2СН—соон

о

n h 2

 

глутамин

NH2CH2CH2CH2CH(NH2)—соон

орнитин

NH2CH2CH2CH2CH2CH(NH2)—со о н

капроновая кислота

лизин

344 Гл. XIV. Аминоспирты и аминокислоты

Производными пропионовой кислоты являются та^же следу­ ющие аминокислоты:

NH2CH2CH2-COOH HOCH2CH(NH2)—СООН HSCH2CH(NH2)—СООН

(3-аланин серин цистеин

НООС—CH(NH2)CH2—S—S—CH2CH(NH2)—СООН

цистин

Физические

свойства

природных

аминокислот

указаны

в табл. 13.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 18

Физические свойства некоторых природных

аминокислот жирного ряда

Название

Температура

плавле­

Оптическая

Растворимость

ния или

разложения

активность

в воге

 

 

°С

 

 

 

 

 

 

Гликокол.................

289—292

Неактивен

Легко растворим

L (-)-)-Аланин . . .

228

297

 

+ 2, 7е

То

же

L (—)-Серин . . .

(разл.)

6 , 8°

 

 

»

L (—)-Цистин . . .

258—261

(разл.)

—222,4°

Почти нерастворим

 

 

 

 

(в солянокислом

на

холоду

 

 

315

 

растворе)

 

 

 

L (+)-Валин . . .

 

 

+ 6 ,4 2 °

Очень

легко

L ()-Лейцин . . .

 

337

 

+

Ю,4°

растворим

 

 

1 : 45

(при 20°)

L (+)-Изолейцин .

228

280

 

+ 9 ,7 °

1 : 25,8

(при 15,5°;

L (-(-)-Аргинин . .

(разл.)

+ 26,1°

Легко

растворим

L (+)-Орнитин . .

(сироп)

+

16,8°

То

же

 

 

 

 

(солянокислая

 

 

 

L (+)-Лизин . . .

224

(разл.)

соль)

 

 

»

+ 0 ,3 °

 

 

 

 

 

 

(солянокислая

 

 

 

 

 

 

 

соль)

 

 

 

L (—)-Аспарагино-

 

вая кислота . .

251

L (-4-)-Глутаминовая

 

кислота . . . .

248

L (— (-Аспарагин .

226—227

L (+)-Глутамин . .

 

+ 6° (21,5°)

1:222 (при 20°)

(при более высо­

 

кой температуре

 

вращает влево)

 

+12, 0° 1:100 (при 16°)

—5.4° 3,1:100 (при 28°)

+6,45° . 1:27,7 (при 18°)

Среди продуктов гидролиза белковых веществ встречаются более сложные аминокислоты, о которых сказано ниже: арги­ нин (см. стр. 372), фенилаланин (см. стр. 449), тирозин (см.

Источник: https://tut-files.ru/previewfile/124701