Амфотерность амінокислот 1

a-Амінокислоти - кристалічні речовини білого або сірого кольору. Οʜᴎ добре розчиняються у воді з утворенням електролітів, погано - в спирті, не розчиняються в ефірі. Амінокислоти в твердому і розчиненому стані мають біполярний будова, на що вказує відсутність в ІК-спектрах окремих смуг поглинання, характерних для - NН2 і -СООН груп, вони мають високу температуру плавлення (Див. Додаток 3).

Амфотерность - способностьa- амінокислот диссоциировать у водному розчині за типом кислоти і підстави через наявність в їх складі груп кислотного (-СООН) і основ-ного (-NH2) характеру. Амінокислоти існує у вигляді рівноважної суміші біполярного іона (цвіттеріонов) катионной і аніоннойформ, рівновагу яких залежить від рН середовища:

ï - H + ï - OH - ï

Катіонна форма Біполярний іон Аніонна форма

Сильнокислим середовищем сильнощелочной середа

рН 1,0 рН 7,0 рН 11,0

Катіонні форми пребладают в сильнокислому середовищах, ани-онние - в

сільнощелочних. Катіонна фор-ма a-амінокислоти, з позицій теорії Бренстеда, є двухосновной кислотою, що містить дві кислотні групи: недіссоціірованную карбок-сильну групу і протоновану аміногрупу. Характеризується кислота відповідними значеннями рКа1 і рКа2. Віддаючи один протон, двухосновная кислота перетворюється в слабку одноосновними-диполярного іон з однієї кислотної + NH3-групою. Депротонування диполярного іона призводить до отримання ани-ційної форми a-амінокислоти - карбоксилат-аніона (ос-вання Бренстеда).

Значення рКа1. характеризують кислотні властивості -СООН групи a-амінокислот, лежать в інтервалі від 1 до 3; значення рКа2. характеризують кислотність аммониевой групи, - від 9 до 10. Положення рівноваги (з-відношення різних форм a-амінокислоти) в водному розчині при определ ?? енних значеннях рН залежить від наявності в радикала R йоногенних груп, які грають роль додаткових кислотних і базових центрів .

Значення рН, при якому концентрація диполярного іонів максимальна, а мінімальні концентрації катіонних і аніонних форм a-ами-нокіслоти рівні, прийнято називати ізоелектричної точкою (pI).

n - максимальне число позитивних зарядів в протоновану a-амінокислоті

У ізоелектричної точці сумарний заряд молекули a-аміно-кислоти

дорівнює нулю. Біполярні іони не переміщаються в електричному полі. При значеннях рН нижче РІ катіон a-аміно-кислоти (амонієва форма) рухається до катода; при рН вище, ніж pI, карбоксилат-аніон амінокислоти переміщається до анода. На цьому засновано розділ ?? ення амінокислот методом електрофорезу.

Нейтральні а-амінокислоти мають РІ трохи нижче 7,0 (5,5-6,3) через більшу іонізації карбок-сильної групи під впливом -Iефф + NH3-групи:

катіон біполярний іон аніон

pKa 1 = 2,3 СOOH-групи pI = 6,0 рКа2 = 9,6 + NH3-групи

Кислі а-амінокислоти, що мають в радикал додаткову карбоксильну групу, в сильнокислой середовищі знаходяться в полнос-ма протоновану формі. Οʜᴎ є триосновними киць-лотами (по Бренстеда), що характеризуються трьома значеннями рКа. як це видно на прикладі глутамінової кислоти (РІ = 3,2):

катіон біполярний іон аніон діаніон

рКа1 = 2,2 (a-СOOH) pI = 3,2 pKa2 = 4,3 (COOH в pKa3 = 9,7 + NH3 - радикал групи

Основні а-амінокислоти мають ізоелектричної точки вище рН 7. У сильнокислой середовищі вони також представляють з себятрехосновние кислоти, етапи іонізації яких виглядають наступним чином:

Дікатіон катіон біполярний іон аніон

Властивість амінокислот диссоциировать на іони в кислому або лужному середовищі лежить в основі методів розділ ?? ення та ідентифікації їх ионообменной хрому-тографіей і електрофорезом (див. Розділ 6).

Читайте також

Фізичні властивості a-Амінокислоти - кристалічні речовини білого або сірого кольору. Вони добре розчиняються у воді з утворенням електролітів, погано - в спирті, не розчиняються в ефірі. Амінокислоти в твердому і розчиненому стані мають. [Читати далі].