1.2.4 Способы получения -аминокислот

-аминокислоты имеют наибольшее значение и поэтому разработано много способов их получения:

1 Из хлорзамещенных действием аммиака:

2 Из альдегидов действием аммиака и синильной кислоты:

Уксусный альдегид, вступая в реакцию с аммиаком, дает имин уксусного альдегида, далее образуется нитрил -аминопропионовой кислоты, гидролиз которой приводит к образованию аланина (D, L).

3 Гидролиз белков:

Используется для промышленного получения L--аминокислот (природных кислот). Осуществляется горячими минеральными кислотами или ферментами.

4 Биохимический синтез:

Синтез весьма специфичен и индивидуален для каждой аминокислоты. Осуществляется с помощью ферментативного катализа из моносахаридов и минеральных веществ. Получение аминокислот этим методом детально рассматривается в биохимии.

1.2.5 Химические свойства

Подобно другим соединениям со смешанными функциями аминокислоты проявляют свойства кислот и аминов. Однако в ряду превращений сильно сказывается взаимное влияние двух функциональных групп.

А) Реакции карбоксильной группы аминокислот:

1 Образование солей с основаниями:

а )

б) с катионами тяжелых металлов образуют окрашенные внутрикомплексные соли (хелаты). Например, медная соль глицерина:

2 Образование эфиров:

Эфиры аминокислот получают, действуя на аминокислоты спиртом в присутствии кислот.

где R-алкил, остаток углевода и др.

3 Образование галогенангидридов:

Галогенангидриды получают действием хлористого тионила или хлорокиси фосфора. Они неустойчивы и существуют только в виде солей. Реакцию проводят предварительно защитив группу ацилированием.

Реакции образования эфиров и галогенангидридов используются и при подготовке исходных продуктов для направленного синтеза белков.

4 Реакции декарбоксилирования:

Под действием ферментов – декарбоксилаз -аминокислоты превращаются в амины:

Б) Реакции аминогруппы

1 Образование солей:

С минеральными или органическими кислотами дают соли, подобно аминам.

2 Дезаминирование:

Осуществляется с помощью азотистой кислоты или ферментов:

а) действие азотистой кислоты (реакция Ван-Слейка):

Этой реакцией пользуются для количественного определения аминных групп в аминокислотах, белках и продуктах их распада.

б) действие ферментов:

Аминокислоты теряют аминогруппу при восстановлении:

Реакция может осуществляться в нескольких вариантах.

3 Образование N-ацильных производных:

Эта реакция используется для защиты аминогруппы при синтезе белка по уравнению:

4 Реакции с альдегидами и кетонами:

Идут по уравнению:

В ходе реакции образуются азометины. Последние могут служить исходным материалом для образования гетероциклических соединений.

Если в качестве альдегида использовать формальдегид (реакция Серенсена), то можно количественно подсчитать наличие карбоксильных групп в аминокислотах, белках и продуктах их распада титрованием щелочью.

5 Образование циклических амидов при нагревании -аминокислот:

Реакция представляет интерес для пищевиков. Она идет при жесткой обработке пищевых продуктов, при температурах выше 100 (копчение, жаренье и т.д.) по уравнению:

В) Качественные реакции на аминокислоты.

Качественное обнаружение аминокислот основано на двух основных типах реакций:

а) по аминогруппе аминокислот и носит общий характер, например, “нингидриновая реакция”;

б) по радикалам в аминокислоте – реакции специфичны, избирательные.

Все качественные реакции называются “цветными реакциями” на аминокислоты. Они характерны и для белков, и применяются для определения их аминокислотного состава. Из целесообразности данная группа реакций рассмотрена ниже, в разделе 1.3.