Chuyên Đề: Peptit & Các Phương Pháp Tiếp Cận Giới Thiệu Về Phương Pháp Đồng Đẳng Hóa
--- Bài mới hơn ---
chúng tôi 1 Biên Soạn: MOD Bookgol Nhật Trƣờng - chúng tôi chúng tôi 2 Biên Soạn: MOD Bookgol Nhật Trƣờng - chúng tôi Giới thiệu tài liệu: ¦Đây là tập tài liệu mình muốn gửi đến các bạn học sinh đang học và ôn tập về BÀI TOÁN PEPTIT. Không dấu gì các bạn, khi trƣớc mình là một học sinh "trung bình" với môn Hóa, rất sợ giải dạng BT này, thời gian trôi dần, tích lũy đƣợc một số kinh nghiệm và những phƣơng pháp hay và hiệu quả nên mình đã không còn ngại với nó nữa. Dƣới đây mình đã soạn ra chuỗi 3 Phƣơng Pháp mình tâm đắc cùng một số kinh nghiệm trong các bài tập vận dụng để truyền tải đến các bạn nội dung về các bài toán PEPTIT. ¦Riêng với Đồng Đẳng Hóa(Đ-Đ-H) là một phƣơng pháp xử lí peptit khá là mới, mình đã nghĩ ra trong lúc làm một bài toán hidrocacbon PEPTIT, nó cũng có thể xem là một điểm mạnh trong việc xử lí dạng bài tập này. ¦Các bạn hãy chú ý và theo dõi kĩ càng và nắm bắt thật tốt kiến thức chúng tôi 3 Biên Soạn: MOD Bookgol Nhật Trƣờng - chúng tôi ¦Đây là tập peptit bản I-2015, đƣợc sự góp ý của các thầy cô, anh chị , mình sẽ tái bản 1* với những chỉnh sửa lỗi và nội dung phù hợp với xu hƣớng hiện tại . Nội dung sẽ đƣợc giữ nguyên lại. ¦Trùng ngƣng hóa: Khắc phục lỗi "biện luận" và góp thêm những dạng bài mới giúp bạn mở rộng tƣ duy hơn về nó ! ¦Đồng đẳng hóa: Nhận đƣợc nhiều phản hồi tốt từ mọi ngƣời nên mình sẽ giữ nguyên cấu trúc và thêm vào đó là phần phân tích thêm các câu hỏi bài tập về hay và khó ! Và hứa hẹn với các bạn 1 điều rằng ! Nếu bạn nào Đang Lo Ngại về dạng ESTE- PEPTIT ; Dạng bài peptit có chứa Glutamic hay Lysin thì hãy đừng lo ! Bản Đồng Đẳng Hóa 2.0 sẽ đƣợc phát hành ngay sau khi mình hoàn thiện nó thật hoàn hảo để gửi đến các bạn ! G00DLUCK ! ╢Phần I: Giới thiệu chung về PEPTIT ╢Phần II: Đôi nét chung về các Phƣơng Pháp TiếpCận "Trùng ngƣng hóa "Tạo lập ĐIPEPTIT "Đồng ĐẳngHóa (Đ-Đ-H) ╢Phần III: Mở rộng ý tƣởng sử dụng Đ-Đ-H Hữu Cơ cùng Bài Tập Nâng cao ╢PhầnIV: Bài tập tự luyện chúng tôi 4 Biên Soạn: MOD Bookgol Nhật Trƣờng - chúng tôi ╣PHẦN MỘT : Giới thiệu chung về PEPTIT I) Khái niệm và phân loại 1. Khái niệm. - Liên kết của nhóm CO và nhóm NH giữa hai đơn vị α-amino axit, đƣợc gọi là liên kết peptit. Ví dụ: Gly - Gly : 2 2 2 LKpeptit NH - H C - CO - NH - CH - COOH -Peptit là những hợp chất hữu cơ có chứa từ 2 đến 50 gốc α-amino axit liên kết với nhau bằng liên kết peptit. *Học về peptit, các định nghĩa cơ bản trên chắc hẳn các bạn đều rõ cả, nhƣng mình vẫn sẽ nêu rõ và có các điểm lƣu ý về các định nghĩa trên: +Thứ nhất: α-aminoaxit là các aminoaxit có nhóm -NH2 liên kết với C ở vị trí α. Nhắc lại thứ tự vị trí C trong aminoaxit: ...C - C - C - C - C - C - COOH +Thứ hai: Có 5 α-amino axit thƣờng gặp và bắt buộc phải nhớ , đó là: Tên gọi Công thức phân tử Tên gọi tắt KLPT Glyxin C2H5O2N Gly 75 Alanin C3H7O2N Ala 89 CHUYÊN ĐỀ: PEPTIT & CÁC PHƢƠNG PHÁP TIẾP CẬN- GIỚI THIỆU VỀ PHƢƠNG PHÁP ĐỒNG ĐẲNG HÓA chúng tôi 5 Biên Soạn: MOD Bookgol Nhật Trƣờng - chúng tôi Valin C5H11O2N Val 117 Lysin C6H14O2N2 Lys 146 Axit Glutamic C5H9O4N Glu 147 + Thứ ba: Các dạng bài tập trong đề Đại Học và các đề thi thử đều chủ yếu khai thác về 3 chất tiêu biểu đó là: Gly, Ala và Val. Các bạn phải đặc biệt lƣu ý điểm này ! 2. Phân loại - Dựa vào số liên kết và số mắt xích ngƣời ta chia peptit ra làm 2 loại: + Oligopeptit: Gồm các peptit có từ 2 đến10 gốc α-amino axit. + Polipeptit: Gồm các peptit có từ 11 đến 50 gốc α-amino axit. II: Tính chất vật lý và tính chất hóa học cơ bản. 1. Tính chất vật lý: Các peptit thƣờng ở trạng thái rắn, có nhiệt độ nóng cháy cao và dễ tan trong nƣớc. ( Do liên kết -CO-NH là liên kết ion) 2. Tính chất hóa học: - Tính chất đặc trƣng của Peptit là thủy phân đƣợc trong môi trƣờng kiềm và môi trƣờng axit. Có thể nói hai tính chất này đã tạo nên khá nhiều tình huống bài tập thú vị và hay cho dạng bài Thủy Phân PEPTIT ( sẽ có ở phần sau ). ""Thủy phân hoàn toàn: **Trong môi trƣờng axit Ví dụ: Gly-Gly-Gly + 2H2O to,H 3Gly *Tổng quát: Xn + (n-1) H2O to,H nX ** Trong môi trƣờng axit vô cơ đun nóng Ví dụ: NH2 －CH2 － CO － NH －CH(CH3) － COOH + H2O + 2HCl to Cl-NH3 + － CH2 － COOH + CH3 － CH(NH3 + Cl - ) － COOH chúng tôi 6 Biên Soạn: MOD Bookgol Nhật Trƣờng - chúng tôi *Tổng quát: Xn + (n-1)H2O + nHCl to nR-CH(NH3 + Cl - ) － COOH (!) Chú ý: Thực chất, phản ửng thủy phân peptit trong môi trƣờng axit vô cơ đun nóng xảy ra theo trình tự : * Xn + (n-1) H2O to,H n R-CH(NH2)- COOH nR-CH(NH2)-COOH + nHCl → nR-CH(NH3 + Cl - )-COOH **Trong môi trƣờng kiềm →Trong môi trƣờng kiềm (Ví dụ NaOH, KOH,...) sau khi thủy phân ra các mắt xích, chức -COOH trong các α-amino axit tác dụng với kiềm tạo thành sản phẩm là muối, chứ không còn là bản chất α-amino axit nhƣ ban đầu. Ví dụ: Gly-Ala + 2NaOH → Muối(của Gly và Ala) + H2O NH2 －CH2 － CO － NH －CH(CH3) － COOH + 2NaOH to NH2 － CH2 － COONa + CH3 － CH(NH2) － COONa + H2O *Tổng quát: Xn + nNaOH to nR-CH(NH2)-COONa + H2O ""Thủy phân không hoàn toàn: Ví dụ: Gly-Ala-Ala-Gly + 3H2O to,H Gly-Ala + Ala-Gly *Tổng quát:An-Bm. + (n+m-1)H2O to,H An + Bm - Ngoài ra đối với các peptit có từ 2 liên kết peptit trở lên có thể tham gia phản ứng màu Biure( Phản ửng tạo màu tím đặc trƣng với Cu(OH)2/OH - . chúng tôi 7 Biên Soạn: MOD Bookgol Nhật Trƣờng - chúng tôi ╣PHẦN HAI: Giới thiệu về dạng bài tập PEPTIT - Các phƣơng pháp đặc biệt giải các dạng bài tập hay và khó ! Nhƣ chúng ta đã biết, PEPTIT đã và đang làm mƣa làm gió trong các đề thi Đại Học cập, ta có 2 mảng bài tập chính: + Mức độ vận dụng lý thuyết, xử lý linh hoạt + Mức độ vận dụng cao về lý thuyết, kỹ năng và xử lý các dạng bài phức tạp về giá trị Ở phần này, mình sẽ dẫn ra cho các bạn về dạng thứ 2, cũng là dạng hay và khó nhất , riêng dạng 1, các bạn có thể tham khảo kỹ hơn trong sách giáo khoa hoặc các sách bài tập cơ bản. Trong năm 2021, mình đã tham khảo đƣợc một số Phƣơng pháp hay và khá đặc biệt để tiếp cận dạng bài tập Peptit này, mình sẽ trình bày ngắn gọn và xúc tích nhất có thể để các bạn có thể hiểu và nắm bắt đƣợc và cùng tìm ra ƣu-nhƣợc điểm riêng của chúng Trong từng phƣơng pháp mình sẽ phân tích và đƣa ra các ví dụ minh họa, song song với một ví dụ sẽ là một bài tập tự luyện nâng cao tƣơng tự đi kèm (BTNC), mình muốn các bạn tự mở rộng tƣ duy hơn, cần suy nghĩ và bắt tay thực hiện thật tốt ! chúng tôi 8 Biên Soạn: MOD Bookgol Nhật Trƣờng - chúng tôi PHƢƠNG PHÁP 1:GỘP CHUỖI PEPTIT BẰNG CÁCH TRÙNG NGƢNG HÓA ***** Phƣơng pháp này đƣợc mở rộng và biết đến trong đề ĐH-kB2014, năm đó nó đƣợc xem là câu khó nhất của bộ đề. Thực sự nhƣ vậy nhƣng khi ngƣời ta biết đến PP gộp chuỗi thì mọi chuyện dƣờng nhƣ khá dễ dàng. Điều gì khiến nó đặc biệt đến vậy? Liệu Phƣơng pháp này có rõ ràng và chuẩn xác không? Mình sẽ trình bày và giải thích cơ sở của phƣơng pháp này cho mọi ngƣời cùng tham khảo. + Ở phần định nghĩa ở tr.1 mình đã nêu, Liên kết peptit đƣợc tạo thành khi cắt 1- H trong NH2 và 1-OH trong -COOH →liên kết -CO - NH - (liên kết peptit), đồng thời giải phóng 1-H2O H - NH- + -CO - OH → -NH - CO - + H2O (Cứ 1 liên kết peptit đƣợc hình thành sẽ giải phóng 1 phân tử H2O) + Điểm đặc biệt là trong phân tử peptit ở đầu và đuôi của mỗi chuỗi vẫn còn tồn tại 1 gốc -NH2 và 1 gốc - COOH , nên với nhiều chuỗi peptit khác nhau, ta có thể trùng ngƣng hóa chúng ( trên sự giả định) để tạo thành một chuỗi Peptit hoàn chỉnh Hƣớng dẫn giải + Tỉ lệ mol 1 : 1 Trùng ngƣng: OHYXYX 23232 Ví dụ 1: Cho hai chuỗi peptit: đipeptit X2 : Gly-Ala và tripeptit Y3: Ala-Val-Ala , hãy trùng ngƣng hóa chúng theo các tỉ lệ mol sau: chúng tôi 9 Biên Soạn: MOD Bookgol Nhật Trƣờng - chúng tôi PTTN : OHAla-Val-Ala- Ala-Gly Ala-Val-Ala Ala-Gly 2 +Tỉ lệ mol 2 : 1 Trùng ngƣng: OH2YXXYX2 232232 PT: O2H Ala-Val-Ala-Ala-Gly-Ala-Gly Ala-Val-Ala Ala-2Gly 2 Hƣớng dẫn giải Theo phƣơng pháp đã nêu, ta có quá trình gộp chuỗi peptit sau: Giả sử trong X là 3 peptit A,B,C có tỉ lệ mol 1:1:3 A + B + 3C E C]-C-C-B- Với k=1. Ta có ngay 4 2X1 mol mol mol 0, O2 3 0,24 H2O 1 H2O 0,06 +Trong X có Số H = 0,3*2 0,12 5 →X1 là Gly →m=0,12*75 = 9 gam → A Ví dụ 1: X là 1α-amino axit , với m gam X ngƣời ta điều chế ra m1 gam đipeptit X2. Từ 2m gam X lại điều chế đƣợc m2 gam tripeptit X3.Mặt khác, đốt cháy hoàn toàn m1 gam X2 thu đƣợc 0,24 mol H2O, đốt cháy hoàn toàn m2 gam X3 thì thu đƣợc 0,44 mol H2O. Giá trị của m gần nhất với : A.9,01 gam B.8,05 gam C.10,00 gam D.9,65 gam Đáp án A chúng tôi 17 Biên Soạn: MOD Bookgol Nhật Trƣờng - chúng tôi Hƣớng dẫn giải Theo lối xử lí đipeptit, quy cả hai quá trình đều là m gam X. PT: m (gam) 2X1 − 1H2O → X2 2O 0,24 mol H2O m (gam) 3X1 − 2H2O → X3 2O 0,22 mol H2O * 2X3 + ( 3 - 2 = 1 ) H2O 3X2 (0,24-0,22=0,02 mol ) 0,06 mol → nX1=0,12 mol * ; -COOgam C H N O : 0,16 CH : x 2 mol) 2O (mol) ( 69,31t gam 2 [ ] 0CO : H O : 0,2 ,32k+x 4k x 0,16 (t là hệ số tỉ lệ) *Ta có PT tỉ lệ: 2 2 E CO H O m 30,73 m 44.(0,32k x) 18.(0,24k x 0,16) 69 0,16. 57k ,31 18 14x +Với k=5,625 (*); Sử dụng Casio ta dễ dàng tìm đƣợc: Alax 0,52 n Ví dụ 1(Đề minh họa BGD-2015): Đun nóng 0,16 mol hỗn hợp E gồm hai peptit X ( CxHyOzN6) và Y(CnHmO6Nt) cần dùng 600ml dung dịch NaOH1,5M chỉ thu đƣợc dung dịch chƣa a mol muối của glyxin và b mol muối của alanin. Mặt khác đốt cháy 30,73 gam E trong O2 vừa đủ thu đƣợc CO2, H2O và N2, trong đó tổng khối lƣợng của CO2 và nƣớc là 69,31 gam. Giá trị a:b gần nhất với: A.0,730 B.0,810 C.0,756 D.0,962 chúng tôi 26 Biên Soạn: MOD Bookgol Nhật Trƣờng - chúng tôi + Bảo toàn Na: Glyn 0,9 0,52 0,38 → a 0,38 0, 73 A b 0, 5 2 Hƣớng dẫn giải: Các chất là: mol mol mol 2 gam mol 5,0 44 18.1,032.15,019 n 2 1,0 2 15,0:O 19 2 1,0 2 22 222 22 22 2 COOH CO CO H CO.CO.HCOOHOHC )CO.(HCOOHHOOC )CO.(HCHOOHC CO.HHCOOH CO.HHCHO A50m gam Ví dụ 2(Trích NT-YDS): Đốt cháy hoàn toàn 17 gam hỗn hợp X gồm 5 chất hữu co no, mạch hở (các chất có số C 2 chỉ chứa các nhóm chức -CHO và -COOH), và có tổng số mol là 0,1 mol, trong 3,36 lít khí O2 lấy vừa đủ. Sau phản ứng thu đƣợc hỗn hợp khí và hơi, dẫn toàn bộ hỗn hợp này qua nƣớc vôi trong dƣ, sau phản ứng thu đƣợc bao nhiêu gam kết tủa ? A. 50gam B.60gam C.70gam D.80gam ►Chú ý: Đây là dạng bài "Cắt nhóm chức" mà mình có lƣu ý phía trên, và Đ-Đ-H cũng bắt nguồn từ phƣơng pháp này. Phía trên là một bài toán cơ bản. Ta xử lý nhanh: Ví dụ 3: Đun nóng 45,54 gam hỗn hợp E gồm hai peptit X ( CxHyOzN6) và Y(CnHmO6Nt) cần dùng 580ml dung dịch NaOH 1M chỉ thu đƣợc dung dịch chứa muối natri của glyxin và valin. Mặt khác đốt cháy hoàn toàn cùng lƣợng E trên trong O2 vừa đủ thu đƣợc hỗn hợp CO2 ,H2O và N2, trong đó tổng khối lƣợng của CO2 và H2O là 115,18 gam. Công thức phân tử của peptit X là: (Đề thi thử chúng tôi A. 17 30 6 7C H N O B. 21 38 6 7C H N O C. 24 44 6 7C H N O D. 18 32 6 7C H N O chúng tôi 27 Biên Soạn: MOD Bookgol Nhật Trƣờng - chúng tôi Hƣớng dẫn Hƣớng 1: Quy đổi thành gốc Axyl và H2O E là : )1(54,45x18)29n14(58,0m OH NOHC gam E x 2 58,0 1n2n mol mol E + O2 tƣơng đƣơng: 11,0x 58:191n )1(Cùng )2(18,11522,5x18n96,35m OHCO OH NOHC gam OHCO 29,0xn58,0 2 n58,0 2 O x 2 58,0 1n2n 22 molmol 2 mol mol HPT: 763821 2 ONHC 33 YX mol Val YX mol Gly ValGly( ValGly NaOHValGly mol Y mol X NaOH OHYX )Val()Gly(:X n2n325,0n n3n333,0n 58 191 n )n n5n2 nnn 08,0n 03,0n ny5x6 11,0nnn Hƣớng 2: Đồng Đẳng Hóa )1(54,45x14 k 58,0.1857.58,0m CH OH.)ONHC(:E gamE x 2 k 58,0 2k32 mol mol E + O2 tƣơng đƣơng: chúng tôi 28 Biên Soạn: MOD Bookgol Nhật Trƣờng - chúng tôi )2( OHCO x k 58,087,0
--- Bài cũ hơn ---
Tìm kiếm
