Vị trí alpha là gì

Các carbon alpha [ Cα ] trong phân tử hữu cơ đề cập đến đầu tiên carbon nguyên tử mà gắn vào một nhóm chức năng , chẳng hạn như một cacbonyl . Nguyên tử cacbon thứ hai được gọi là cacbon beta [ Cβ ], [1] và hệ thống tiếp tục đặt tên theo thứ tự các chữ cái Hy Lạp .

Các thuật ngữ cũng có thể được áp dụng cho các hydro nguyên tử gắn liền với các nguyên tử carbon. Nguyên tử hydro gắn với nguyên tử cacbon alpha được gọi là nguyên tử hydro alpha, nguyên tử hydro trên nguyên tử cacbon beta là nguyên tử hydro beta , v.v.

Tiêu chuẩn đặt tên này có thể không tuân theo danh pháp IUPAC , khuyến khích rằng cácbon được xác định bằng số, không phải bằng chữ cái Hy Lạp, nhưng nó vẫn rất phổ biến, đặc biệt là vì nó hữu ích trong việc xác định vị trí tương đối của nguyên tử cacbon với các chức năng khác. các nhóm.

Các phân tử hữu cơ có nhiều hơn một nhóm chức có thể là nguyên nhân gây nhầm lẫn. Nói chung, nhóm chức chịu trách nhiệm về tên hoặc loại phân tử là nhóm 'tham chiếu' cho mục đích đặt tên nguyên tử cacbon. Ví dụ, các phân tử nitrostyrene và phenethylamine khá giống nhau; cái trước thậm chí có thể được rút gọn thành cái sau. Tuy nhiên, nguyên tử cacbon α của nitrostyrene tiếp giáp với nhóm phenyl ; trong phenetylamin cùng nguyên tử cacbon này là nguyên tử cacbon β, vì phenetylamin [là một amin chứ không phải là một styren] đếm các nguyên tử của nó từ "đầu cuối" đối diện của phân tử. [1]

Alpha-carbon [α-carbon] cũng là một thuật ngữ áp dụng cho protein và axit amin . Nó là cacbon xương sống trước nguyên tử cacbon cacbonyl trong phân tử. Do đó, việc đọc dọc theo xương sống của một protein điển hình sẽ cho một chuỗi - [N — Cα — cacbonyl C] n - v.v. [khi đọc theo hướng N đến C]. Các α-cacbon là nơi các nhóm thế khác nhau gắn vào từng axit amin khác nhau. Có nghĩa là, các nhóm treo ngoài chuỗi ở cacbon α là những gì cung cấp cho các axit amin sự đa dạng của chúng. Các nhóm này cung cấp cho các α-carbon đặc tính tạo lập thể của nó đối với mọi axit amin ngoại trừ glycine . Do đó, α-carbon là một tâm lập thểcho mọi axit amin ngoại trừ glyxin. Glycine cũng không có β-carbon, trong khi mọi axit amin khác đều có.

Các α-cacbon của một axit amin có ý nghĩa trong quá trình gấp protein . Khi mô tả protein, là một chuỗi axit amin, người ta thường lấy vị trí của từng axit amin gần đúng như vị trí của α-cacbon của nó. Nói chung, các α-cacbon của các axit amin liền kề trong protein cách nhau khoảng 3,8 ångströms [380 picometers ].

Amino axit thường xuất hiện trong các bài tập hóa học, để giúp các bạn học sinh hiểu rõ hơn về hóa chất này chúng ta sẽ cùng đi tìm hiểu xem Amino axit là gì, đặc điểm, tính chất, công thức chung của amino axit thông qua bài viết dưới đây.

Bạn đang xem: Alpha amino axit là gì

Amino axit là gì?

Amino axit hay còn được gọi là Amino acid hay axit amin, đây là một hợp chất hữu cơ tạp chức, bên trong phân tử có chứa đồng thời - NH2 nhóm amio và -COOH nhóm cacbonxyl. 

Công thức chung của amino axit là: R[NH2]x[COOH]y hoặc CnH2n+2-2k-x-y[NH2]x[COOH]y

Amino acid là gì

Ví dụ về một Amino axit: NH2– C2H4– COOH

Các nguyên tố chính cấu tạo axit amin là carbon [C], hydro [H], oxy [O], nito [N],... và một vài nguyên tố khác chúng kết hợp với nhau theo những trình tự nhất định trong những liên kết khác nhau sẽ tạo thành các phân tử khác nhau kể cả về thành phần lẫn tính chất.

Amino axit thường được điều chế bằng cách thủy phân protit theo phương trình phản ứng sau đây:

[-NH-CH2-CO-]n + nH2O -> nNH2-CH2-COOH

Lịch sử, nguồn gốc của Amino axit

Đầu thế kỷ 19, hai nhà khoa học người Pháp Pierre Jean Robiquet và Louis-Nicolas Vauquelin đã khám phá ra những amino axit đầu tiên khi cô lập hợp chất trong măng tây.

Năm 1935, một trong 20 loại amino axit phổ biến nhất là threonine được tìm ra bởi nhà khoa học William Cumming Rose. 

"Amino acid" là thuật ngữ tiếng anh xuất hiện vào năm 1989. 

Tên thay thế của Amino axit là gì?

Một amino acid sẽ được đọc tên theo công thức sau đây:

Axit + Số chỉ vị trí nhóm –NH2 + amino + tên hidrocacbon no tương ứng ở mạch chính + oic

- Ví dụ: Axit 2-aminopropanoic

Axit + vị trí chữ cái Hi Lạp [α, β, γ, δ, ε, ω] + amino + tên thông thường của axit cacboxylic tương ứng

- Ví dụ về alpha amino axit: CH3-CH[NH2]-COOH : Axit α-amino propionic 

Bảng các amino axit cần nhớ

Tính chất vật lý của amino axit

Amino axit tồn tại ở dạng tinh thể không màu, vị ngọt, dễ tan trong nướcLà một hợp chất ion nên chúng có nhiệt độ nóng chảy caoDạng ion lưỡng cực nên dễ tan trong nước.

Xem thêm: Nguyễn Thành Giao Là Ai

Tính chất hóa học của amino axit

Đổi màu quỳ tím: R[NH2]x[COOH]y

+ Nếu x = y quỳ tím không đổi màu

+ Nếu x

+ Nếu x > y quỳ tím chuyển sang màu xanh

Phân ly trong dung dịch: H2N-CH2-COOH ↔ H3N+-CH­2-COO–Có tính lưỡng tính:

+ Tác dụng với axit mạnh tạo ra muối: NH2-CH2-COOH + HCl → ClNH3-CH2-COOH

+ Tác dụng với bazo tạo ra muối và nước: NH2-CH2-COOH + KOH → NH2-CH2-COOK + H2O

Tham gia phản ứng trùng ngưng: nNH2-CH2-COOH → [- NH-CH2-CO-]n + nH2O [H+]Phản ứng với HNO2: HOOC-R-NH2 + HNO2 → HOOC-R-OH + N2 + H2O

 Bazơ là gì? Tính chất hóa học của Bazơ bạn cần biết

Tác dụng của Amino axit đối với con người

Amino axit đóng vai trò cực kỳ quan trọng đối với cơ thể con người, là thành phần cấu tạo nên protein, đem đến tác dụng hỗ trợ quá trình chuyển hóa, cải thiện tâm trạng, rèn luyện thể lực đồng thời duy trì phát triển cơ bắp. 

Các nguồn bổ sung amino axit tốt nhất thông qua từ thịt động vật, trứng và thịt gia cầm. Nhờ quá trình tiêu hóa thức ăn, protein được phân giải thành nhiều loại acid amin riêng rẽ và được hấp thụ từ ruột vào máu tới các cơ quan. Tại đây chúng sẽ được sử dụng để tổng hợp nên các protein đặc hiệu cho nhu cầu của cơ thể, xây dựng cơ bắp đồng thời điều chỉnh lượng chức năng của hệ miễn dịch.

Tác dụng của amino acid

Các amino axit cần nhớ đem đến tác dụng tuyệt vời cho cơ thể:

Phenylalanine: Đóng vai trò không thể thiếu trong cấu trúc và chức năng của protein, enzyme và cả trong quá trình sản xuất ra các axit amin khác.Valine: Giúp kích thích tăng trưởng, tái tạo cơ bắp và tham gia quá trình sản xuất năng lượng cho cơ thể.Threonine: Đem đến tác dụng chuyển hóa chất béo và tham gia chức năng miễn dịch.Tryptophan: Duy trì cân bằng nito cho cơ thể và một chất dẫn truyền thần kinh điều chỉnh cảm giác thèm ăn, cơn buồn ngủ và trạng thái tâm lý.Methionine: Hỗ trợ trao đổi chất và giải độc cho cơ thể, đồng thời rất cần thiết cho sự phát triển của mô, selen và các khoáng chất thiết yếu cho sức khỏe.Leucine: Giúp điều chỉnh lượng đường trong máu, kích thích chữa lành các vết thương và sản xuất hormone tăng trưởng.Isoleucine: Hỗ trợ sản xuất huyết sắc tố và điều tiết năng lượng.Lysine: Tham gia vào quá trình tạo ra năng lượng, thực hiện các chức năng miễn dịch, sản xuất ra collagen và elastinHistidine: Đóng vai trò là chất dẫn truyền thần kinh quan trọng trong việc tạo ra phản ứng miễn dịch, hệ sinh dục, chức năng hệ tiêu hóa và chu kỳ giấc ngủ.

Ngoài ra, amino axit còn đóng vai trò quan trọng trong nông nghiệp và được ứng dụng rất nhiều trong các bài tập hóa học, đặc biệt là trong đề thi Trung Học Phổ Thông Quốc Gia.

Các carbon alpha [Cα] trong các phân tử hữu cơ đề cập đến đầu tiên carbon nguyên tử gắn với một nhóm chức năng, chẳng hạn như một cacbonyl. Nguyên tử cacbon thứ hai được gọi là beta carbon [Cβ],[1] và hệ thống tiếp tục đặt tên theo thứ tự bảng chữ cái với Chữ Hy Lạp.

Các danh pháp cũng có thể được áp dụng cho hydro nguyên tử gắn liền với nguyên tử cacbon. Nguyên tử hydro gắn với nguyên tử cacbon alpha được gọi là alpha-hydro nguyên tử, một nguyên tử hydro trên nguyên tử beta-carbon là một beta hydro nguyên tử, v.v.

Tiêu chuẩn đặt tên này có thể không tuân thủ IUPAC danh pháp, điều này khuyến khích rằng cácbon được xác định bằng số chứ không phải bằng chữ cái Hy Lạp, nhưng nó vẫn rất phổ biến, đặc biệt vì nó hữu ích trong việc xác định vị trí tương đối của nguyên tử cacbon với các nhóm chức khác.

Các phân tử hữu cơ có nhiều hơn một nhóm chức có thể là nguyên nhân gây nhầm lẫn. Nói chung, nhóm chức chịu trách nhiệm về tên hoặc loại phân tử là nhóm 'tham chiếu' cho mục đích đặt tên nguyên tử cacbon. Ví dụ, các phân tử nitrostyrene và phenetylamin rất giống nhau; cái trước thậm chí có thể là giảm vào sau. Tuy nhiên, nguyên tử cacbon α của nitrostyrene tiếp giáp với phenyl nhóm; trong phenetylamin cùng nguyên tử cacbon này là nguyên tử cacbon β, vì phenetylamin [là một amin chứ không phải là styren] đếm các nguyên tử của nó từ "đầu cuối" đối diện của phân tử.[1]

Ví dụ

Protein và axit amin

Alpha-carbon [α-carbon] cũng là một thuật ngữ áp dụng cho protein và axit amin. Nó là cacbon xương sống trước nguyên tử cacbon cacbonyl trong phân tử. Do đó, đọc dọc theo xương sống của một protein điển hình sẽ cho ra một chuỗi - [N — Cα — carbonyl C]n- vv [khi đọc theo hướng N đến C]. Các α-cacbon là nơi các nhóm thế khác nhau gắn vào từng axit amin khác nhau. Có nghĩa là, các nhóm treo ngoài chuỗi ở cacbon α là những gì cung cấp cho các axit amin sự đa dạng của chúng. Các nhóm này cung cấp cho α-carbon của nó âm thanh nổi tính chất cho mọi axit amin ngoại trừ glycine. Do đó, α-cacbon là một trung tâm lập thể cho mọi axit amin ngoại trừ glyxin. Glycine cũng không có β-carbon, trong khi mọi axit amin khác đều có.

Các α-cacbon của một axit amin có ý nghĩa trong gấp protein. Khi mô tả một protein, là một chuỗi axit amin, người ta thường lấy vị trí của từng axit amin gần đúng như vị trí của α-cacbon của nó. Nói chung, α-cacbon của các axit amin liền kề trong một protein là khoảng 3,8 ångströms [380 picometers] riêng biệt.

Enol và enolat

Α-carbon quan trọng đối với enol- và enolate-dựa trên cacbonyl hóa học nữa. Nói chung, các biến đổi hóa học bị ảnh hưởng bởi sự chuyển đổi thành enolat hoặc enol dẫn đến α-cacbon hoạt động như một nucleophile, trở thành, chẳng hạn, alkyl hóa với sự hiện diện của chính haloalkane. Một ngoại lệ là phản ứng với silyl clorua, bromuavà iốt, nơi ôxy hoạt động như nucleophile để sản xuất silyl enol ete.

Người giới thiệu

1. ^ "Danh pháp". Hỏi Tiến sĩ Shulgin trực tuyến. Đã lấy 5 tháng 8 năm 2010.

1. ^ Từ điển hóa học của Hackh, 1969, trang 30.
2. ^ Từ điển hóa học của Hackh, 1969, trang 95.

liện kết ngoại

• Phương tiện liên quan đến Carbon alpha và beta tại Wikimedia Commons