Các phương pháp giải nhanh bài toán thủy phân peptit
|
Để làm tốt và nhanh các bài toán về peptit các bạn cần phải nhớ các aminoaxit quan trọng để tạo nên các peptit bao gồm: Gly : NH2 – CH2 – COOH có M = 75 (Rất quan trọng) Ala : CH3 – CH(NH2) – COOH có M = 89 (Rất quan trọng) Val: CH3 – CH(CH3) – CH(NH2) – COOH có M = 117 (Rất quan trọng) Lys : H2N —[CH2]4 -CH(NH2)-COOH có M = 146 Glu: HOOC-[CH2]2 -CH(NH2)-COOH có M = 147 Để giải quyết tốt các bài toán về liên kết peptit thuần túy các bạn chỉ cần tư duy đơn giản như sau: + Đầu tiên 1 phân tử peptit có n liên kết peptit (-CO – NH -) sẽ kết hợp với n phân tử nước để biến thành (n +1) phân tử aminoaxit. + Sau đó mới xảy ra quá trình phản ứng giữa các aminoaxit với KOH, NaOH hoặc HCl. + Cần hết sức chú ý nếu peptit được tạo bởi Glu hoặc Lys. + Với các bài toán thủy phân không hoàn toàn chúng ta thường sử dụng bảo toàn số mol mắt xích (aminoaxit) tạo lên peptit hoặc dùng bảo toàn khối lượng. *** Giải thích thêm + Nếu thủy phân các peptit được tạo từ Gly, Ala, Val thì các em cũng có thể tư duy là xén H2O ở hai đầu peptit đi rồi lắp NaOH hoặc KOH vào thì sẽ được muối. + Bảo toàn mắt xích cũng giống như BTNT. Số mol mắt xích trước và sau thủy phân là như nhau. B. Ví dụ minh họaCâu 1: Thủy phân không hoàn toàn 24,5 gam tripeptit X mạch hở thu được m gam hỗn hợp Y gồm Gly-Ala-Val; Gly-Ala; Ala-Val; Glyxin và Valin; trong đó có 1,50 gam Glyxin và 4,68 gam Valin. Giá trị của m là
*** Định hướng tư duy giải: Ta có: $\left\{ \begin{align} & {{n}_{Gly}}=0,02 \\ & {{n}_{Val}}=0,04 \\ \end{align} \right.$$\xrightarrow{{}}{{n}_{{{H}_{2}}O}}=0,06$ $\xrightarrow{BTKL}m=24,5+0,06.18=25,58$ *** Giải thích thêm: Vì X là tripeptit mà trong Y lại có Gly-Ala-Val do đó X là Gly-Ala-Val. Trong Y không có Ala nên ở đây chỉ xảy ra hai trường hợp. + Trường hợp 1: Bơm 1 phân tử H2O vào X để tách Gly ra. + Trường hợp 2: Bơm 1 phân tử H2O vào X để tách Valin ra Trên đây là trích một phần giới thiệu về tài liệu. Để xem đầy đủ Phương Pháp Giải Bài Tập (Lý thuyết, Bài tập, Hướng dẫn giải), bạn có thể tải file bên dưới.
Hướng dẫn giải chi tiết: C sai, Protein đơn giản là những protein chỉ được tạo thành từ các gốc - amino axit. Đáp án C. Dạng 2: Bài tập về phản ứng thủy phân peptit, protein * Một số lưu ý cần nhớ + Nếu thủy phân peptit (mạch hở) H[NHRCO]nOH + (n–1)H2O \(\xrightarrow{enzim}\) nH2NRCOOH \=> n H2O phản ứng = số mol liên kết peptit có trong peptit, protein + Peptit, protein thủy phân trong môi trường axit thì ta có phương trình: H[NHRCO]nOH + (n–1)H2O + nHCl \(\xrightarrow{{}}\) nClH3NRCOOH (1) + Peptit, protein thủy phân trong môi trường kiềm thì ta có phương trình: H[NHRCO]nOH + nNaOH \(\xrightarrow{{}}\) nH2NRCOONa + H2O (2) (2) => n H[NHRCO]nOH = n H2O Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng đối với phản ứng thủy phân peptit trong môi trường axit \=> m Amino axit = m peptit + m H2O * Một số ví dụ điển hình Ví dụ 1: Thủy phân 1250 gam protein X thu được 425 gam alanin. Nếu phân tử khối của X bằng 100000 đvC thì số mắt xích alanin có trong X là :
Hướng dẫn giải chi tiết: Từ dữ kiện đề bài ta có: 1250 gam protein khi thủy phân thu được 425 gam alanin 100000 gam protein khi thủy phân thu được x gam alanin \=> x = 100000 . 425 : 1250 = 34000 gam Số mắt xích alanin có trong 1 mol X là: 34000 : 89 = 382 (mặt xích) Đáp án B Ví dụ 2: Thủy phân hết m gam tetrapeptit Ala-Ala-Ala-Ala (mạch hở) thu được hỗn hợp gồm 28,48 gam Ala, 32 gam Ala-Ala và 27,72 gam Ala-Ala-Ala. Giá trị của m là :
Hướng dẫn giải chi tiết: n Ala = 28,48 : 89 = 0,32 mol n Ala – Ala = 32 : (89 . 2 – 18) = 0,2 mol n Ala – Ala – Ala = 27,72 : (89 . 3 – 18.2) = 0,12 mol \=> Số mol alanin có trong m gam tetrapeptit là: \= n Ala + 2 . nAla-Ala + 3 . n Ala-Ala-Ala \= 0,32 + 0,2 . 2 + 0,12 . 3 = 1,08 (mol) \=> n Ala-Ala-Ala-Ala = 1,08 : 4 = 0,27 (mol) \=> m Ala – Ala – Ala – Ala = 0,27 . (89 . 4 – 18 . 3) = 81,54 gam Đáp án C. Dạng 3: Bài tập về phản ứng đốt cháy peptit. * Một số lưu ý cần nhớ CxHyOzNt + O2 → CO2 + H2O + N2 Công thức giải nhanh đối với peptit tạo bởi a.a chứa 1 nhóm –NH2 và 1 nhóm –COOH: Liên hệ số mol CO2 và H2O ( a là số mol chất đem đốt) Đốt peptit: \({{n}_{C{{O}_{2}}}}-{{n}_{{{H}_{2}}O}}=(0,5n-1).a={{n}_{{{N}_{2}}}}-{{n}_{peptit}}\) Đốt a.a: \({{n}_{C{{O}_{2}}}}-{{n}_{{{H}_{2}}O}}=-0,5a\)
\({{C}_{x}}{{H}_{2x}}N{{O}_{2}}Na+{{O}_{2}}\xrightarrow{{{t}^{o}}}0,5N{{a}_{2}}C{{O}_{3}}+(x-0,5)C{{O}_{2}}+x{{H}_{2}}O+0,5{{N}_{2}}\) \=> \({{n}_{{{H}_{2}}O}}-{{n}_{C{{O}_{2}}}}=\) 0,5.nmuối \(={{n}_{N{{a}_{2}}C{{O}_{3}}}}={{n}_{{{N}_{2}}}}\) Và \({{n}_{{{O}_{2}}}}\)đốt muối = 1,5.\({{n}_{C{{O}_{2}}}}\)= \({{n}_{{{O}_{2}}}}\)đốt aa tương ứng * Một số ví dụ điển hình: Ví dụ 1: Oligopeptit mạch hở X được tạo nên từ các α-amino axit đều có công thức dạng H2NCxHyCOOH. Đốt cháy hoàn toàn 0,05 mol X cần dùng vừa đủ 1,875 mol O2, thu được N2; 1,5 mol CO2 và 1,3 mol H2O. Mặt khác, thủy phân hoàn toàn 0,025 mol X bằng 400 ml dung dịch NaOH 1M, thu được dung dịch Y. Cô cạn cẩn thận toàn bộ dung dịch Y thu được m gam chất rắn khan. Số liên kết peptit trong X và giá trị của m lần lượt là Hướng dẫn giải chi tiết: Bảo toàn nguyên tố Oxi : nO(X) = 2nCO2 + nH2O – 2nO2 = 0,55 mol = (Số liên kết peptit + 2).nX \=> Số liên kết peptit = 9 nN2 = 0,5nN(X) = 5nX = 0,25 mol Bảo toàn khối lượng : mX = mN2 + mCO2 + mH2O – nO2 = 36,4g \=> Với 0,025 mol X có khối lượng 18,2g \=> nNaOH = 10nX = 0,25 mol => nNaOH dư \=> nH2O = nX = 0,025 mol Bảo toàn khối lượng : m = mX + mNaOH bđ – mH2O = 33,75g Ví dụ 2: X là pentapeptit, Y là hexapeptit, đều mạch hở và đều được tạo thành từ cùng một loại a-amino axit no mạch hở, có 1 nhóm NH2 và 1 nhóm COOH trong phân tử. Đốt cháy hoàn toàn 0,10 mol X rồi dẫn toàn bộ sản phẩm cháy (CO2, H2O, N2) vào dung dịch Ba(OH)2 dư, thu được 295,90 gam kết tủa. Mặt khác cho 0,15 mol Y tác dụng hoàn toàn với dung dịch NaOH dư, đun nóng thu được dung dịch chứa m gam muối. Giá trị của m là: |
