🔬

Chimie organică

Compuși cu azot

Amine, aminoacizi, proteine — structură, proprietăți, legătura peptidică.

Capitole Formule Teste Tabel periodic

Amine

Definiție: derivați ai NH₃ în care H este înlocuit de grupe organice R.

Clasificare

TipStructuraExemplu
Primară (1°)R–NH₂CH₃NH₂ (metilamină)
Secundară (2°)R–NH–R’(CH₃)₂NH (dimetilamină)
Terțiară (3°)R₃N(CH₃)₃N (trimetilamină)

Amine aromatice: inelul aromatic legat direct de N.

  • Anilina (C₆H₅–NH₂): cea mai importantă; lichid uleios, toxic, miros dulceag; baza industriei coloranților.

Proprietăți fizice

  • Amine alifatice mici: gaze cu miros neplăcut (de pește, putrefacție)
  • Anilina: lichid la T camerei
  • Solubilitate în apă: scade cu creșterea catenei

Caracter bazic

Aminele sunt baze (acceptă proton) datorită perechii de electroni neparticipanți de pe N:

$$R-NH_2 + H_2O \rightleftharpoons R-NH_3^+ + OH^-$$

Ordinea bazicității:

  • Amine alifatice > NH₃ > amine aromatice
  • Anilina este bază slabă (perechea de e⁻ de pe N este delocalizată în inelul aromatic)

Reacții

1. Cu acizi (formare de săruri de amoniu substituit): R–NH₂ + HCl → [R–NH₃]⁺Cl⁻ (clorhidrat de amină) C₆H₅NH₂ + HCl → C₆H₅NH₃⁺Cl⁻ (clorhidrat de anilină)

2. Acilare (reacție cu anhidride sau cloruri de acil): C₆H₅NH₂ + (CH₃CO)₂O → C₆H₅NHCOCH₃ + CH₃COOH (acetanilida)

3. Diazotare (amine aromatice primare + HNO₂, 0–5°C): C₆H₅NH₂ + HNO₂ → [C₆H₅N≡N]⁺Cl⁻ (sare de diazoniu) → baza sintezei coloranților azoici

4. Bromurarea anilinei (inelul activat de NH₂): C₆H₅NH₂ + 3Br₂ → C₆H₂Br₃NH₂↓ + 3HBr (precipitat alb — 2,4,6-tribromanilina)


Aminoacizi

Definiție: compuși bifuncționali cu atât grupă amino (–NH₂) cât și grupă carboxil (–COOH).

α-aminoacizi: NH₂ și COOH pe același carbon (C-α).

Formula generală: H₂N–CH(R)–COOH

Aminoacizi esențiali

Cei 20 de aminoacizi naturali (din proteine) — 8–9 sunt esențiali (nu pot fi sintetizați de organism): Leu, Ile, Val, Met, Phe, Trp, Thr, Lys (și His pentru copii).

Proprietăți

Substanțe amfotere (amfolitice) — se comportă ca acid SAU bază:

  • Ca acid: H₂N–CHR–COOH + NaOH → H₂N–CHR–COONa + H₂O
  • Ca bază: H₂N–CHR–COOH + HCl → ⁺H₃N–CHR–COOH Cl⁻

Ion zwitterion (amfion): forma predominantă în soluție neutră: $$^+H_3N-CHR-COO^-$$

Punct izoelectric (pI): pH la care zwitterionul predomină (sarcina netă = 0); aminoacid imobil în câmpul electric.

Legătura peptidică

Formarea: aminoacid + aminoacid → dipeptidă + H₂O

$$H_2N-CHR_1-COOH + H_2N-CHR_2-COOH \rightarrow H_2N-CHR_1-\underbrace{CO-NH}_{\text{legătură peptidică}}-CHR_2-COOH + H_2O$$

Legătura peptidică: –CO–NH– (amidă)

StructuraDenumire
2 aminoacizidipeptidă
3 aminoacizitripeptidă
2–10 aminoacizioligopeptidă
> 10 aminoacizipolipeptidă
> 50 aminoaciziproteină

Proteine

Structura primară: secvența de aminoacizi (determinată genetic).

Structura secundară: helixul α sau foița β (stabilizate de legături de hidrogen între grupele C=O și N–H).

Structura terțiară: conformația 3D (plierea lanțului; punți disulfurice –S–S–, interacțiuni hidrofobe).

Structura cuaternară: asocierea mai multor lanțuri polipeptidice (ex: hemoglobina — 4 lanțuri).

Reacții de identificare ale proteinelor

Reacția biuretului: proteină + NaOH + CuSO₄ → culoare violet-purpurie (identifică 2+ legături peptidice)

Reacția xantoproteică: proteină + HNO₃ conc → galben intens (identifică aminoacizi aromatici — Tyr, Phe, Trp)

Denaturarea: pierderea structurii 3D prin căldură, acizi, baze, solvenți organici → precipitare.


La examen

  • Aminele sunt baze: R–NH₂ + HCl → sare de clorhidrat
  • Anilina: bază slabă (N delocalizat); bromurarea → precipitat alb (2,4,6-tribromanilina)
  • Aminoacidul = amfoter (reacționează cu acizi ȘI cu baze)
  • Legătura peptidică: –CO–NH– (amidă); se formează cu eliminare de H₂O
  • Biuret + CuSO₄/NaOH → violet (identificare proteine)
  • Denaturarea proteinelor: modificarea structurii 3D (nu a celei primare)