Bài tập phản ứng thủy phân peptit

Thủy phân peptit này thu được 4 ∝-amino axit là         

H₂N-CH₂-COOH, H₂N-CH(CH₂COOH)-COOH, H₂N-CH(CH₂-C₆H₅)-COOH, H₂N-CH(CH₃)COOH

Phương trình phản ứng :

Glu-Ala + 3NaOH → NaOOC-[CH₂]₂-CH(NH₂)-COONa + CH₃-CH(NH₂)-COONa + 2H₂O

Tripeptit X + H₂O → Ala + 2Gly

→ X tạo bởi 2 Gly và 1 Ala

Các đồng phân của X là

Gly-Gly-Ala

Ala-Gly-Gly

Gly-Ala-Gly

M_Lys-Gly-Ala = 146 + 75 + 89 – 2.18 = 274

Lys-Gly-Ala + 2H₂O + 2H₂SO₄ → hỗn hợp muối

BTKL : m_muối = m_X + m_H2O + m_H2SO4 = 0,1.274 + 2.0,1.18 + 2.0,1.98 = 50,6 gam

M_{Ala-Gly-Glu-Lys} = 89 + 75 + 147 + 146 – 3.18 = 403

Ala-Gly-Glu-Lys + 5NaOH → hh muối + 2H₂O

Bảo toàn khối lượng : m_muối = m_X + m_NaOH – m_H2O = 0,1.403 + 5.0,1.40 – 2.0,1.18 = 56,7 gam

n_Ala = 16,02 / 89 = 0,18 mol

X: (Ala)_n → nAla

$\begin{gathered}\to \,\,{n_X} = \frac{{{n_{Ala}}}}{n} = \frac{{0,18}}{n} \to \,\,{M_X} = \frac{{13,32}}{{\frac{{0,18}}{n}}} = 74n \hfill \\\to 74n = 89n - (n - 1).18\,\, \to \,\,n\, = 6 \hfill \\\end{gathered} $

Vậy X là hexapeptit

n_Ala = 22,25 / 89 = 0,25 mol;  n_Gly = 56,25 / 75 = 0,75 mol

→ trong X có tỉ lệ Ala : Gly là 1 : 3

X có dạng (Ala)_a(Gly)_3a  → M_X = 89a + 75.3a – (4a – 1).18 = 242a + 18

Bảo toàn mắt xích Ala : n_X = n_Ala / a = 0,25 / a

\(\begin{gathered}\to \,\,{M_X} = \dfrac{{65}}{{\dfrac{{0,25}}{a}}} = 260a = 242a + 18 \hfill \\\to a = 1 \hfill \\\end{gathered} \)

→ X thuộc loại tetrapeptit

X là Gly-Ala-Ala có M_X = 75 + 89.2 – 2.18 = 217

Gly-Ala-Ala + 3NaOH → hh muối + H₂O

     0,1                        →                       0,1 mol

Bảo toàn khối lượng : m_crắn  = m_x + m_{NaOH ban đầu} – m_H2O = 0,1.217 + 0,4.40 – 0,1.18 = 35,9 gam

Giả sử peptit X có số mắt xích là n

X + nKOH → hh rắn + H₂O

Vì X tạo thành từ các các α-aminoaxit có 1 nhóm –NH₂ và 1 nhóm –COOH và dung dịch KOH lấy dư 15%

→ n_KOH = 1,15.n.n_X = 1,15.n.0,25 = 0,2875n

Bảo toàn khối lượng : m_X  + m_KOH = m_{chất rắn} + m_H2O

$ \to m + 0,2875n.56 = m + 253,1 + 18.0,25 \to n = 16$

→ số liên kết peptit trong X là  : n – 1 = 16 – 1 = 15

peptit X có 4 mắt xích (tạo bởi 3 Gly và 1 Ala) => số liên kết peptit = 4 -1 = 3

Bước 1: Xác định số gốc aa trong Y

Để thủy phân hoàn toàn 1 mol Y cần 4 mol NaOH ⟹ Y là tetrapeptit.

Bước 2: Viết CTCT của Y

Thủy phân không hoàn toàn peptit Y mạch hở thu được hỗn hợp sản phẩm trong đó có hai đipeptit Gly-Gly và Ala-Ala

⟹ Có 2 CTCT phù hợp với Y là Gly-Gly-Ala-Ala và Ala-Ala-Gly-Gly.

Cấu trúc của peptit là: Ala - Gly- Ala - Glu - Gly.

Bước 1: Xác định số mắt xích có trong peptit

- Thủy phân hoàn toàn 1 mol X thì thu được 1 mol Gly, 2 mol Ala và 2 mol Val

→ X là pentapeptit tạo bởi 1Gly, 2Ala, 2Val.

Bước 2: Xác định CTCT của peptit

- Thủy phân không hoàn toàn X thu được Gly-Ala-Val nên X có chứa đoạn mạch Gly-Ala-Val.

- Amino axit đầu C của X là Val nên X có dạng ?-?-?-?-Val.

Các CTCT thỏa mãn cả 3 điều trên là:

Ala-Val-Gly-Ala-Val

Val-Ala-Gly-Ala-Val

Ala-Gly-Ala-Val-Val

Gly-Ala-Val-Ala-Val

Vậy có 4 CTCT thỏa mãn.

Bước 1: Xác định số mắt xích có trong X

- 1 phân tử X chứa 2 Gly, 2 Ala, 1 Val ⟹ X là pentapeptit.

Bước 2: Biện luận tìm CTCT phù hợp

- X thủy phân không hoàn toàn tạo Gly-Ala-Val và không có Gly-Gly nên các công thức cấu tạo thỏa mãn là:

     Gly-Ala-Val-Gly-Ala

     Gly-Ala-Val-Ala-Gly

     Ala-Gly -Ala-Val-Gly

     Gly-Ala-Gly -Ala-Val

Vậy có tất cả 4 công thức cấu tạo phù hợp với tính chất của X.

Y là NH₄ – OOC – COO – NH₄ : a mol

Z là H₂N – CH₂ – CO – NH – CH₂ – COOH : b mol

X + NaOH : n_khí = n_NH3 = 2a = 0,2 mol

m_X = 124a + 132b = 25,6 nên a = 0,1 và b = 0,1 mol

X + HCl thì → 0,1 mol (COOH)₂ và 0,2 mol H₃NCl – CH₂ – COOH → m = 31,30 (g)

Bước 1: Xác định số mắt xích có trong X

- 1 phân tử X chứa 2 Gly, 2 Ala, 1 Val ⟹ X là pentapeptit.

Bước 2: Biện luận tìm CTCT phù hợp

- X thủy phân không hoàn toàn tạo Gly-Ala-Val nên các công thức cấu tạo thỏa mãn là:

Gly – Ala – Val−Ala – Gly

Gly – Ala – Val−Gly – Ala

Gly- Gly – Ala – Val−Ala

Ala – Gly – Ala – Val – Gly

Gly –Ala - Gly – Ala – Val

Ala – Gly - Gly – Ala – Val.

Vậy có tất cả 6 công thức cấu tạo phù hợp với tính chất của X.

tetrapeptit +4NaOH → muối + 1H₂O

tripeptit + 3NaOH → muối + 1.H₂O

=> ∑ n_NaOH cần vừa đủ = 4a + 3×2a = 10a = 0,6 mol

=> a = 0,06 (mol)

Từ  phương trình có: ∑n_H2O = a + 2a = 3a = 3.0,06 = 0,18 (mol)

BTKL ta có: m + m_NaOH = m_muối + m_H2O

=> m + 0,6.40 = 72,48 + 0,18.18

=> m = 51,72 (g)

Ta có: n_Gly-Ala = 29,2 : 146 = 0,2 (mol); n_Gly-Val = 52,2 : 174 = 0,3 (mol); n_Ala = 26,7 : 89 = 0,3 mol

Bảo toàn gốc Ala ⟹ n_{Gly-Ala-Gly-Val} = n_Gly-Ala + n_Ala = 0,2 + 0,3 = 0,5 (mol)

Bảo toàn gốc Gly ⟹ 2n_{Gly-Ala-Gly-Val} = n_Gly-Ala + n_Gly-Val + n_Gly ⇔ 2.0,5 = 0,2 + 0,3 + n_Gly ⟹ n_Gly = 0,5 mol

Bảo toàn gốc Val ⟹ n_{Gly-Ala-Gly-Val} = n_Gly-Val + n_Val ⇔ 0,5 = 0,3 + n_Val ⟹ n_Val = 0,2 mol

→ m = m_Gly + m_Val = 0,5.75 + 0,2.117 = 60,9 (g)

Gly(Ala)₂(Val)₂ + 5NaOH → GlyNa + 2AlaNa + 2ValNa + H₂O

0,15 →                     0,75 →                                           0,15 (mol)

BTKL: m_muối = m_X + m_NaOH - m_H2O = 0,15.(75 + 2.89 + 2.117 - 4.18) + 0,75.40 - 0,15.18 = 89,55 gam

1 phân tử X chứa 2Gly, 2 Ala, 1 Val ⟹ X là pentapeptit

X thủy phân không hoàn toàn tạo Gly - Ala - Val và không có Gly - Gly nên các CTCT thỏa mãn là

Gly - Ala - Val - Gly - Ala

Gly - Ala - Val - Ala - Gly

Ala - Gly  - Ala - Val - Gly

Gly - Ala - Gly  - Ala - Val

⟹ 4 CTCT thỏa mãn