Bài tập phản ứng thủy phân peptit

Các CTCT phù hợp là:

Gly - Gly- Ala - Val- Ala

Ala - Gly- Ala - Val- Gly

Gly- Ala - Val- Gly - Ala

Gly- Ala - Val- Ala - Gly

Ala - Gly-Gly- Ala - Val

Gly - Ala - Gly- Ala - Val

=> Có 6 CTCT thỏa mãn

X : Gly-Ala-Glu-Gly

→ thủy phân X thu được các đipeptit là Gly-Ala, Ala-Glu, Glu-Gly

Thủy phân X thu được các đipeptit là Gly-Ala, Ala-Gly, Gly-Gly

→ thu được tối đa 3 đipeptit

Thủy phân X thu được các tripeptit là : Gly-Val-Gly, Val-Gly-Val,Gly-Val-Ala, Val-Ala-Gly

(thực hiện cắt lần lượt từ trái sang phải 3 aa liền nhau, chú ý peptit trùng nhau)

1 mol X → 1 mol Ala + 1 mol Val + 1 mol Phe + 2 mol Gly

Vậy X chứa 5 gốc amino axit (trong đó 1 gốc Ala, 1 gốc Val, 1 gốc Phe và 2 gốc Gly)

Ghép mạch peptit như sau:

Ala-Gly-Phe           Phe-Val           Phe-Ala                        Ala-Gly-Phe-Val-Ala

→ X là Ala-Gly-Phe-Val-Ala

n_Ala = 0,06 mol; n_Ala-Ala= 0,02 mol; n_Ala-Ala-Ala = 0,02 mol

Bảo toàn mắt xích Ala: 4n_{Ala-Ala-Ala-Ala} = n_Ala +2n_Ala-Ala +3n_Ala-Ala-Ala

→n_{Ala-Ala-Ala-Ala} = 0,04 mol

m = (89.4 – 18.3).0,04 = 12,08 gam

\(\eqalign{
& \left\{ \matrix{
Ala - Gly - Gly:0,025 \hfill \cr
Gly - Val:0,05 \hfill \cr
Gly:0,1 \hfill \cr
Val:0,025 \hfill \cr} \right. \to BT.Gly:{n_X} = {{0,025.2 + 0,05 + 0,1} \over 2} = 0,1 \cr
& \to \left\{ \matrix{
BT.Ala:0,1.2 = 0,025 + x + y \hfill \cr
BT.Val:0,1 = 0,05 + 0,025 + x \hfill \cr} \right. \Rightarrow \left\{ \matrix{
x = 0,025 \hfill \cr
y = 0,15 \hfill \cr} \right. \to x/y = 1/6 \cr} \)

\(\eqalign{
& \left\{ \matrix{
Ala - Gly - Gly:x \hfill \cr
Ala - Ala - Ala - Gly:y \hfill \cr} \right. \to \left\{ \matrix{
203x + 288y = 63,5 \hfill \cr
BT.Gly:2x + y = 0,3 \hfill \cr} \right. \to \left\{ \matrix{
x = 0,1 \hfill \cr
y = 0,1 \hfill \cr} \right. \cr
& {n_{NaOH\,}} = 0,1.3 + 0,1.4 = 0,7 < 0,8\, \to \,\,\,NaOH\,d \cr
& BTKT:\,\,{m_X} + {m_{NaOH}} = m + {m_{{H_2}O}} \cr
& = > 49,1 + 0,8.40 = \,m + 0,2.18 \cr} \)

=> m = 77,5 gam

\(\eqalign{
& Val - Gly - Gly - Val - Gly:0,15mol \to \left\{ \matrix{
Gly:1,7\, \hfill \cr
Val:0,16\,\, \hfill \cr
Gly - Gly:0,05 \hfill \cr
Val - Gly:0,05\, \hfill \cr
Gly - Val - Gly:0,05 \hfill \cr
Gly:0,15 \hfill \cr} \right. \cr
& BT\,\,Gly:{n_{Gly}}_{(X1)} = 0,15.3 - (0,14 + 0,05.2 + 0,05 + 0,05.2) = 0,06 \cr
& BT\,\,Val = {n_{Val}}_{(X1)} = 0,15.2 - (0,16 + 0,05 + 0,05) = 0,04 \cr
& \to Val - Gly - Gly - Val - Gly:0,02 \to m = 0,02.3.75 + 0,02.2.117 - 0,02.18.4 = 7,74gam \cr} \)

Y có dạng C_nH_2n+1NO₂

\( \to {M_Y} = \dfrac{{14 + 16.2}}{{0,6133}} = 75\,\)→ Y là Gly

Bảo toàn gốc Ala :

5n_X = 4n_tetrapeptit + 3n_tripeptit + 2n_đipeptit + n_Y

\(\begin{array}{l}{n_X} = \dfrac{1}{5}[\dfrac{{24,6.4}}{{(75.4 - 18.3)}} + \dfrac{{18,9.3}}{{(75.3 - 18.2)}} + \dfrac{{13,2.2}}{{(75.2 - 18)}} + \dfrac{{7,5}}{{75}}] = 0,2\,mol\\ \to {m_X} = 0,2.(75.5 - 18.4) = 60,6\,gam\end{array}\)

\(\eqalign{
& {M_X} = {1 \over {0,1867}}.14 = 75\,gam\,(Gly) \cr
& 79,35gam\left\{ \matrix{
Gly - Gly:4x\,mol \hfill \cr
Gly - Gly - Gly:3x\,mol \hfill \cr
Gly - Gly - Gly - Gly:2x\,mol \hfill \cr} \right.\buildrel {{H^ + }/{H_2}O} \over
\longrightarrow \left\{ \matrix{
Gl{y_2}:m\,gam \hfill \cr
Gl{y_3} = 0,1\,mol \hfill \cr
Gl{y_4} = 0,05\,mol \hfill \cr
Gly = 0,15\,mol \hfill \cr} \right. \cr
& BTKL:(75.2 - 18).x + (75.3 - 18.2).x + (75.4 - 18.3).x = 79,35 \to x = 0,05\,mol \cr
& BT\,\,Glu:8x + 9x + 8x = 2.{m \over {75.2 - 18}} + 0,1.3 + 0,05.4 + 0,15 \to m = 39,6\,gam. \cr}\)

Do thủy phân X tạo sản phẩm gồm glyxin, alanin và phenyl alanin

Mà M_X = 293 → X là tripeptit gồm 1 gốc Gly; 1 gốc Ala và 1 gốc Phe

→ Y và Z đều là đipeptit

n_HCl = 0,4 mol → n_Y = 0,5n_HCl = 0,2 mol

→ M_Y = 146 → Y là Ala-Gly hoặc Gly-Ala

Chỉ có đáp án Ala-Gly-Phe thỏa mãn

Thủy phân hoàn toàn → KOH có thể dư

Gọi n_Ala-Gly-Gly = x mol;  n_{Ala-Ala-Ala-Gly} = y mol

Bảo toàn mắt xích Gly: 2x + y = n_Ala-Gly + n_Gly-Gly+ n_Gly= 0,1 + 2.0,1 + 0,2

→ 2x + y = 0,5  (1)

Bảo toàn khối lượng: m_X + n_KOH= m_{rắn khan} + m_H2O

→ 203x + 288y + 1,2.40 = 112 + 18.(x + y)   (2)

Từ (1) và (2) → x = 0,2;   y = 0,1

→ m_X = m_Ala-Gly-Gly + m_{Ala-Ala-Ala-Gly} = 0,2.203 + 0,1.288 = 69,4 gam

Dung dịch G chứa GlyNa (a mol) và ValNa (b mol)

→ n_HCl = 2a + 2b = 0,8

m_muối = 111,5a + 125,5b + 58,5.(a + b) = 70,8

→ a = b =0,2 mol

=> n_NaOH = a + b = 0,2 + 0,2 = 0,4 mol

Gọi n_X = x mol => n_Y = x mol

Vì X tác dụng với NaOH tạo 1 H₂O và Y + NaOH tạo 1 H₂O

Bảo toàn khối lượng : m_X + m_NaOH = m_{dd T} + m_H2O

→ m + 0,4.40 = m + 12,4 + 18.(x + x)

=> x = 0,1

X có k gốc amino axit => n_NaOH = k.n_X + n_Y => 0,1k + 0,1 = 0,4

=> k = 3

Vì tỉ lệ muối GlyNa : AlaNa = 0,2 : 0,2 = 1 : 1 → có 2 trường hợp

TH1: X là Gly₂Ala và Y là Ala (loại vì M_X< 3,2M_Y)

TH2: X là Ala₂Gly và Y là Gly (thỏa mãn M_X>3,2M_Y)

A đúng

B đúng

C sai vì tỉ lệ gốc Gly : Ala trong X là 1:2

D đúng  

Thủy phân peptit này thu được 2 amino axit là         

H₂N-CH₂-COOH, H₂N-CH(CH₃)COOH

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

Lys-Gly-Ala + 2H₂O + 4HCl → hỗn hợp muối

BTKL : m_muối = m_X + m_H2O + m_HCl = 0,15.274 + 2.0,15.18 + 4.0,15.36,5 = 68,4 gam

\(\eqalign{
& \left\{ \matrix{
Ala - Gly - Val - Ala:x \hfill \cr
Val - Gly - Val:2x \hfill \cr} \right.\buildrel { + NaOH} \over
\longrightarrow \left\{ \matrix{
Ala - Na:2x \hfill \cr
Gly - Na:3x \hfill \cr
Val - Na:5x \hfill \cr} \right. \cr
& \to 2x.(89 + 22) + 3x.(75 + 22) + 5x.(117 + 22) = 120,8 \cr
& \to x = 0,1 \cr} \)

→ m = 0,1.(89 + 75 + 117 + 89 – 3.18) + 2.0,1.(117 + 75 + 117 – 2.18) = 86,2 gam

Thủy phân peptit Gly – Ala- Phe- Gly- Ala- Val ta thu được 2 đipeptit chứa Gly là:Gly – Ala; Phe- Gly

X₅ + 5NaOH → muối + H₂O

a  →   5a                →       a

Bảo toàn khối lượng : m_peptit + m_NaOH = m_muối + m_H2O  

→ 7,46 + 5a.40 = 11,1 + 18a → a = 0,02

X₅ + 4H₂O + 5HCl → muối

Bảo toàn khối lượng : m_peptit + m_H2O + m_HCl = m_muối

→ m_muối = 7,46 + 4.0,02.18 + 5.0,02.36,5 = 12,55

$m?\left\{ \begin{gathered}  Ala - Val - Ala - Gly - Ala:\,a\,mol \hfill \\  Val - Gly - Gly:\,b\,mol \hfill \\ \end{gathered}  \right. \to \left\{ \begin{gathered}  Gly:a + 2b \hfill \\  Ala:3a\,(x = ?\,gam) \hfill \\  Val:a + b \hfill \\ \end{gathered}  \right. \to \left\{ \begin{gathered}  a + 2b = 37,5/75 \hfill \\  a + b = 35,1/117 \hfill \\ \end{gathered}  \right.$

$\left\{ \begin{gathered}  a = 0,1 \hfill \\  b = 0,2 \hfill \\ \end{gathered}  \right. \Rightarrow \left\{ \begin{gathered}  x = 3.0,1.89 = 26,7\,gam \hfill \\  m = 37,5 + 35,1 + 26,7 - 18(0,1.4 + 0,2.2) = 84,9\,gam \hfill \\ \end{gathered}  \right.$

Ngoài cách dùng bảo toàn khối lượng như trên để tính m, ta có thể tính ra M của từng peptit rồi nhân với số mol tương ứng.