Tính chất hóa học đặc trùng của amino axit

Tài liệu Tính chất của Amino axit: Tính chất hóa học, vật lí, Điều chế, Ứng dụng chi tiết nhất Hoá học lớp 12 sẽ tóm tắt kiến thức trọng tâm về Tính chất của Amino axit từ đó giúp học sinh ôn tập để nắm vứng kiến thức môn Hoá học lớp 12.

1. Khái niệm

    - Amino axit là loại hợp chất hữu cơ tạp chức mà phân tử chứa đồng thời nhóm amino [NH2] và nhóm cacboxyl [COOH]–

    - Công thức chung: [H2N]x – R – [COOH]y

    a. Tên thay thế: axit + vị trí + amino + tên axit cacboxylic tương ứng.

    Ví dụ: H2N–CH2–COOH: axit aminoetanoic

    HOOC–[CH2]2–CH[NH2]–COOH: axit 2-aminopentanđioic

    b. Tên bán hệ thống: axit + vị trí chữ cái Hi Lạp [α, β, γ, δ, ε, ω] + amino + tên thông thường của axit cacboxylic tương ứng.

    Ví dụ: CH3–CH[NH2]–COOH: axit α-aminopropionic

    H2N–[CH2]5–COOH: axit ε-aminocaproic

    H2N –[ CH2]6–COOH: axit ω-aminoenantoic

    c. Tên thông thường: các amino axit thiên nhiên [α-amino axit] đều có tên thường. Ví dụ: H2N–CH2–COOH có tên thường là glyxin [Gly] hay glicocol

Tên gọi của một số α - amino axit

    Các amino axit là các chất rắn không màu, vị hơi ngọt, dễ tan trong nước vì chúng tồn tại ở dạng ion lưỡng cực [muối nội phân tử], nhiệt độ nóng chảy cao [vì là hợp chất ion]

1. Tác dụng lên thuốc thử màu: [H2N]x – R – [COOH]y. Khi:

    - x = y thì amino axit trung tính, quỳ tím không đổi màu

    - x > y thì amino axit có tính bazơ, quỳ tím hóa xanh

    - x < y thì amino axit có tính axit, quỳ tím hóa đỏ

2. Tính chất axit – bazơ của dung dịch amino axit: thể hiện tính chất lưỡng tính

    - Tác dụng với dung dịch bazơ [do có nhóm COOH]

    H2N–CH2–COOH + NaOH → H2N–CH2–COONa + H2O

    - Tác dụng với dung dịch axit [do có nhóm NH2]

    H2N–CH2–COOH + HCl → ClH3N–CH2–COOH

3. Phản ứng este hóa nhóm COOH

4. Phản ứng của nhóm NH2 với HNO2

    H2N–CH2–COOH + HNO2 → HO–CH2–COOH + N2 + H2O axit hiđroxiaxetic

5. Phản ứng trùng ngưng

    - Do có nhóm NH2 và COOH nên amino axit tham gia phản ứng trùng ngưng tạo thành polime thuộc loại poliamit

    - Trong phản ứng này, OH của nhóm COOH ở phân tử axit này kết hợp với H của nhóm NH2 ở phân tử axit kia tạo thành nước và sinh ra polime.

    - Amino axit thiên nhiên [hầu hết là α-amino axit] là cơ sở để kiến tạo nên các loại protein của cơ thể sống

    - Muối mononatri của axit glutamic được dùng làm mì chính [hay bột ngọt]

    - Axit ε-aminocaproic và axit ω-aminoenantoic là nguyên liệu sản xuất tơ tổng hợp [nilon – 6 và nilon – 7]

    - Axit glutamic là thuốc hỗ trợ thần kinh, methionin là thuốc bổ gan.

15:49:3925/09/2021

Amino Axit là những hợp chất cơ sở để kiến tạo nên các loại protein của cơ thể sống. Một số amino axit được dùng phổ biến trong đời sống như muối mononatri của axit glutamic dùng làm gia vị thức ăn [gọi là mì chính hay bột ngọt], axit glutamic là thuốc hỗ trợ thần kinh, methionin là thuốc bổ gan.

Câu hỏi đặt ra là: Amino axit là gì? Tính chất vật lý và tính chất của Amino axit ra sao? Cấu tạo phân tử của amino axit như thế nào và có ứng dụng gì trong đời sống? bài viết này sẽ tìm lời giải đáp cho các câu hỏi đó.

I. Khái niệm, tên gọi Amino axit

1. Amino axit là gì?

- Amino axit là loại hợp chất hữu cơ tạp chức, phân tử chứa đồng thời nhóm amino [NH2] và nhóm cacboxyl [COOH].

* Ví dụ: H2N-CH2-COOH [glyxin]

2. Tên gọi của Amino axit

• Tên thay thế: 

 axit + vị trí + amino + tên axit cacboxylic tương ứng.

* Ví dụ: H2N–CH2–COOH: axit aminoetanoic

 HOOC–[CH2]2–CH[NH2]–COOH: axit 2-aminopentanđioic

• Tên bán hệ thống: 

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

* Ví dụ: CH3–CH[NH2]–COOH: axit α-aminopropionic

 H2N–[CH2]5–COOH: axit ε-aminocaproic

 H2N –[ CH2]6–COOH: axit ω-aminoenantoic

• Tên thông thường: 

 các amino axit thiên nhiên [α-amino axit] đều có tên thường.

II. Tính chất vật lý của amino axit

- Các amino axit là các chất rắn không màu, vị hơi ngọt, dễ tan trong nước vì chúng tồn tại ở dạng ion lưỡng cực [muối nội phân tử], nhiệt độ nóng chảy cao [vì là hợp chất ion]

III. Cấu tạo phân tử và tính chất hóa học của Amino axit

1. Cấu tạo phân tử của amino axit

- Phân tử amino axit có nhóm cacboxyl [COOH] thể hiện tính axit và nhóm amino [NH2] thể hiện tính bazơ nên thường tương tác với nhau tạo ra ion lưỡng cực:

[dạng phân tử]             [dạng ion lưỡng cực]

- Các amino axit là những hợp chất có cấu tạo ion lưỡng cực nên chúng là chất rắn kết tinh, tương đối dễ tan trong nước và có nhiệt độ nóng chảy cao [phân hủy khi nóng chảy].

2. Tính chất hóa học của Amino axit

Các amino axit biểu hiện tính chất lưỡng tính, tính chất riêng của mỗi nhóm chức và có phản ứng trùng ngưng.

a] Tính chất lưỡng tính của amino axit

- Amino axit tác dụng với dung dịch bazơ [do có nhóm COOH]

  H2N–CH2–COOH + NaOH → H2N–CH2–COONa + H2O

- Amino axit tác dụng với dung dịch axit [do có nhóm NH2]

  H2N–CH2–COOH + HCl → ClH3N–CH2–COOH

b] Tính axit - bazơ của dung dịch amino axit

Các amino axit  [H2N]x – R – [COOH]y tác dụng lên thuốc thử màu:

- Nếu x = y thì amino axit trung tính, quỳ tím không đổi màu.

- Nếu x > y thì amino axit có tính bazơ, quỳ tím hóa xanh.

- Nếu x < y thì amino axit có tính axit, quỳ tím hóa đỏ.

c] Amino axit phản ứng este hóa của nhóm COOH

- Tương tự như axit cacboxylic, amino axit cũng có phản ứng với ancol [xt: H+] tạo este

 H2NCH2COOH + C2H5OH  H2NCH2COOC2H5 + H2O

d] Phản ứng trùng ngưng của amino axit

- Phản ứng trùng ngưng của ε và ω-amino axit tạo polime thuộc loại poliamit

nH2N – [CH2]5-COOH   -[NH – [CH2]5 – CO]n- + nH2O

Axit - aminocaproic              policaproamit

IV. Ứng dụng của amino axit

- Các amino axit thiên nhiên [hầu hết là α-amino axit] là những hợp chất cơ sở để kiến tạo nên các loại protein của cơ thể sống.

- Một số amino axit được dùng phổ biến trong đời sống như muối mononatri của axit glutamic dùng làm gia vị thức ăn [gọi là mì chính hay bột ngọt], axit glutamic là thuốc hỗ trợ thần kinh, methionin là thuốc bổ gan.

Đến đây chúng ta đã tìm hiểu xong nội dung lý thuyết về Amino axit: khái niệm, danh pháp, tính chất vật lý, tính chất hóa học, cấu tạo phân tử và ứng dụng. Nếu các em có câu hỏi hay góp ý hãy để lại bình luận dưới bài viết nhé, chúc các em thành công.

III – TÍNH CHẤT HÓA HỌC

1. Tính chất axit – bazơ của dung dịch amino axit

a] Tác dụng lên chất chỉ thị màu: [H2N]x – R – [COOH]y. 

- Nếu  x = y thì amino axit trung tính, quỳ tím không đổi màu 
- Nếu x > y thì amino axit có tính bazơ, quỳ tím hóa xanh 
- Nếu x < y thì amino axit có tính axit, quỳ tím hóa đỏ

b] Tính chất lưỡng tính:

- Tác dụng với dung dịch bazơ [do có nhóm COOH] 
H2N–CH2–COOH + NaOH → H2N–CH2–COONa + H2O 
hoặc: H3N+–CH2–COO– + NaOH → H2N–CH2–COONa + H2O 
- Tác dụng với dung dịch axit [do có nhóm NH2] 
H2N–CH2–COOH + HCl → ClH3N–CH2–COOH 
hoặc: H3N+–CH2–COO– + HCl → ClH3N–CH2–COOH

2. Phản ứng este hóa nhóm COOH

3. Phản ứng của nhóm NH2 với HNO2

H2N–CH2–COOH + HNO2 → HO–CH2 –COOH + N2 + H2O 
                             axit hiđroxiaxetic

4. Phản ứng trùng ngưng

- Do có nhóm NH2 và COOH nên amino axit tham gia phản ứng trùng ngưng tạo thành polime thuộc loại poliamit
- Trong phản ứng này, OH của nhóm COOH ở phân tử axit này kết hợp với H của nhóm NH2 ở phân tử axit kia tạo thành nước và sinh ra polime 
- Ví dụ:

V - ỨNG DỤNG

- Amino axit thiên nhiên [hầu hết là α-amino axit] là cơ sở để kiến tạo nên các loại protein của cơ thể sống - Muối mononatri của axit glutamic được dùng làm mì chính [hay bột ngọt] - Axit ε-aminocaproic và axit ω-aminoenantoic là nguyên liệu sản xuất tơ tổng hợp [nilon – 6 và nilon – 7] 

- Axit glutamic là thuốc hỗ trợ thần kinh, methionin [CH3–S–CH2–CH2–CH[NH2]–COOH] là thuốc bổ gan

BÀI TẬP ÁP DỤNG

Câu 1.  Cho các chất sau: [1] metyl amin; [2] Glyxin;  [3] Lysin; [4] axit Glutamic; [5] Glutamin. Số dung dịch làm quỳ tím hóa xanh là:

            A. 4                             B. 2                             C. 3                             D. 5

Câu 2. Dạng tồn tại chủ yếu của axit glutamic là:

            A. -OOCCH2CH2CH[NH+3]COOH                           B. HOOCCH2CH2CH[NH+3]COOH            

            C. HOOCCH2CH2CH[NH+3]COO-                           D. -OOCCH2CH2CH[NH2]COO- 

Câu 3. Hãy cho biết dùng quỳ tím có thể phân biệt được dãy các dung dịch nào sau đây ?

            A. Glyxin, Alanin, Lysin                                           B. Glyxin, Valin, axit Glutamic         

            C. Alanin, axit Glutamic, Valin.                                 D. Glyxin, Lysin, axit Glutamic

Câu 4. Phát biểu nào dưới dây về aminoaxit  là không đúng?

            A. Hợp chất H2N-COOH là aminoaxit đơn giản nhất

                B. Aminoaxit ngoài dạng phân tử [H2N-R-COOH] còn có dạng ion lưỡng cực [H3N+RCOO-]

                C. Aminoaxit là hợp chất hữu cơ tạp chức, phân tử chứa đồng thời nhóm amino và nhóm cacboxyl

            D. Amino axit là các chất rắn, kết tinh, tan tốt trong nước và tạo dung dịch có vị ngọt.

Câu 5. Cho 10,3 gam aminoaxit X tác dụng với HCl dư thu được 13,95 gam muối. Mặt khác, cho 10,3 gam amino axit X tác dụng với NaOH [vừa đủ] thu được 12,5 gam muối. Vậy công thức của aminoaxit là:

            A. H2N-C3H6-COOH                                                             B. H2N-[CH2]4CH[NH2]-COOH

            C. H2N-C2H4-COOH                                                             D. HOOC-[CH2]2-CH[NH2]-COOH

Câu 6. Cho amino axit X tác dụng vừa đủ với 16,6 ml dung dịch HCl 20% [d = 1,1 g/ml] thu được muối Y. Y tác dụng vừa đủ với 400 ml dung dịch NaOH 0,5M thu được dung dịch Z. Cô cạn cẩn thận dung dịch Z thu được 15,55 gam muối khan. Công thức của X là :

            A. H2N-C2H4-COOH                                                             B. H2N-CH2-COOH  

                C. H2N-C3H6-COOH                                                             D. H2N-C3H4-COOH

Câu 7. Nhúng quỳ tím vào dung dịch nào sau đây, quỳ tím có màu hồng:

            A. ClH3N-CH2-CH2-COOH                                      B. H2N-CH2-COONa   

                C. H2N-CH2-CH[NH2]-COOH                                  D. CH3-CH[NH2]-COOH

Câu 8. Cho 0,1 mol α-amino axit X tác dụng vừa đủ với 100 ml dung dịch HCl 1,0M thu được chất hữu cơ Y. Để tác dụng vừa đủ với chất hữu cơ Y cần 200 ml dung dịch NaOH 1,0M và dung dịch sau phản ứng chứa 15,55 gam muối. Vậy công thức của -amino axit X là :

            A. H2N-CH2-CH2-COOH                              B. CH3-CH[NH2]-COOH

            C. H2N-CH2-COOH                                     D. HOOC-CH2-CH2-CH[NH2]-COOH

Câu 9. Cho 100,0 ml dung dịch aminoaxit X nồng độ 0,2M tác dụng vừa đủ với 80,0 ml dung dịch NaOH 0,25M, đun nóng. Sau phản ứng cô cạn dung dịch thì thu được 2,22 gam muối khan. Vậy công thức của amino axit là:

            A. H2N-C2H4-COOH                                      B. H2N-C3H6-COOH

                 C. H2N-CH2-COOH                                       D. H2N-C3H4-COOH

Câu 10. Cho amino axit X [chứa 1 nhóm amino và 1 nhóm cacboxyl]. Cho m gam X tác dụng vừa đủ với NaOH, thu được 8,88 gam muối Y. Mặt khác, cho m gam X tác dụng với dung dịch HCl dư, cô cạn cẩn thận dung dịch thu được 10,04 gam muối Z. Vậy công thức của X là:

            A. H2N-C2H4-COOH                                      B. H2N-C3H6-COOH

                C. H2N-CH2-COOH                                       D. H2N-C3H4-COOH

Câu 11. Cho axit aminoaxetic tác dụng với: Na, HCl, CaCO3, HNO2, NaOH, CH3OH/HCl khan. Số chất phản ứng với axit amino axetic là:

            A. 5                             B. 6                             C. 4                             D. 3

Câu 12. Cho  0,01 mol aminoaxit X phản ứng vừa đủ với 0,01 mol H2SO4 hoặc 0,01 mol NaOH. Công thức chung của X có dạng:

            A. [H2N]2RCOOH                                          B. H2NRCOOH         

                C. H2NR[COOH]2                                          D. [H2N]2R[COOH]2

Câu 13. Cho 0,2 mol alanin tác dụng với 200 ml dung dịch HCl thu được dung dịch X có chứa 28,75 gam chất tan. Hãy cho biết cần bao nhiêu ml dung dịch NaOH 1M để phản ứng vừa đủ với các chất trong dung dịch X?

            A. 100 ml                    B. 400 ml                    C. 500 ml                    D. 300 ml

Câu 14. Cho 0,1 mol amino axit X tác dụng vừa đủ với 0,1mol HCl thu được muối Y. 0,1 mol muối Y phản ứng vừa đủ với 0,3 mol NaOH thu được hỗn hợp muối Z có khối lượng là 24,95 gam. Vậy công thức của X là:

            A. H2N-C3H5[COOH]2                                   B. H2N-C2H3[COOH]2          

                C. [H2N]2C3H5-COOH                                   D. H2N-C2H4-COOH

Câu 15. Amino axit X có tỉ lệ khối lượng C, H, O, N là 9 : 1,75 : 8 : 3,5 tác dụng với dd NaOH và dung dịch  HCl đều theo tỷ lệ mol 1: 1 và mỗi trường hợp chỉ tạo một muối duy nhất. Vậy công thức của X là:

           A. H2N-C2H4-COOH                                                 B. H2N-CH2-COOH  

              C. H2N-C3H6-COOH                                                 D. H2N-C4H8-COOH

ĐÁP ÁN

Luyện Bài tập trắc nghiệm môn Hóa lớp 12 - Xem ngay

>> Luyện thi TN THPT & ĐH năm 2022 trên trang trực tuyến Tuyensinh247.com. Học mọi lúc, mọi nơi với Thầy Cô giáo giỏi, đầy đủ các khoá: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng; Tổng ôn chọn lọc.