有机化学-高鸿宾-第四版-答案--第二十章-氨基酸

第二十章氨基酸、蛋白质和核酸(一)命名下列化合物：(1)H2NCH2COONH4(2)(CH3)3CHCH2CHCOOHNH2甘氨酸铵亮氨酸(3)H2N(CH2)4CHCOOHNH2(4)HOOC(CH2)2CHCOOHNH2赖氨酸谷氨酸(5)CH2CH2CH2CONH(6)HSCH2CHCOOHNH2γ-丁内酰胺半胱氨酸(二)写出下列氨基酸的投影式，并用R,S-标记法表示它们的构型。(1)L-天门冬氨酸(2)L-半胱氨酸(3)L-异亮氨酸解：(1)COOHCH2COOHHH2N(2)COOHCH2SHHH2N(3)COOHHH2NHCH3C2H5S-天门冬氨酸S-半胱氨酸（2S,3S）-(三)用化学方法区别CH3CHCOO-NH3+和CH3CHCOOHNHCOCH3。解：CH3CHCOOHNHCOCH3CH3CHCOO-NH3+水合茚三酮蓝紫色x(四)指出下列氨基酸与过量HCl或NaOH溶液反应的产物。(1)Pro(2)Tyr(3)Ser(4)Asp解：(1)Na+Cl-NCOOHHH过量HCl过量NaOHNCOO-HHNCOOHHHHPro,色氨酸(2)Cl-HOCH2CHCOOHNH2过量NaOH过量HClHOCH2CHCOOHNH3+Tyr,酪氨酸Na+Na+O-CH2CHCOO-NH2(3)Cl-Na+HOCH2CHCOOHNH2过量HCl过量NaOHHOCH2CHCOO-NH2HOCH2CHCOOHNH3+Ser,丝氨酸(4)Cl-HOOCCH2CHCOOHNH3+过量HCl过量NaOHHOOCCH2CHCOOHNH2Asp,天门冬氨酸Na+Na+-OOCCH2CHCOO-NH2(五)说明为什么Lys的等电点为9.74，而Trp的等电点是5.88。(提示：考虑为什么杂环N在Trp中不是碱性的。)解：Lys的结构为：H2NCH2CH2CH2CH2CHCOOHNH2，其分子中有两个氨基，在水溶液均可电离，必须加入碱才能抑制氨基的电离，使Lys以偶极离子形式存在，而碱的加入必然会使溶液的pH升高，所以，Lys的等电点为9.74，高于中性氨基酸。Trp的结构为：NHCH2CHCOOHNH2，其分子中虽然有两个氮原子，但吡咯氮上的一对孤对电子参与了环状离域体系，碱性非常弱，在水溶液中并不电离，所以Trp的等电点是5.88，接近中性氨基酸。(六)按要求分别合成下列化合物(原料自选)。(1)应用丙二酸酯合成法合成苯丙氨酸[PhCH2CH(NH2)COOH]。分析：CHCOOHNH2PhCH2上PhCH2Cl来自丙二卤代酸氨解解：CH2(COOC2H5)2C2H5ONaPhCH2ClPhCH2CH(COOC2H5)2(1)5%NaOH(2)H+(3)CO2PhCH2CH2COOHBr2PPhCH2CHCOOHBrNH3PhCH2CHCOOHNH2(2)应用Gabriel合成法和丙二酸酯合成法相结合的方法合成蛋氨酸[CH3SCH2CH2CH(NH2)COOH]。解：CN-K+COOBrCH(COOC2H5)2CNCOOCH(COOC2H5)2(1)5%NaOH(2)H+(3)CO2(1)C2H5ONa(2)ClCH2CH2SCH3CNCOOC(COOC2H5)2CH2CH2SCH3H2NCHCOOHCH2CH2SCH3(3)应用Strecker合成法合成蛋氨酸。解：CH2=CHCHO+CH3SHCH2SCH3CH2CHONH3HCNCH2SCH3CH2CHCNNH2(1)NaOH,H2O(2)H+CH2SCH3CH2CHCOOHNH2(七)写出下列反应式中(A)~(I)的构造式。(1)HOOC(CH2)3CH2COOHBr2KOH(1)SOCl2(2)NH3H2NC(CH2)3CH2COHOO(A)分子内SN2反应Br2P(C)H2N(CH2)3CHCOOHBrNCOOHH(脯氨酸)(B)H2N(CH2)3CH2COHO(2)(D)(E)PhCH2CHCOO-NH3C2H5OHH2SO4乙酐吡啶PhCH2CHCOOC2H5NH3PhCH2CHCOOC2H5NHCOCH3(3)RCH2Cl(树脂)（CH3）3COCNHCHCOO-ORRCH2OCCHNHCOOC(CH3)3OR(F)(G)（CH3）3COCNHCHCOOHOR'DCCF3CCOOHCH2Cl2RCH2OCCHNH2OR(H)(I)F3CCOOHCH2Cl2RCH2OCCHNHCCHNHCOOC(CH3)3ORR'ORCH2OCCHNHCCHNH2ORR'OHFH3+NCHCNHCHCOO-R'RO+FCH2R(八)一个氨基酸的衍生物C5H10O3N2(A)与NaOH水溶液共热放出氨，并生成C3H5(NH2)(COOH)2的钠盐，若把(A)进行Hofmann降解反应，则生成α,γ-二氨基丁酸，推测(A)的构造式，并写出反应式。解：A的结构为H2NCCH2CH2CHCOOHNH2O或H2NCH2CH2CHCOOHCONH2(不稳定)；相关的反应式如下：H2NCCH2CH2CHCOOHNH2ONaOH/H2ONaOCCH2CH2CHCOONaNH2OCH2CH2CHCOOHNH2H2N{C3H5(NH2)(COOH)2的钠盐}-二氨基丁酸(A)Br2+NaOH或：H2NCH2CH2CHCOOHCONH2NaOH/H2OCH2CH2CHCOOHNH2H2N{C3H5(NH2)(COOH)2的钠盐}-二氨基丁酸(A')Br2+NaOHCH2CH2CHCOONaCOONaH2N(九)DNA和RNA在结构上有什么主要差别？解：DNA和RNA在结构上有两点不同。(1)戊糖不同。DNA中的戊糖为脱氧核糖核酸，而RNA中的戊糖为核糖核酸；(2)碱基不同。DNA中的碱基有胞嘧啶、胸腺嘧啶、腺嘌呤、鸟嘌呤，而RNA中的碱基有胞嘧啶、尿嘧啶、腺嘌呤、鸟嘌呤。