Презентация Кислотные и основные свойства биоорганических соединений. (Лекция 2) онлайн

Содержание слайда: Лекция № 2 КИСЛОТНЫЕ И ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА БИООРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

Содержание слайда: Кислотность и основность - важные свойства соединений, определяющие их фундаментальные физико-химические и биологические свойства. Ферментативные реакции катализиру-ются кислотами или основаниями. Слабые кислоты и основания играют важнейшую роль в метаболизме и его регуляции. Водородные связи обеспечивают устойчивость вторичной и третичной структур белков и ДНК. Кислотность и основность - важные свойства соединений, определяющие их фундаментальные физико-химические и биологические свойства. Ферментативные реакции катализиру-ются кислотами или основаниями. Слабые кислоты и основания играют важнейшую роль в метаболизме и его регуляции. Водородные связи обеспечивают устойчивость вторичной и третичной структур белков и ДНК.

Содержание слайда: Кислотно-основные взаимодействия А-Н + :В ↔ А- + В-Н кислота основание сопряженное сопряженная основание кислота По теории Бренстеда-Лоури Кислоты - доноры протонов, основания- акцепторы протонов

Содержание слайда: [НСОО-]×[Н3О+] [НСОО-]×[Н3О+] К= [НСООН]×[Н2О] Ка = К×[Н2О] [НСОО-]×[Н3О+] Ка= [НСООН]

Содержание слайда: Чем ниже кислотность, тем выше рКа Ка = 1,75×10-5 рКа = -lg Ка = 4,75

Содержание слайда: Классификация кислот Выделяют : О-Н –кислоты (вода, спирты, фенолы, карбоновые кислоты) S-H – кислоты (тиолы) N-H – кислоты (аммиак, амины, пиррол, имидазол) С-Н – кислоты (углеводороды)

Содержание слайда: КИСЛОТНОСТЬ И ОСНОВНОСТЬ СВЯЗАНЫ СО ВЗАИМНЫМ ВЛИЯНИЕМ АТОМОВ В МОЛЕКУЛАХ БИООРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ, с понятием ЭЛЕКТРООТРИЦАТЕЛЬНОСТЬ (Лайнус Поллинг, 1932 г.) Электроотрицательность – это способность атома притягивать валентные электроны, связывающие его с соседними атомами в молекуле. Между атомами с разной электроотрицательностью возникает поляризация связи, обусловленная неравномерным распределением электронной плотности.

Содержание слайда: Сила кислоты определяется стабильностью образующихся ионов, которая определяется:

Содержание слайда:

Содержание слайда: Поляризуемость Для S-H кислот преобладающим фактором является поляризуемость. Атомы серы больше по размеру и имеют вакантные d- орбитали. Следовательно, отрицательный заряд способен делокализоваться в большем орбитальном объеме, что приводит к большей стабильности аниона.

Содержание слайда: Кислотность тиолов выше, чем кислотность спиртов R-S-H + NaOH → R-S-Na + H2O R-O-H + NaOH →реакция не идет 2 R-O-H + Na → 2 R-O- Na + H2

Содержание слайда: CH2-S-H CH2-S-H S-CH2 | | Pb | CH – S- H + PbO → CH – S H - S- CH | | | +Н2О CH2- O-H CH2- O-H H - O-CH2 Оксиды тяжелых металлов способны связывать S-H группы белков и отравлять (инактивировать) ферменты. Для выведения тяжелых металлов используют комплексообразователи (унитиол, британский антилюизиит и др.).

Содержание слайда: Липоевая кислота может уничтожать свободные радикалы (ОН. , RO2..), регенерировать радикалы антиоксиданта до активной фенольной формы (InH)

Содержание слайда: Делокализации заряда способствует наличие электроноакцепторных заместителей в молекуле (-J-эффект). Электроноакцепторы стабилизируют анион и тем самым увеличивают кислотность. Делокализации заряда способствует наличие электроноакцепторных заместителей в молекуле (-J-эффект). Электроноакцепторы стабилизируют анион и тем самым увеличивают кислотность. пропановая кислота молочная кислота рКа = 4,9 рКа = 3,9

Содержание слайда: Атомы хлора выполняют роль электроноакцепторов ( - J ) Атомы хлора выполняют роль электроноакцепторов ( - J ) СCl3←СООН > Cl←СH2 ←СООН >СH3→СООН pKa = 1,20 pKa = 3,75 pKa = 4,75 Электронодонорные заместители, напротив, уменьшают кислотность (+J ) Н – СООН > СН3-СООН > СН3-СН2 СООН pKa = 3,7 pKa = 4,7 pKa = 4,9

Содержание слайда: Основность –способность принимать и удерживать протоны Для образования ковалентной связи с протоном Н+ органические основания должны либо иметь неподеленную пару электронов у гетероатома (n-основания), либо быть анионами.

Содержание слайда: Сравнительная оценка основных свойств Величина основности определяется теми же факторами, что и кислотность, но действие этих факторов имеет противоположную направленность С увеличением электроотрицательности атомов основность уменьшается, поскольку атом прочнее удерживанет пару электронов и она становится менее доступной для связи с протоном. N>O >S R-NH2> R-O-H > R-S-H

Содержание слайда: Основания образуют соли с кислотами Основания образуют соли с кислотами CH3→ NH2 + HCl → [CH3→ N+H3 ] Cl- хлорид метиламмония CH3→ ОН + H2SO4 → [CH3→ O+H2 ] HSO4 - гидроcульфат метилоксония Соли органических соединений с минеральными и органическими кислотами, как правило, растворимы в воде, что используется при приготовлении фармпрепаратов.

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда: О рН>>7 O О рН>>7 O СН3-СН – С ↔ СН3-СН – С | O ←H | O- :NH2 NH2 О рН<<7 O СН3-СН – С ↔ СН3-СН – С | O ←H | OН :NH2 +NH3

Содержание слайда: Классификации аминокислот, исходя из количества карбокси- и аминогрупп (примеры)

Содержание слайда: Образование водородных связей между цепями полипептидов и белков

Содержание слайда:

Содержание слайда: