Μετάβαση στο περιεχόμενο

Μεθειονίνη

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια
Μεθειονίνη
Γενικά
Όνομα IUPAC2-αμινο-4-(μεθυλοθειο)βουτανικό οξύ
Άλλες ονομασίεςΜεθειονίνη
Χημικά αναγνωριστικά
Χημικός τύποςC5H11NO2S
Μοριακή μάζα149,21 amu
Σύντομος
συντακτικός τύπος
CH6SCH2CH2CH(NH2)COOH
Συντομογραφίεςmet, M
Αριθμός CAS59-51-8 (DL)
63-68-3 (L)
348-67-4 (D)
SMILESO=C(O)C(N)CCSC
InChI1S/C5H11NO2S/c1-9-3-2-4(6)5(7)8/h4H,2-3,6H2,1H3,(H,7,8)
Αριθμός EINECS200-432-1
Αριθμός UN73JWT2K6T3
PubChem CID876
ChemSpider ID853 (DL)
5907 (L)
Ισομέρεια
Ισομερή θέσηςπλήθος
Οπτικά ισομερή2
Φυσικές ιδιότητες
Σημείο τήξης281 °C (διάσπαση)
Πυκνότητα1.340 kg/m3
Διαλυτότητα
στο νερό
Διαλυτή
Εμφάνισηλευκό κρυσταλλικό στερεό
Χημικές ιδιότητες
pKa2,28 (COOH)
9,21 (NH2)
pI5,745[1]
Εκτός αν σημειώνεται διαφορετικά, τα δεδομένα αφορούν υλικά υπό κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος (25°C, 100 kPa).

Η μεθειονίνη (διεθνείς συντομογραφίες: Met και M[2]) είναι ένα από τα α-αμινοξέα με σύντομο συντακτικό τύπο CH3SCH2CH2CH(NH2)COOH. Κανονικά, η ονομασία κατά IUPAC θα ήταν: 2-αμινο-4-(μεθυλοθειο)βουτανικό οξύ, αλλά το μεθειονίνη αποτελεί επίσης αποδεκτή ονομασία από την IUPAC. Το L-στερεοϊσομερές της είναι ένα από τα 22 πρωτεϊνογόνα αμινοξέα (δηλ. δομικές μονάδες των πρωτεϊνών) και παρουσιάζει S διαμόρφωση ως προς τον α-άνθρακα. Είναι ταξινομημένο ως μη πολικό (ή υδρόφοβο) αμινοξύ (αφού R = CH3SCH2CH2 - μη πολικό = υδρόφοβο). Ανήκει στη κατηγορία των απαραίτητων αμινοξέων που όμως δεν συνθέτει ο ανθρώπινος οργανισμός. Πρόκειται, ακόμη, για το ένα από τα δύο θειούχα πρωτεϊνικά αμινοξέα.

Με βάση το χημικό τύπο της, C5H11NO2S, έχει τουλάχιστον το ισομερές θέσης πενικιλλαμίνη

Δεσμοί[3]
Δεσμόςτύπος δεσμούηλεκτρονική δομήΜήκος δεσμούΙονισμός
C-Sσ2sp3-3sp2d182 pm1,5‰ C+ S-
C#3-C#4σ2sp3-2sp3154 pm
C#3-C#2σ2sp3-2sp3154 pm
C#2-C#1σ2sp3-2sp2151 pm
C-Nσ2sp3-2sp3152 pm6% C+ Ν-
Ν-Hσ2sp3-1s101,7 pm17% N- H+
C=Oσ2sp2-2sp2132 pm19% C+ O-
π2p-2p
C-Oσ2sp2-2sp3147 pm19% C+ O-
O-Hσ2sp3-1s96 pm32% O- H+
Κατανομή φορτίων
σε ουδέτερο μόριο
-O-0,51
-N-0,40
=O-0,38
C#1'-0,0885
C#3-0,06
C#4-0,0585
S-0,0015
C#2+0,03
H(CH)+0,03
H(NH2)+0,17
H(OH)+0,32
C#1+0,57
  • Απαιτείται ρύθμιση του pH στο pI = 5,745 για να επιτευχθεί η κρυστάλλωσή της σε καθαρή μορφή.

Από 2-αλο-4-(μεθυλοθειο)βουτανικό οξύ

[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

1.. Με επίδραση αμμωνίας[4]:

2. Μέσω οργανομαγνησιακών ενώσεων και αλαμίνης με εστεροποίηση για «προστασία»[5] της καρβοξυλομάδας[6]:

3. Με φθαλιμιδικό κάλιο (σύνθεση Gabriel)[7]:

Με επίδραση υδροκυανίου (HCN) και αμμωνίας (NH3) σε 3-(μεθυλοθειο)προπανάλη (CH3SCH2CH2CHO)[8]:

Με αναγωγική αμμωνίωση 2-οξο-4-(μεθυλοθειο)βουτανικού οξέος

[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με αναγωγική αμμωνίωση 2-οξο-4-(μεθυλοθειο)βουτανικού οξέος[9]::

Με αναγωγή 4-(μεθυλοθειο)-2-νιτροβουτανικού οξέος

[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Από 4-(μεθυλοθειο)-2-νιτροβουτανικό οξύ με αναγωγή[10]:

Από [2'-(μεθυλοθει)αιθυλο]μηλονικό οξύ

[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Από [2'-(μεθυλοθει)αιθυλο]μηλονικό οξύ με μετροπή σε μονοαμίδιο και αποικοδόμηση-μετάθεση Hofmann[11]:





Από 2-αμινο-4-(μεθυλοθειο)βουτανονιτρίλιο

[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Από 2-αμινο-4-(μεθυλοθειο)βουτανονιτρίλιο με υδρόλυση:

Με αλκυλίωση άλατος μεθανοθειόλης

[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με αλκυλίωση από 4-αλο-2-αμινοβουτανικό οξύ άλατος της μεθανοθειόλης (π.χ. CH3SK), παράγεται μεθειονίνη[12]. (Αντίδραση Williamson για θειαιθέρες):

Αναγωγή αντίστοιχου σουλφοξειδίου

[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με αναγωγή 2-αμινο-4-(μεθυλοσουλφοξυ)βουτανικού οξέος από υδροϊώδιο παράγεται μεθειονίνη[13]:

Χημικές ιδιότητες και παράγωγα

[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Αμφολυτική αυμπεριφορά

[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

1. Η πιο χαρακτηριστική είναι η αμφολυτική διάστασή της:

  • Η κεντρική πάνω κατάσταση ισχύει για αδιάλυτη (ή διαλυτή σε απρωτικούς διαλύτες) αλανίνη.
  • Σε υδατικά διαλύματα:
  1. Για pH<pK1 ιονίζεται η αμινομάδα (δεξιά).
  2. Για pH=pI ιονίζονται και η αμινομάδα και η καρβοξυλομάδα (κένρο κάτω).
  3. Για pH>pK2 ιονίζεται μόνο η καρβοξυλομάδα (αριστερά).

2. Παραγωγή αλάτων με οξέα και βάσεις. Π.χ.:


και

Αντιδρά με αλκοόλες σχηματίζοντας αμινεστέρες. Αποτελεί και μέθοδο «προστασίας»[14] της καρβοξυλομάδας.

Με επίδραση αλκυλοαλογονιδίων σχηματίζονται δευτεροταγή αμινοξέα:

Με επίδραση ακυλοαλογονιδίων σχηματίζονται δευτεροταγή αμιδοξέα. Αποτελεί και μέθοδο «προστασίας»[14] της αμινομάδας, αφού τα αμίδια υδρολύονται.

Με επίδραση νιτρώδους οξέος πρακτικά αντικαθίστανται η αμινομάδα με υδροξυλομάδα. Παράγεται 4-μεθυλοθειο-2-υδροξυβουτανικό οξύ:

Επίδραση διαλογονούχου υδραργύρου

[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με επίδραση διαλογονούχου υδραργύρου (HgX2) παράγονται θειοϋδραργιρικά άλατα[15]:

Επίδραση αλκυλαλογονιδίων

[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με επίδραση αλκυλαλογονιδίων (RX) παράγονται άλατα του σουλφωνίου[16]:

Οξείδωση προς σουλφοξείδια

[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με επίδραση υπεροξείδιου του υδρογόνου οξειδώνονται προς 2-αμινο-4-μεθυλοσουλφοξυβουτανικό οξύ[17]:

Αναφορές και σημειώσεις

[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]
  1. Προκύπτει ως μέσος όρος των pKa (βλέπε οξύτητα).
  2. Nomenclature and symbolism for amino acids and peptides (IUPAC-IUB Recommendations 1983)", Pure Appl. Chem. 56 (5): 595–624, 1984, doi:10.1351/pac198456050595.
  3. Τα δεδομένα προέρχονται εν μέρει από το «Table of periodic properties of thw Ellements», Sagrent-Welch Scientidic Company και Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, Σελ. 34.
  4. «Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας» Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 243, §10.2Α.
  5. Προσωρινή κάλυψη χαρακτηριστικής ομάδας για την αποφυγή παραγωγής ανεπιθύμητων παραπροϊόντων.
  6. «Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας» Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 298, §13.3Α1, σελ. 243, §10.2B4 και σελ. 301. §13.4.αII.
  7. «Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας» Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 329, §14.2.1.
  8. «Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας» Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 329, §14.2.2.
  9. «Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας» Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 329, §14.2.3.
  10. «Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας» Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 243, §10.2B2α.
  11. «Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας» Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 298, §13.3Α1, σελ. 296, §13.2Αα, §13.2Γ1, σελ. 243, §10.2B3 και σελ. 301. §13.4.αII.
  12. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, Σελ,266, §Β1.
  13. SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999, Σελ.360,§20.6.Π4→3.
  14. 1 2 Προστασία ονομάζεται η προσωρινή δέσμευση μιας χαρακτηριστικής ενεργής ομάδας, ώστε αυτή να μη δώσει ανεπιθύμητες αντιδράσεις και παράγωγα με την επίδραση αντιδραστηρίων που σκοπεύουμε να χρησιμοποιήσουμε πάνω στην ένωση με σκοπό να αξιοποιήσουμε μια άλλη ομάδα και να πάρουμε τα επιθυμητά αποτελέσματα-παράγωγα. Μετά απελευθερώνουμε ή αποπροστατεύουμε την αρχική ομάδα, δηλαδή φροντίζουμε να απομακρυνθεί η ομάδα που την προστάτεψε προσωρινά.
  15. SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999, Σελ.360,§20.6.I3α.
  16. SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999, Σελ.360,§20.6.I3β.
  17. SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999, Σελ.360,§20.6.I3→4.

Πηγές πληροφόρησης

[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]
  1. SCHAUM'S OUTLINE SERIES, «ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ», Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999
  2. «Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας» Ν. Α. Πετάση 1982
  3. Αναστάσιου Βάρβογλη, «Χημεία Οργανικών Ενώσεων», Παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1991
  4. Καραγκιοζίδη Σ. Πολυχρόνη, «Ονοματολογία Οργανικών Ενώσεων στα Ελληνικά & Αγγλικά» Β΄ ΈκδοσηΘεσσαλονίκη 1991
  5. Νικολάου Ε. Αλεξάνδρου, «Γενική Οργανική Χημεία», Εκδόσεις Ζήτη, Θεσσαλονίκη 1985
  6. Δημητρίου Ν. Νικολαΐδη, «Ειδικά Μαθήματα Οργανικής Χημείας», ΑΠΘ, θεσσαλονίκη 1983
  7. Νικολάου Ε. Αλεξάνδρου, Αναστάσιου Βάρβογλη, Φαίδωνα Χατζημηχαλάκη, «Εργαστηριακός Οδηγός», Εκδόσεις Ζήτη, Θεσσαλονίκη 1986
  8. Διαδικτυακοί τόποι που αναφέρονται στις «Αναφορές και παρατηρήσεις».