Номер 6, страница 372 - гдз по химии 10 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 65. Пептиды. Глава 6. Биологически активные вещества - номер 6, страница 372.

Условие.

6. Обладает ли атом азота пептидной связи основными свойствами? Объясните почему.

Решение.

Решение 2.

Решение

Атом азота в пептидной (амидной) связи $–CO–NH–$ практически не обладает основными свойствами, в отличие от атома азота в аминогруппах аминокислот.

Основные свойства азотсодержащих соединений по теории Брёнстеда-Лоури обусловлены наличием у атома азота неподеленной электронной пары, которую он может предоставить для образования связи с протоном ($H^+$).

В пептидной группе атом азота непосредственно связан с карбонильной группой ($C=O$). Эта группа является сильным акцептором электронов. В результате возникает эффект, называемый $p,\pi$-сопряжением или резонансом: неподеленная $p$-электронная пара атома азота вступает во взаимодействие с $\pi$-электронной системой двойной связи $C=O$.

Реальную электронную структуру пептидной связи можно представить как среднее между двумя резонансными структурами:

$R-\overset{\Large O}{\overset{||}{C}}-\ddot{N}H-R' \longleftrightarrow R-\overset{\Large O^{\ominus}}{\overset{|}{C}}=\overset{\oplus}{N}H-R'$

Из-за этого сопряжения (резонанса) неподеленная электронная пара азота оказывается делокализованной, то есть "размазанной" по системе из трех атомов $O–C–N$. Электронная плотность на атоме азота значительно уменьшается, и он становится неспособным к присоединению протона. Таким образом, его основные свойства подавлены.

Этот же эффект объясняет и другие свойства пептидной связи: она является плоской, жесткой (вращение вокруг связи $C-N$ затруднено из-за ее частично двоесвязного характера), а ее длина меньше, чем у одинарной связи $C-N$, но больше, чем у двойной $C=N$.

Ответ: Нет, атом азота пептидной связи не обладает выраженными основными свойствами. Причиной является делокализация его неподеленной электронной пары за счет сопряжения (резонанса) с $\pi$-системой соседней карбонильной группы. Это приводит к снижению электронной плотности на атоме азота, делая его неспособным присоединять протон.