Тема 5. Нарушение устойчивости растворов ВМС.

Введение.

Высаливание это обратимое выпадение белка в осадок при добавлении к раствору больших количеств солей легких металлов или аммония

Механизм высаливания – связывание свободной воды солями(к нему приводит KCl, (nh4)2So4)

Второй вид нарушений называется денатурация

Это необратимое нарушение четвертичной, вторичной, третичной структыры белка

Могут вызввать соли тяжелых металлов – свинец, ртуть, медь, повышение или повышение температуры, кислоты щелочи, радиация и ультразвук, мочевина, спирт.

Коалесценция – слияние капель

Коацервация – выделение из раствора полимера новой жидкой фазы.

Синерезис – старение студней

Тиксетропия – обратимое превращение студней в раствор происходящее под внешней механической нагрузкой

Структурообразование – это образование структуры в расторве вмс (масло масляное)

Ему способствуют ph близкие к pi и охлаждение.

Комплексная коацервация – расслоение растворов двух разных ВМС при их смешивании (крахмал и желатин).

Типичные вопросы:

1. Биуретова реакция.

Пример:

Как с этим бороться:

Качественные реакции на белки.

2. Алкилирование.

Пример:

.

Как с этим бороться:

Вспоминаем, сколько ОН в данном углеводе. Сколько ОН - столько и метилов. Например, в глюкопиранозе 5 ОН, из нее получается пентаметил (только при этом надо иметь где то под рукой формулу глюкопиранозы, что является не такой уж и простой задачей, хотя решение лежит в другой области – области грамотного написания шпор). Вы ведь умеете считать до пяти по гречески? Моно, ди, три, тетра, пента, если что. Пригидролизе таких штук в них становится на один (!) метил меньше, то есть из пентаметил какая то гликозид получается тетра метил какая то оза., такие вопросы тоже бывают.

3. Ацилирование.

Пример:

С. Маноза – 4 ОН, маннопираноза – 5ОН, дезоксиманнопираноза на одни меньше, то есть 4ОН. Даже неважно, какая там именно формула, ответ тетраацетил.

Как с этим бороться:

Легко. Количество ацетилов – по количеству ОН групп в углеводе.

4. Восстановление.

Пример:

Нет изображения.

.

Как с этим бороться:

Да легко. При восстановлении НАДН или водородом на палладии получаются альдиты, те же углеводы, но сверху вместо альдегида - СН2ОН. Из ксилозы получается ксилит, из глюкозы –глюцит (сорбит), из маннозы – манит, из фруктозы – внимание – смесь глюцита и маннита (а не фруктит).

5. Мягкое окисление.

Пример:

.

Как бороться:

При оксилении НАД или бромной водой страдает только альдегидная группа, она превращается в карбоксильную. Продукт – альдоновая кислота. (глюконовая, галактоновая, рибоновая...).

6. Жесткое окисление.

Пример:

Нет изображения.

.

Как бороться:

При окислении азотной кислотой страдают верхняя и нижняя группы, продукт альдаровая кислота (глюкаровая, галактаровая…).

7. Уроновые кислоты.

Пример:

.

Как бороться:

Последовательность реакций такая – синтез гликозида-оксиление-гидролиз. Окисление первичноспиртовой группы – это об уроновых кислотах. При декарбоксилировании цепь будет короче на 1 С, нижний, вот и угадайте, что за углевод получился. Закрыли в маннозе нижний крест, увидели незнакомый углевод, не рибозу и не ксилозу, а эпимер ксилозы по С-2.

8. Изомеризация в щелочной среде через ендиольную форму.

Пример:

.

Как бороться:

В целом суть довольно сложна. Вкратце – при изомеризации всегда должно получаться три вещества, две альдозы и кетоза. По этомы признаку, надеемся, всегда можно будет выловить правильный ответ.

Тема 6. Хроматография.

Введение. Хроматография – это метод разделения (очистки) смесей веществ. Хроматография может быть классифицирована на:

Название	Механизм	Зачем нужна	Неподвижная фаза
Адсорбционная	Различные адсорбции веществ на неподижной фазе	Универсальный метод. Если не поняытно, как разделить 2 вещества – берут ее.	Адсорбенты
Ионнообменная	Основана на различии констант диссоциации веществ	Разделение электролитов – кислот и оснований (аминов). Кислоты делят на анионитах, основание на катионитах.	Иониты (Катиониты и аниониты)
Молекулярно – ситовая	Основана на различной проницаемости веществ. Крупные молекулы проходят быстрее мелких	Предназначена для разделения веществ с большими различиями в молекулярной массе (например, белок от низкомолекулярных примесей)	Молекулярные сита
Биоспецифическая	Различная специфичность связывания с легандами на неподвижной фазе	Отделение белков друг от друга	Лиганды, связанные с неподвижной фазой специфическим образом
Распределительная (бумажная)	Основана на различном распределении веществ между различными разами	Ни зачем. Устаревший метод.	Вода в порах бумаги

Классификация по геометрии неподвижной фазы:

1). Колоночная – универсально подходит для всего

2). Тонкослойная – не подходит для легкоиспаряющихся веществ.

Классификация по агрегатному состоянию:

Подвижная фаза может быть жидкость или газ, неподвижная – жидкость или твердая, поэтому возникают следующие гибриды:

1). Газожидкостная – подходит для газов или веществ, которые можно легко разделить.

2). Жидкостнотвердофазная – для веществ, которые испарить нельзя (например, белки).

3). Жидкость-жидкостная

Типичные вопросы:

1. Укажите правильное/не правильное утверждение.

Пример:

Спойлер: С

Спойлер: А

Спойлер: D

Как с этим бороться:

Читайте таблицу, ленивые свиньи!

2. Задача про RF.

Пример:

Извиняемся что плохо заскринили.

Как с этим бороться:

Фактор воздержания удержания рассчитывается как отношение расстояния от линии до середины пятна/расстояние от линии старта до линии фронта пробега элюэнта. В этой задаче мы случайно отрезали расстояние до середины пятна, а расстояние до фронта растворителя – 200 мм. Rf = хрен знает какое число/200. Полученный результат надо сравнить с вариантами и отметь, где совпадает.

3. Задача на сообразительность.

Пример:

Спойлер: А

Как с этим бороться:

При тонкослойной хроматографии количество пятен = количеству веществ в разделяемой смеси. Если получилось 5 пятен, из них 2 – свидетельских, то собственно определяемых веществ было 3

4. Связи по номерам.

Пример:

Амид бутановой кислоты, которого здесь нет.

Как с этим бороться:

При разделении веществ методом адсорбционной хроматографии вещества выходят из разделительной колонки в порядке уменьшения теплот адсорбций.

5. Истинность суждений.

Пример:

1 не верно, 2 верно

Как бороться:

6. Разделение аминокислот.

Пример:

Нет

А.

Как бороться:

При разделении аминокислот методом ионнообменной хроматографии их элюируют раствором с повышающимся pH. Аминокислоты выходят в порядке возрастания pI.

Приложение 1.

Функциональные группы органических соединений

Спирт	Дисульфид
амин
Альдегид	Сложный эфир
Кетон	Имин
Карбоновая кислота	амид

Приложение 2.

Неполный список используемых формул

КОЛАМИН	ХОЛИН	АЦЕТИЛХОЛИН
ГИДРОХИНОН Пирокатехин	Пара-ХИНОН (бензохинон-1,4)	ПАРА-АМИНОФЕНОЛ
ПЕНТАДИОН-2,4 (ацетилацетон)	ГЛИЦЕРИН	ГЛИЦЕРИНОВЫЙ АЛЬДЕГИД
2-ГЛИЦЕРОФОСФАТ	АЦЕТИЛФОСФАТ	АЦЕТИЛКОА
УКСУСНАЯ КИСЛОТА	АМИНОУКСУСНАЯ КИСЛОТА, ГЛИЦИН	ЩАВЕЛЕВАЯ КИСЛОТА
ПРОПИОНОВАЯ КИСЛОТА	АКРИЛОВАЯ КИСЛОТА	МОЛОЧНАЯ КИСЛОТА
ПИРОВИНОГРАДНАЯ КИСЛОТА	МАЛОНОВАЯ КИСЛОТА	МАСЛЯНАЯ КИСЛОТА
γ-АМИНОМАСЛЯНАЯ КИСЛОТА	β-ГИДРОКСИМАСЛЯНАЯ КИСЛОТА	АЦЕТОУКСУСНАЯ КИСЛОТА
ЯНТАРНАЯ КИСЛОТА	ЯБЛОЧНАЯ КИСЛОТА	ЩАВЕЛЕВОУКСУСНАЯ КИСЛОТА
ПАРААМИНОБЕНЗОЙНАЯ КИСЛОТА, ПАБК	АНЕСТЕЗИН	СУЛЬФАНИЛОВАЯ КИСЛОТА
СТРЕПТОЦИД	МОЧЕВИНА	АЦЕТИЛМОЧЕВИНА
Липоева/дигидролипоевая кислоты	ДИГИДРОКСИАЦЕТОН	АЦЕТОН
ПРОПИОНОВАЯ КИСЛОТА	КРОТОНОВАЯ КИСЛОТА (БУТЕН-2-ОВАЯ)	ЦИСТИН
ВИННАЯ КИСЛОТА	СЕРИН	ЦИСТЕИН
БУТАНДИОВАЯ (ЯНТАРНАЯ) КИСЛОТА	ФУМАРОВАЯ КИСЛОТА (ТРАНС-ИЗОМЕР)	МАЛЕИНОВАЯ КИСЛОТА (ЦИС-ИЗОМЕР)
ЭТИЛЕНОКСИД	ЭТИЛЕНИМИН	….

Приложение 3. Циклооксотаутомерия.

Альдогексозы. Названия: верхняя пара α и β пиранозы, нижняя пара α и β фуранозы

АЛЛОЗА

АЛЬТРОЗА

ГЛЮКОЗА

МАННОЗА

ГУЛОЗА

ИДОЗА

ГАЛАКТОЗА

ТАЛЛОЗА

Альдопентозы.

Названия: верхняя пара α и β фуранозы, нижняя пара α и β пиранозы

РИБОЗА

АРАБИНОЗА

КСИЛОЗА

ЛИКСОЗА

Кетогексоза.

Названия: верхняя пара α и β пиранозы, нижняя пара α и β фуранозы.

ФРУКТОЗА

Кетопентозы

Названия: α и β фуранозы. Образование пираноз невозможно

РИБУЛОЗА

КСИЛУЛОЗА