Springen naar inhoud

Verestering fenylalanine-d5 en 1-butanol



  • Log in om te kunnen reageren

#1

Cura

    Cura


  • >1k berichten
  • 2956 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 09 mei 2012 - 14:56

Eindexamen vwo scheikunde, 2010, 1e tijdvak

Om vast te stellen of er sprake is van PKU worden de concentraties van fenylalanine en tyrosine in het bloed van pasgeboren baby’s bepaald. Een moderne methode om die concentraties te bepalen, maakt gebruik van de referentiestoffen fenylalanine-d5 (Phe-d5) en tyrosine-d4 (Tyr-d4); zie onderstaande structuurformules.

Geplaatste afbeelding

Het symbool D in deze formules staat voor deuterium, de isotoop H-2. De aminozuren worden met methanol geëxtraheerd uit het bloed. In de methanol zijn de referentiestoffen opgelost. De oplossing van aminozuren in methanol wordt ingedampt. Aan het mengsel van aminozuren dat aldus wordt verkregen, wordt aangezuurd 1-butanol toegevoegd. Daarbij reageren alle aminozuren, ook de aminozuren die als referentiestoffen zijn toegevoegd, met 1-butanol onder vorming van de butylesters van de aminozuren.

Geef de structuurformule van de ester van fenylalanine-d5 en 1-butanol.


Nu is het volgende mijn antwoord:

106_4210.JPG

Het antwoordenmodel geeft het volgende aan:

Het juiste antwoord kan als volgt zijn weergegeven:
Geplaatste afbeelding



Waar is de OH-groep van de butanol gebleven in de versie van het antwoordenmodel? Moet ik het dan als volgt interpreteren:

106_4211.JPG

Dus de OH groep zat dan aan de andere kant van het molecuul en vormde tijdens verestering water, samen met de H van het fenylalanine-d5? Waardoor de OH-groep van butanol feitelijk geheel weggereageerd is (en dus nergens meer terug te vinden is). Of is dat een onjuiste verklaring?
Small opportunities are often the beginning of great enterprises. (Demosthenes, 384 BC - 322 BC)

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Fred F.

    Fred F.


  • >1k berichten
  • 4168 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 09 mei 2012 - 15:22

Dat laatste is juist. Overigens moet die laatste (meest rechtste) -CH2 groep een -CH3 groep zijn.

ALGEMEEN geldt dat als een zuur HZ reageert met een alcohol ROH er een ester en water ontstaat:

Z-H + HO-R --> Z-R + H2O

Dat zuur hoeft overigens niet persé een carbonzuur te zijn.

Veranderd door Fred F., 09 mei 2012 - 15:25

Hydrogen economy is a Hype.

#3

Cura

    Cura


  • >1k berichten
  • 2956 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 09 mei 2012 - 15:33

Dat laatste is juist. Overigens moet die laatste (meest rechtste) -CH2 groep een -CH3 groep zijn.


Als je er inderdaad vanuit gaat dat de OH groep aan de linkerkant zit ja. Covalentie klopt rechts niet meer zonder niet een extra H toe te voegen.

Dat zuur hoeft overigens niet persé een carbonzuur te zijn.


Het kan denk ik ook een NH2 (of NH groep) zijn, maar dan moet de andere kant een O (of OH groep) bezitten. Of is er ook nog een andere manier om te veresteren?
Small opportunities are often the beginning of great enterprises. (Demosthenes, 384 BC - 322 BC)

#4

Fuzzwood

    Fuzzwood


  • >5k berichten
  • 11101 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 09 mei 2012 - 15:41

Thioesters zijn mogelijk waarbij je geen OH maar een SH hebt, sulfonesters en fosfaatesters zijn ook mogelijkheden. Die treden dan op als het zure deel.

#5

Cura

    Cura


  • >1k berichten
  • 2956 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 09 mei 2012 - 15:48

Thioesters zijn mogelijk waarbij je geen OH maar een SH hebt, sulfonesters en fosfaatesters zijn ook mogelijkheden. Die treden dan op als het zure deel.


Ok! Dus cysteïne valt ook te veresteren?! Maar dan vraag ik mij af waar de verestering binnen het cysteïne-molecuul de voorkeur heeft, want dit aminozuur bevat ook een carbongroep (en dus een aantrekkelijke OH-groep).
Small opportunities are often the beginning of great enterprises. (Demosthenes, 384 BC - 322 BC)

#6

Aertsvijand

    Aertsvijand


  • >100 berichten
  • 134 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 09 mei 2012 - 16:53

Dat laatste is juist. Overigens moet die laatste (meest rechtste) -CH2 groep een -CH3 groep zijn.

ALGEMEEN geldt dat als een zuur HZ reageert met een alcohol ROH er een ester en water ontstaat:

Z-H + HO-R --> Z-R + H2O

Dat zuur hoeft overigens niet persé een carbonzuur te zijn.


Om een ester te maken ga je toch liefst een carbonzuur gebruiken. Ik weet niet hoe jij van H2SO4 en een alcohol naar een ester gaat gaan, maar dat gaat niet meevallen ;)

Cysteïne valt zeker te veresteren, maar een probleem om amides te vormen is natuurlijk dat je niet in zuur mileu gaat werken, want dan krijg je simpelweg een zuur-base reactie. Je kan wel met zuurhalegoniden werken daarvoor. Overigens bestaan veel aminozuren sowieso als Zwitterion (of toch zeker in een bepaald pH-bereik), dus daar moet je eigenlijk al per definitie mee rekening houden.
"Success has been, and continues to be, defined as getting up one more time than you've been knocked down."
- Gary Raser, LIMU

#7

Cura

    Cura


  • >1k berichten
  • 2956 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 09 mei 2012 - 17:24

Cysteïne valt zeker te veresteren, maar een probleem om amides te vormen is natuurlijk dat je niet in zuur mileu gaat werken, want dan krijg je simpelweg een zuur-base reactie.


Dit begrijp ik niet echt. Je spreekt over het vormen van amides...maar ik wil helemaal geen stikstofatoom bij de verestering betrekken:

Als ik naar cysteïne kijk zie ik (in Binas 67C) dat deze naast de toch wel gebruikelijke NH2 en COOH groep, ook een SH groep heeft. De OH van die COOH groep is meestal betrokken bij een verestering. Maar in de moleculen die ik tot nu voorbij heb zien komen, zijn er geen SH groepen aanwezig, enkel een NH2 en een COOH. Nu deze SH groep er wel is (omdat het cysteïne is), vraag ik mij af of die eerder zal veresteren (met vermoedelijk een OH groep van een ander molecuul) dan de OH groep van ditzelfde cysteïne-molecuul met een bijvoorbeeld een NH2 groep van een ander molecuul. Ik kan het antwoord op die vraag niet echt terugvinden in jouw antwoord, maar wellicht gaat jouw uitleg wat verder dan ik tot nu toe heb gesnapt... ;)
Small opportunities are often the beginning of great enterprises. (Demosthenes, 384 BC - 322 BC)

#8

Aertsvijand

    Aertsvijand


  • >100 berichten
  • 134 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 09 mei 2012 - 18:15

Dan had ik jouw vraag inderdaad verkeerd begrepen :oops: Maar jij denkt dus aan een intermoleculaire condensatie tussen de thiolgroep van de ene cysteïnemolecule en de carbonzure groep van de andere cysteïnemolecule (of gewoon carbonzure groep van een ander aminozuur, for that matter).
"Success has been, and continues to be, defined as getting up one more time than you've been knocked down."
- Gary Raser, LIMU

#9

Fuzzwood

    Fuzzwood


  • >5k berichten
  • 11101 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 09 mei 2012 - 18:17

Dit begrijp ik niet echt. Je spreekt over het vormen van amides...maar ik wil helemaal geen stikstofatoom bij de verestering betrekken:

Als ik naar cysteïne kijk zie ik (in Binas 67C) dat deze naast de toch wel gebruikelijke NH2 en COOH groep, ook een SH groep heeft. De OH van die COOH groep is meestal betrokken bij een verestering. Maar in de moleculen die ik tot nu voorbij heb zien komen, zijn er geen SH groepen aanwezig, enkel een NH2 en een COOH. Nu deze SH groep er wel is (omdat het cysteïne is), vraag ik mij af of die eerder zal veresteren (met vermoedelijk een OH groep van een ander molecuul) dan de OH groep van ditzelfde cysteïne-molecuul met een bijvoorbeeld een NH2 groep van een ander molecuul. Ik kan het antwoord op die vraag niet echt terugvinden in jouw antwoord, maar wellicht gaat jouw uitleg wat verder dan ik tot nu toe heb gesnapt... ;)


Dat gaat in redelijke omstandigheden waarin je een ester vormt wel net wat vlugger voor een amide. Een amine is namelijk net wat nucleofieler EN stabieler dan een ester. Voor de rest van de vraag moet je eens HEEL goed naar de structuur van een ester kijken en vooral hoe het mechanisme in elkaar steekt. Een condensatie tussen een thiol en een alcohol, of een thiol en een amine is iets HEEL anders dan een verestering.

Bij al dit soort reacties komt altijd terug: wat is het sterkste nucleofiel en wat is het sterkste elektrofiel.

#10

Cura

    Cura


  • >1k berichten
  • 2956 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 09 mei 2012 - 18:35

Een amine is namelijk net wat nucleofieler EN stabieler dan een ester.


Ok, ik had nog nooit gehoord van nucleofiele deeltjes, maar als ik het goed opgezocht heb betekent dat we het hebben over een negatief geladen ion met een overschot aan elektronen. Ik weet niet of ik nu iets heel raars ga zeggen, maar door dat 'teveel aan elektronen' klinkt het een beetje als een reductor...

Voor de rest van de vraag moet je eens HEEL goed naar de structuur van een ester kijken en vooral hoe het mechanisme in elkaar steekt. Een condensatie tussen een thiol en een alcohol, of een thiol en een amine is iets HEEL anders dan een verestering.


Van een ester weet ik dat het een C-C(dubbelgebonden O)-O-C groep moet bezitten, en plaatsvindt na reactie tussen alcohol en zuur. Daarnaast weet ik ook dat bij een condensatiereactie (meestal) water vrijkomt, maar dacht dat hier ook bij estervorming sprake van is...alleen weet ik dan nog niet wat het verschil is met een codensatie tussen een amine/alcohol en thiol. (Ik ben er net achter dat een thiol een SH2 is, aangezien we op school nooit met andere groepen dan COOH, OH en NH2 hebben gewerkt met esters.)
Small opportunities are often the beginning of great enterprises. (Demosthenes, 384 BC - 322 BC)

#11

Aertsvijand

    Aertsvijand


  • >100 berichten
  • 134 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 09 mei 2012 - 18:43

Qua resultaat kan je zeggen dat de condensatie (waar inderdaad vaak water, maar meer algemeen "een kleine molecule", vb. NH3 kan ook, wordt afgesplitst) van twee alcoholen/thiolen of een alcohol/thiol en een carbonzuur hetzelfde resultaat hebben; twee moleculen worden gekoppeld en er wordt een molecule water afgesplitst. Mechanistisch zit dit echter helemaal anders in elkaar. Je moet maar eens kijken wat je daarvan terugvindt, maar ik kan je als sleutelwoorden wel "Williamson" en "Fischer" meegeven, wat de rest vrij duidelijk zal maken denk ik ;)
"Success has been, and continues to be, defined as getting up one more time than you've been knocked down."
- Gary Raser, LIMU

#12

Fuzzwood

    Fuzzwood


  • >5k berichten
  • 11101 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 09 mei 2012 - 18:56

Nou niet per sé ion maar het heeft een vrij elektronenpaar dat gedeeld kan worden. Er steekt inderdaad een waarheid in wat je zegt: amines kunnen heel makkelijk geoxideerd worden tot imines, alcoholen tot aldehyden/ketonen en in het geval van een primair keton zelfs tot een carbonzuur. In al deze gevallen verliest de stof hydrides; waterstoffen die 2 elektronen meenemen, H- dus. Grappig genoeg is dat precies de manier waarop je carbonzuren, aldehyden en ketonen weer reduceert: je plakt de hydrides er weer aan.

Een thiol is zeker geen SH2, maar een SH. Analoog aan zuurstof maar net iets reactiever, wederom vanwege een betere nucleofieliteit. Als je bijvoorbeeld in staat bent (theoretisch) een alcohol en een thiol te condenseren zodat er water ontstaat, spreek je niet van een ester, maar een thioether: R-S-R'. Een thioester is R-C(=O)-S-R'. Een reactie tussen een amine en een thiol zal je niet lukken, een reactie tussen een amine en een disulfidegroep (R-S-S-R') wel en levert R-S-NR'R'' en een thiol op.

#13

Marko

    Marko


  • >5k berichten
  • 8933 berichten
  • VIP

Geplaatst op 10 mei 2012 - 00:55

Voor de goede orde: Een verestering is een condensatiereactie, maar niet iedere condensatiereactie is een verestering.
Bij een verestering zijn altijd een carbonzuur (-COOH) en een alcohol (-OH) betrokken, ook met precies die groepen. Hoewel een reactie tussen andere zuren met een alcohol zeker mogelijk is, het het product geen ester, maar bijvoorbeeld sulfaat of fosfaat. Ook kunnen andere groepen dan een -OH groep reageren met een zuur, maar ook dan heet het product geen ester.

Een reactie met een aminegroep is dus geen verestering, en als er andere groepen aan het molecuul zitten zullen deze ofwel niet reageren, ofwel bij reactie iets anders vormen dan een ester.

Voor de beantwoording van dergelijke vragen móet je dus gebruikmaken van de aanwezige -COOH en -OH groepen.

Cetero censeo Senseo non esse bibendum







Also tagged with one or more of these keywords: scheikunde

0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures