1. Напишите уравнения реакций, характеризующих химические свойства анилина, и сравните их со свойствами ароматических углеводородов и аммиака. Назовите продукты реакций. 2. Составьте схему реакции образования трипептида из молекул аминоуксусной кислоты. 3. Что называют первичной и вторичной структурой белка? За счет каких связей поддерживаются эти структуры белка? 4. Рассчитайте объем воздуха (н. у.), затраченный на сжигание метиламина объемом 2 л. Объемная доля кислорода в воздухе составляет 21%. Ответ: 21,43 л

1. Химические свойства анилина, сравнение со свойствами ароматических углеводородов и аммиака:

Анилин — это ароматический амин, C₆H₅NH₂. Он проявляет как свойства ароматических соединений (за счет бензольного кольца), так и свойства аминов (за счет аминогруппы).

Реакции анилина:

1. Реакции по аминогруппе:
   * С кислотами: Анилин как основание реагирует с сильными кислотами, образуя соли. Реакция идет по аминогруппе.
   \( \text{C}_6\text{H}_5\text{NH}_2 + \text{HCl} \rightarrow [\text{C}_6\text{H}_5\text{NH}_3]^+Cl^- \) (фениламин хлорид)
2. Реакции бензольного кольца:
   * Нитрование: Аминогруппа является активирующей и ориентирует заместитель в орто- и пара-положения. Реакция идет бурно.
   \( \text{C}_6\text{H}_5\text{NH}_2 + 3HNO_3 \rightarrow 2,4,6-\text{C}_6\text{H}_2(NO_2)_3\text{NH}_2 + 3H_2O \) (2,4,6-тринитроанилин)

Сравнение:

• С ароматическими углеводородами (например, бензолом):
  * Сходство: Оба участвуют в реакциях электрофильного замещения в бензольном кольце (например, нитрование).
  * Различие: Аминогруппа в анилине активирует кольцо и направляет замещение в орто- и пара-положения, в отличие от бензола, где замещение происходит более спокойно и в присутствии катализатора (например, FeCl₃).
• С аммиаком (NH₃):
  * Сходство: Оба содержат аминогруппу (-NH₂) и проявляют основные свойства, образуя соли с кислотами.
  * Различие: Анилин — гораздо более слабое основание, чем аммиак, так как неподеленная электронная пара азота частично оттягивается в сопряжение с бензольным кольцом. Аммиак легко реагирует с алкилгалогенидами, образуя первичные, вторичные, третичные амины и четвертичные аммониевые соли, а анилин в таких реакциях дает преимущественно продукты N-алкилирования.

2. Схема реакции образования трипептида из аминоуксусной кислоты:

Аминоуксусная кислота (глицин) имеет формулу NH₂-CH₂-COOH.

Для образования трипептида необходимы три молекулы аминокислоты:

NH₂-CH₂-COOH + NH₂-CH₂-COOH + NH₂-CH₂-COOH → NH₂-CH₂-CO-NH-CH₂-CO-NH-CH₂-COOH + 2H₂O

Схема:

H₂N-CH₂-COOH + H₂N-CH₂-COOH → H₂N-CH₂-CO-NH-CH₂-COOH + H₂O

H₂N-CH₂-CO-NH-CH₂-COOH + H₂N-CH₂-COOH → H₂N-CH₂-CO-NH-CH₂-CO-NH-CH₂-COOH + H₂O

3. Первичная и вторичная структура белка:

Первичная структура белка — это линейная последовательность аминокислотных остатков, соединенных пептидными связями (-CO-NH-) в полипептидную цепь.

Вторичная структура белка — это пространственная укладка полипептидной цепи в виде спирали (α-спираль) или складчатого листа (β-структура). Эти структуры поддерживаются водородными связями между карбонильными группами (-CO-) и аминогруппами (-NH-) соседних аминокислотных остатков.

4. Расчет объема воздуха для сжигания метиламина:

Формула метиламина: CH₃NH₂.

Уравнение реакции сжигания метиламина:

\( 4CH_3NH_2 + 9O_2 \rightarrow 4CO_2 + 10H_2O + 2N_2 \)

По уравнению реакции, на 4 моля CH₃NH₂ требуется 9 моль O₂.

Объем газов в одинаковых условиях пропорционален количеству вещества (по закону Авогадро).

Следовательно, на 2 л CH₃NH₂ потребуется:

\( V(O_2) = \frac{2 \text{ л CH}_3NH_2 \times 9 \text{ моль } O_2}{4 \text{ моль } CH_3NH_2} = 4.5 \text{ л } O_2 \)

Объемная доля кислорода в воздухе составляет 21%, то есть 0,21.

Объем воздуха, затраченного на сжигание:

\( V_{воздуха} = \frac{V(O_2)}{0.21} = \frac{4.5 \text{ л}}{0.21} \approx 21.43 \text{ л} \)

Ответ: 21,43 л