X là este của α-aminoaxit có công thức phân tử C5H11O2N; Y và Z là hai peptit mạch hở được tạo bởi glyxin và alanin có tổng số liên kết peptit là 7. Đun nóng 63,5 gam hỗn hợp E chứa X, Y, Z với dung dịch NaOH vừa đủ, thu được hỗn hợp chứa 2 muối và 13,8 gam ancol T. Đốt cháy toàn bộ hỗn hợp muối cần dùng 2,22 mol O2, thu được Na2CO3, CO2, H2O và 7,84 lít khí N2 (đktc). Phần trăm khối lượng của peptit có khối lượng phân tử nhỏ hơn trong hỗn hợp E là.
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiĐặt số mol: nGly-Na = a ; nAla-Na = b
Bảo toàn N: nN = nGly-Na + nAla-Na = a + b = 2nN2 = 2.7,84: 22,4 = 0,7 mol (1)
- Khi đốt cháy hỗn hợp muối:
C2H4O2NNa + 2,25O2 → 1,5CO2 + 2H2O + ½ N2 + ½ Na2CO3
C3H6O2NNa + 3,75O2 → 2,5CO2 + 3H2O + ½ N2 + ½ Na2CO3
→ nO2 = 2,25a + 3,75b = 2,22 mol (2)
Từ (1,2) → a = 0,27 ; b = 0,43 mol
→ mmuối = mGly-Na + mAla-Na = 97.0,27 + 111.0,43 = 73,92g
Bảo toàn Na: nNaOH = nGlyNa + nAlaNa = 0,7 mol
- Khi E + NaOH → Muối + Ancol. Bảo toàn khối lượng:
mE + mNaOH = mMuối + mancol + mH2O
→ mH2O = 63,5 + 0,7.40 – 73,92 – 13,8 = 3,78g → nH2O = 0,21 mol
→ nY + nZ = nH2O = 0,21 mol (3) (Phản ứng peptit: Peptit + nNaOH → Muối + H2O)
X là este của Gly hoặc Ala và ancol T.
Dựa vào công thức X ban đầu có 5C => có 2 trường hợp có thể xảy ra:
X là NH2-CH(CH3)-COOC2H5 hoặc NH2CH2COOC3H7.
Nếu X là NH2-CH(CH3)-COOC2H5 → nX = nC2H5OH = 0,3 mol
→ Y,Z tạo từ 0,27 mol Gly và (0,43 – 0,3 = 0,13) mol Ala
→ Số N trung bình của Y,Z = (0,27 + 0,13)/0,21 = 1,9 → Vô lý (peptit có số N > 1) → Loại
→X là NH2CH2COOC3H7 → nX = nC3H7OH = 0,23 mol
→ Y,Z tạo từ (0,27 – 0,23 = 0,04) mol Gly và 0,43 mol Ala
→ Số N trung bình của Y, Z = (0,04 + 0,43)/0,21 = 2,24
→ Y là dipeptit (1 liên kết) ; Z là heptapeptit (6 liên kết)
Bảo toàn N: nN = 2nY + 7nZ = 0,04 + 0,43 = 0,47 mol (4)
Từ (3,4) → nY = 0,2 ; nZ = 0,01 mol
- Gọi công thức của:
Y: (Gly)u(Ala)2-u
Z: (Gly)v(Ala)7-v
→ Ta có: nGly = 0,2u + 0,01v = 0,04 → 20u + v = 4
→ u = 0 ; v = 4 thỏa mãn.
Vậy Y là (Ala)2 (0,2 mol) và Z là (Gly)4(Ala)3 (0,01 mol) (MZ > MY)
→ %mY = (0,02.160/63,5).100% = 50,39%