Ejercicio 42 - Exercici 3 · Química Orgánica II UB 2019

a. Indiqueu quin és el nitrogen més bàsic d'un grup guanidini.

Solución: N2 / nitrogen 2 / =NH / nitrogen imínic

a. Justifiqueu-ho a partir de les formes ressonants del catió resultant de la protonació.

Solución: La protonació en el nitrogen imínic permet generar un catió simètric altament estabilitzat per 3 formes ressonants equivalents, on la càrrega positiva es reparteix entre els 3 àtoms de nitrogen.

b. Dibuixeu l'estructura de les formes diprotonades (ArgH22+ i LysH22+) associant a cada grup funcional el seu valor de pKa.

Solución: $\mathrm{ArgH}_2^{2+}$: Grup carboxil $-\mathrm{CO}_2\mathrm{H}$ ($\mathrm{p}K_a = 2.2$); grup $\alpha-\mathrm{NH}_3^+$ ($\mathrm{p}K_a = 9.1$); grup guanidini de la cadena lateral ($\mathrm{p}K_a = 12.5$). $\mathrm{LysH}_2^{2+}$: Grup carboxil $-\mathrm{CO}_2\mathrm{H}$ ($\mathrm{p}K_a = 2.2$); grup $\alpha-\mathrm{NH}_3^+$ ($\mathrm{p}K_a = 9.2$); grup $\epsilon-\mathrm{NH}_3^+$ lateral ($\mathrm{p}K_a = 10.8$).

c. Quina és la càrrega neta de l'Arg a pH fisiològic (7.2)?

Solución: +1

c. Quina és la càrrega neta de la Lys a pH fisiològic (7.2)?

Solución: +1

d. A quin valor de pH es trobarà majoritàriament l'Arg en la seva forma zwitteriònica elèctricament neutra?

Solución: 10.8

e. En el seu estat neutre, quin dels dos aminoàcids és una base més forta, Arg o Lys?

Solución: Arg / Arginina

e. Raoneu la resposta.

Solución: El grup guanidini de l'arginina té un pKa del seu àcid conjugat de 12.5, més alt que el del grup amino de la lisina (10.8), fet que indica una basicitat superior gràcies a l'estabilització per ressonància del seu catió.