羧酸及其衍生物
酰胺
/ AM-ide /
你体内的每一个蛋白质都靠酰胺键连在一起。尼龙是一长串酰胺键。扑热息痛里的止痛成分含有酰胺。这一种连接——羰基连着氮——是整个化学和生物学里最重要的连接之一,因为它既牢固又稳定。
酰胺的结构是 R-CO-NR'2,其中羰基碳(C=O)连着一个带有氢或碳基团的氮。这里有个微妙而关键的点:氮上的孤对电子通过共振离域进入羰基,于是 C-N 键带上了部分双键性质。这带来两个大后果。第一,酰胺在那根键周围是平面而刚性的,旋转受阻——这正是赋予蛋白质确定形状的特征。第二,由于氮的电子忙于稳定羰基,酰胺是常见酰基衍生物中反应性最低的,而且酰胺氮的碱性远弱于普通的胺。
酰胺由更活泼的衍生物(酰氯或酸酐)加胺制取,也可以费力地把羧酸和胺加热制取。它的稳定性正是它无处不在地充当结构单元的原因:连接氨基酸的肽键就是酰胺,而尼龙、凯夫拉等合成聚酰胺的坚韧也归功于它。由于酰胺抗水解,把它拆开通常需要强酸或强碱加热,或者活体系统中专门的酶。
乙酰胺是 CH3-CO-NH2。在蛋白质中,酰胺(肽)键 -CO-NH- 沿主链反复出现;共振使每个单元保持平面,这正是蛋白质能折叠成精确、可重复形状的原因。
酰胺键是蛋白质和尼龙背后那种稳定、平面的连接。
酰胺氮是弱碱,不像普通胺那样是强碱——它的孤对电子被锁在与羰基的共振里。所以在能轻易质子化胺的条件下,酰胺几乎不被质子化。
又称
另见