Bazı amino asitlerin protonlanma tepkimelerinin termodinamiği ve mikro protonlanma sabitlerinin hesaplanması

Abstract

Bu çalışmada, amino asitlerden L-valin (Val) ve L-fenilalanin (Fal) ile imino asitlerden L-prolin’in (Pro) ve bunların metil esterlerinin 5,0, 20,0 ve 35,0oC sıcaklıklarda ve sabit iyonik kuvvette (0,1 mol L–1) potansiyometrik pH titrasyonu yöntemi kullanılarak makro ve mikro asitlik sabitleri (pKa ve pka) bulunmuştur. Çalışılan altı maddenin de, pKN (pKNH2) değerleri sıcaklık arttıkça azalmıştır. Val ve Pro’nin pKO (pKCOOH) değerleri sıcaklıkla artıkça artmış, Fal de ise bu nicelik sıcaklıkla azalmıştır. Asitlik sabitleri yardımıyla termodinamik niceliklerden ΔGolo, ΔHolo ve ΔSolo hesaplanmıştır. Val, Fal ve Pro için –N+H3 grubundan proton ayrışmasına eşlik eden serbest enerji azalmasına entropik terimin (–TS) katkısı %30  %52 arasında, valinin ve prolinin COOH grubunun deprotonlanması için entropik terimin katkısının %100, fenilalanin için ise %7 olduğu belirlenmiştir. Her üç maddenin metil esterlerinin de –N+H3 grubundan proton ayrışması tepkimesinin serbest enerji azalmasına entropik teriminin katkısının ise %8 – 50 arasında olduğu görülmüştür. Elde edilen sonuçlar Sert ve Yumuşak Asitler ve Bazlar Kuralı’na göre yorumlanmıştır. “Anahtar Sözcükler” L-fenilalanin, L-prolin, L-valin, mikro asitlik sabiti, protonlanmanın termodinamiğiIn this work, macro and micro acidity constants (pKas and pkas) of amino acids L-valine (Val), L-phenylalanine (Phe) and imino acid L-proline (Pro) and their methyl esters were determined by potentiometric pH titration method at 5.0, 20.0 ve 35.0oC and constant ionic strenght (0.1 mol L–1). pKN (pKNH2) values of all subtances decrease with increasing temperature. pKO (pKCOOH) values of Val and Pro increase with increasing temperature but that of Pal decrease. By means of acidity constants ΔGolo, ΔHolo and ΔSolo were calculated. The entopic contributions to the ΔGolo of the deprotonation process of –N+H3 group for Val, Phe and Pro are in the range of 30% and 52% (8% and 50% for esters), those of COOH group for Val and Pro are 100% and 7% for Phe. The results were analysed by means of hard and soft acids and bases principle. “Key Words” L-phenylalanine, L-proline, L-valine, mikro acidity constant, thermodynamics of protonation