Este X tạo bởi một α – amino axit có công thức phân tử C5H11O2N, hai chất Y và Z là hai peptit mạch hở, tổng số liên kết peptit của hai phân tử Y và Z là 7. Đun nóng 63,5 gam hỗn hợp E chứa X, Y, Z với dung dịch NaOH vừa đủ, thu được dung dịch chứa 2 muối (của glyxin và alanin) và 13,8 gam ancol. Đốt cháy toàn bộ hỗn hợp muối ở trên cần dùng vừa đủ 2,22 mol O2, sau phản ứng thu được Na2CO3, CO2, H2O và 7,84 lít khí N2 (đktc). Thành phần phần trăm theo khối lượng của peptit có phân tử khối lớn hơn trong hỗn hợp E là
A. 46,05%.
B. 8,35%.
C. 50,39%.
D. 7,23%
Đáp án D
Đặt 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)
=> %mZ = 0,01.459/63,5 = 7,23%