Μεθειονίνη

Η **μεθειονίνη** (διεθνείς συντομογραφίες: Met και M) είναι ένα από τα α-αμινοξέα με σύντομο συντακτικό τύπο CH3SCH2CH2CH(NH2)COOH. Κανονικά, η ονομασία κατά IUPAC θα ήταν: **2-αμινο-4-(μεθυλοθειο)βουτανικό οξύ**, αλλά το μεθειονίνη αποτελεί επίσης αποδεκτή ονομασία από την IUPAC. Το L-στερεοϊσομερές της είναι ένα από τα 22 πρωτεϊνογόνα αμινοξέα (δηλ. δομικές μονάδες των πρωτεϊνών) και παρουσιάζει S διαμόρφωση ως προς τον α-άνθρακα. Είναι ταξινομημένο ως μη πολικό (ή υδρόφοβο) αμινοξύ (αφού R = CH3SCH2CH2 - μη πολικό = υδρόφοβο). Ανήκει στη κατηγορία των απαραίτητων αμινοξέων που όμως δεν συνθέτει ο ανθρώπινος οργανισμός. Πρόκειται, ακόμη, για το ένα από τα δύο θειούχα πρωτεϊνικά αμινοξέα.

Με βάση το χημικό τύπο της, C5H11NO2S, έχει τουλάχιστον το ισομερές θέσης πενικιλλαμίνη

## Δομή





## Παραγωγή

* Απαιτείται ρύθμιση του pH στο pI = 5,745 για να επιτευχθεί η κρυστάλλωσή της σε καθαρή μορφή.

### Από 2-αλο-4-(μεθυλοθειο)βουτανικό οξύ

1.. Με επίδραση αμμωνίας:

\mathrm{
CH_3SCH_2CH_2CHXCOOH + 2NH_3 \xrightarrow{} CH_3SCH_2CH_2CH(NH_2)COOH + NH_4X}


2. Μέσω οργανομαγνησιακών ενώσεων και αλαμίνης με εστεροποίηση για «προστασία» της καρβοξυλομάδας:

\mathrm{
CH_3SCH_2CH_2CHXCOOH + ROH \stackrel{-H_2O}{\overrightarrow\longleftarrow} CH_3SCH_2CH_2CHXCOOR \xrightarrow[|Et_2O|]{+Mg} CH_3SCH_2CH_2CH(MgX)COOR \xrightarrow[-MgX_2]{+NH_2X} CH_3SCH_2CH_2CH(NH_2)COOR \stackrel{+H_2O}{\overrightarrow\longleftarrow} CH_3SCH_2CH_2CH(NH_2)COOH + ROH}


3. Με φθαλιμιδικό κάλιο (σύνθεση Gabriel):

100 px\mathrm{+
CH_3SCH_2CH_2CHXCOOH \xrightarrow[+2H_2O]{-KBr} CH_3SCH_2CH_2CH(NH_2)COOH +}  100 px


### Αντίδραση Stracker

Με επίδραση υδροκυανίου (HCN) και αμμωνίας (NH3) σε 3-(μεθυλοθειο)προπανάλη (CH3SCH2CH2CHO):

\mathrm{CH_3SCH_2CH_2CHO + HCN + NH_3 \xrightarrow{-H_2O} CH_3SCH_2CH_2CH(NH_2)CN \xrightarrow{+2H_2O} CH_3SCH_2CH_2CH(NH_2)COOH  + NH_3} 


### Με αναγωγική αμμωνίωση 2-οξο-4-(μεθυλοθειο)βουτανικού οξέος

Με αναγωγική αμμωνίωση 2-οξο-4-(μεθυλοθειο)βουτανικού οξέος::


\mathrm{CH_3SCH_2CH_2COCOOH + 2NH_3 \xrightarrow{-H_2O} CH_3SCH_2CH_2C(=NH)COONH_4 \xrightarrow[Ni]{+H_2} CH_3SCH_2CH_2CH(NH_2)COONH_4 \xrightarrow{+HCl} CH_3SCH_2CH_2CH(NH_2)COOH  + NH_4Cl} 



### Με αναγωγή 4-(μεθυλοθειο)-2-νιτροβουτανικού οξέος

Από 4-(μεθυλοθειο)-2-νιτροβουτανικό οξύ με αναγωγή:

\mathrm{
CH_3SCH_2CH_2CH(NO_2)COOH + 2Fe + 6HCl \xrightarrow{} CH_3SCH_2CH_2CH(NH_2)COOH + 2FeCl_3 + 2H_2O}



### Από [2'-(μεθυλοθει)αιθυλο]μηλονικό οξύ

Από [[2'-(μεθυλοθει)αιθυλο]μηλονικό οξύ](https://el.wikipedia.org/wiki/%282%27-%28%CE%BC%CE%B5%CE%B8%CF%85%CE%BB%CE%BF%CE%B8%CE%B5%CE%B9%29%CE%B1%CE%B9%CE%B8%CF%85%CE%BB%CE%BF%29%CE%BC%CE%B7%CE%BB%CE%BF%CE%BD%CE%B9%CE%BA%CF%8C_%CE%BF%CE%BE%CF%8D) με μετροπή σε μονοαμίδιο και αποικοδόμηση-μετάθεση Hofmann:

\mathrm{HOOCCH(CH_2CH_2SCH_3)COOH + ROH \xrightarrow{} HOOCCH(CH_2CH_2SCH_3)COOR + H_2O} 
\mathrm{HOOCCH(CH_2CH_2SCH_3)COOR + SOCl_2 \xrightarrow{} ClOCCH(CH_2CH_2SCH_3)COOR + SO_2 + HCl }
\mathrm{ClOCCH(CH_2CH_2SCH_3)COOR + NH_3 \xrightarrow{} H_2NOCCH(CH_2CH_2SCH_3)COOR + HCl }
\mathrm{H_2NOCCH(CH_2CH_2SCH_3)COOR + KBrO \xrightarrow{} CH_3SCH_2CH_2CH(NH_2)COOR + KBr + CO_2 }
\mathrm{CH_3SCH_2CH_2CH(NH_2)COOR + H_2O \xrightarrow{} CH_3SCH_2CH_2CH(NH_2)COOH + ROH }


### Από 2-αμινο-4-(μεθυλοθειο)βουτανονιτρίλιο

Από 2-αμινο-4-(μεθυλοθειο)βουτανονιτρίλιο με υδρόλυση:

\mathrm{
CH_3SCH_2CH_2CH(NH_2)CN + 2H_2O \xrightarrow{} CH_3SCH_2CH_2CH(NH_2)COOH + NH_3}



### Με αλκυλίωση άλατος μεθανοθειόλης

Με αλκυλίωση από 4-αλο-2-αμινοβουτανικό οξύ άλατος της μεθανοθειόλης (π.χ. CH3SK), παράγεται μεθειονίνη. (Αντίδραση Williamson για θειαιθέρες):


\mathrm{CH_3SK + XCH_2CH_2CH(NH_2)COOH \xrightarrow{} CH_3SCH_2CH_2CH(NH_2)COOH + KX}


* Ο σχηματισμός S- άλατος του 2-αμινο-4-υδροθειοβουτανικού οξέος για μεθυλίωση από κάποιο μεθυλαλογονίδιο, είναι πιο πολύπλοκη διεργασία.

### Αναγωγή αντίστοιχου σουλφοξειδίου

Με αναγωγή 2-αμινο-4-(μεθυλοσουλφοξυ)βουτανικού οξέος από υδροϊώδιο παράγεται μεθειονίνη:


\mathrm{CH_3SOCH_2CH_2CH(NH_2)COOH + 2HI \xrightarrow{} CH_3SCH_2CH_2CH(NH_2)COOH + H_2O + I_2}



## Χημικές ιδιότητες και παράγωγα

### Αμφολυτική αυμπεριφορά

1. Η πιο χαρακτηριστική είναι η αμφολυτική διάστασή της:


\mathrm{CH_3SCH_2CH_2CH(NH_2)COO^- \begin{matrix} +H^+ \\ {\overrightarrow\longleftarrow} \\ \; \end{matrix} \begin{Bmatrix} CH_3SCH_2CH_2CH(NH_2)COOH \\ \uparrow  \downarrow  \\ CH_3SCH_2CH_2CH(NH_3^+)COO^- \end{Bmatrix} \begin{matrix} +H^+ \\ {\overrightarrow\longleftarrow} \\ \; \end{matrix} CH_3SCH_2CH_2CH(NH_3^+)COOH}


* Η κεντρική πάνω κατάσταση ισχύει για αδιάλυτη (ή διαλυτή σε απρωτικούς διαλύτες) αλανίνη.
* Σε υδατικά διαλύματα:
# Για pH1 ιονίζεται η αμινομάδα (δεξιά).
# Για pH=pI ιονίζονται και η αμινομάδα και η καρβοξυλομάδα (κένρο κάτω).
# Για pH>pK2 ιονίζεται μόνο η καρβοξυλομάδα (αριστερά).

2. Παραγωγή αλάτων με οξέα και βάσεις. Π.χ.:

\mathrm{
CH_3SCH_2CH_2CH(NH_2)COOH + HCl \xrightarrow{} CH_3SCH_2CH_2CH(NH_3Cl)COOH}

και 
\mathrm{
CH_3SCH_2CH_2CH(NH_2)COOH + NaOH \xrightarrow{} CH_3SCH_2CH_2CH(NH_2)COONa + H_2O}



### Εστεροποίηση

Αντιδρά με αλκοόλες σχηματίζοντας αμινεστέρες. Αποτελεί και μέθοδο «προστασίας» της καρβοξυλομάδας.

\mathrm{
CH_3SCH_2CH_2CH(NH_2)COOH + ROH \overrightarrow\longleftarrow CH_3SCH_2CH_2CH(NH_2)COOR + H_2O}



### Αλκυλίωση

Με επίδραση αλκυλοαλογονιδίων σχηματίζονται δευτεροταγή αμινοξέα:

\mathrm{
CH_3SCH_2CH_2CH(NH_2)COOH + RX \xrightarrow{} RNHCH(CH_2CH_2SCH_3)COOH + HX}



### Ακυλίωαη

Με επίδραση ακυλοαλογονιδίων σχηματίζονται δευτεροταγή αμιδοξέα. Αποτελεί και μέθοδο «προστασίας» της αμινομάδας, αφού τα αμίδια υδρολύονται.

\mathrm{
CH_3SCH_2CH_2CH(NH_2)COOH + RCOX \xrightarrow{} RCONHCH(CH_2CH_2SCH_3)COOH + HX}



### Απαζώτωση

Με επίδραση νιτρώδους οξέος πρακτικά αντικαθίστανται η αμινομάδα με υδροξυλομάδα. Παράγεται 4-μεθυλοθειο-2-υδροξυβουτανικό οξύ:

\mathrm{CH_3SCH_2CH_2CH(NH_2)COOH + HNO_2 \xrightarrow{} CH_3SCH_2CH_2CH(OH)COOH + H_2O + N_2 \uparrow}


### Επίδραση διαλογονούχου υδραργύρου

Με επίδραση διαλογονούχου υδραργύρου (HgX2) παράγονται θειοϋδραργιρικά άλατα:


\mathrm{CH_3SCH_2CH_2CH(NH_2)COOH + HgX_2 \xrightarrow{} [HOOCCH(NH_2)CH_2CH_2S^+(CH_3)(HgX)]X^-}



### Επίδραση αλκυλαλογονιδίων

Με επίδραση αλκυλαλογονιδίων (RX) παράγονται άλατα του σουλφωνίου:


\mathrm{CH_3SCH_2CH_2CH(NH_2)COOH + RX \xrightarrow{} [HOOCCH(NH_2)CH_2CH_2S^+(CH_3)S]X^-}



### Οξείδωση προς σουλφοξείδια

Με επίδραση υπεροξείδιου του υδρογόνου οξειδώνονται προς 2-αμινο-4-μεθυλοσουλφοξυβουτανικό οξύ:


\mathrm{CH_3SCH_2CH_2CH(NH_2)COOH + H_2O_2 \xrightarrow{} CH_3SOCH_2CH_2CH(NH_2)COOH + H_2O}



## Αναφορές και σημειώσεις



## Πηγές πληροφόρησης

# SCHAUM'S OUTLINE SERIES, «ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ», Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999
# «Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας» Ν. Α. Πετάση 1982
# Αναστάσιου Βάρβογλη, «Χημεία Οργανικών Ενώσεων», Παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1991
# Καραγκιοζίδη Σ. Πολυχρόνη, «Ονοματολογία Οργανικών Ενώσεων στα Ελληνικά & Αγγλικά» Β΄ ΈκδοσηΘεσσαλονίκη 1991
# Νικολάου Ε. Αλεξάνδρου, «Γενική Οργανική Χημεία», Εκδόσεις Ζήτη, Θεσσαλονίκη 1985
# Δημητρίου Ν. Νικολαΐδη, «Ειδικά Μαθήματα Οργανικής Χημείας», ΑΠΘ, θεσσαλονίκη 1983
# Νικολάου Ε. Αλεξάνδρου, Αναστάσιου Βάρβογλη, Φαίδωνα Χατζημηχαλάκη, «Εργαστηριακός Οδηγός», Εκδόσεις Ζήτη, Θεσσαλονίκη 1986
# Διαδικτυακοί τόποι που αναφέρονται στις «Αναφορές και παρατηρήσεις».

Κατηγορία:Πρωτεϊνικά αμινοξέα
Κατηγορία:C5
Κατηγορία:Οργανικές ενώσεις με θείο
Κατηγορία:Χειρομορφία (χημεία)