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
----


|  |
| --- |
| **Δεσμοί** |
| Δεσμός | τύπος δεσμού | ηλεκτρονική δομή | Μήκος δεσμού | Ιονισμός |
| C-S | σ | 2sp3-3sp2d | 182 pm | 1,5‰ C+ S- |
| C#3-C#4 | σ | 2sp3-2sp3 | 154 pm |  |
| C#3-C#2 | σ | 2sp3-2sp3 | 154 pm |  |
| C#2-C#1 | σ | 2sp3-2sp2 | 151 pm |  |
| C-N | σ | 2sp3-2sp3 | 152 pm | 6% C+ Ν- |
| Ν-H | σ | 2sp3-1s | 101,7 pm | 17% N- H+ |
| C=O | σ | 2sp2-2sp2 | 132 pm | 19% C+ O- |
|  | π | 2p-2p |  |  |
| C-O | σ | 2sp2-2sp3 | 147 pm | 19% C+ O- |
| O-H | σ | 2sp3-1s | 96 pm | 32% O- H+ |
| **Κατανομή φορτίων**σε ουδέτερο μόριο |
| -O | -0,51 |
| -N | -0,40 |
| =O | -0,38 |
| C#1' | -0,0885 |
| C#3 | -0,06 |
| C#4 | -0,0585 |
| S | -0,0015 |
| C#2 | +0,03 |
| H(CH) | +0,03 |
| H(NH2) | +0,17 |
| H(OH) | +0,32 |
| C#1 | +0,57 |
|

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: 

{\displaystyle \mathrm {CH\_{3}SCH\_{2}CH\_{2}CHXCOOH+2NH\_{3}{\xrightarrow {}}CH\_{3}SCH\_{2}CH\_{2}CH(NH\_{2})COOH+NH\_{4}X} }

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

{\displaystyle \mathrm {CH\_{3}SCH\_{2}CH\_{2}CHXCOOH+ROH{\stackrel {-H\_{2}O}{\overrightarrow {\longleftarrow }}}CH\_{3}SCH\_{2}CH\_{2}CHXCOOR{\xrightarrow[{|Et\_{2}O|}]{+Mg}}CH\_{3}SCH\_{2}CH\_{2}CH(MgX)COOR{\xrightarrow[{-MgX\_{2}}]{+NH\_{2}X}}CH\_{3}SCH\_{2}CH\_{2}CH(NH\_{2})COOR{\stackrel {+H\_{2}O}{\overrightarrow {\longleftarrow }}}CH\_{3}SCH\_{2}CH\_{2}CH(NH\_{2})COOH+ROH} }

3. Με φθαλιμιδικό κάλιο (σύνθεση Gabriel):

{\displaystyle \mathrm {+CH\_{3}SCH\_{2}CH\_{2}CHXCOOH{\xrightarrow[{+2H\_{2}O}]{-KBr}}CH\_{3}SCH\_{2}CH\_{2}CH(NH\_{2})COOH+} } 

### Αντίδραση Stracker

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

{\displaystyle \mathrm {CH\_{3}SCH\_{2}CH\_{2}CHO+HCN+NH\_{3}{\xrightarrow {-H\_{2}O}}CH\_{3}SCH\_{2}CH\_{2}CH(NH\_{2})CN{\xrightarrow {+2H\_{2}O}}CH\_{3}SCH\_{2}CH\_{2}CH(NH\_{2})COOH+NH\_{3}} }

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

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

{\displaystyle \mathrm {CH\_{3}SCH\_{2}CH\_{2}COCOOH+2NH\_{3}{\xrightarrow {-H\_{2}O}}CH\_{3}SCH\_{2}CH\_{2}C(=NH)COONH\_{4}{\xrightarrow[{Ni}]{+H\_{2}}}CH\_{3}SCH\_{2}CH\_{2}CH(NH\_{2})COONH\_{4}{\xrightarrow {+HCl}}CH\_{3}SCH\_{2}CH\_{2}CH(NH\_{2})COOH+NH\_{4}Cl} }

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

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

{\displaystyle \mathrm {CH\_{3}SCH\_{2}CH\_{2}CH(NO\_{2})COOH+2Fe+6HCl{\xrightarrow {}}CH\_{3}SCH\_{2}CH\_{2}CH(NH\_{2})COOH+2FeCl\_{3}+2H\_{2}O} }

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

Από [2'-(μεθυλοθει)αιθυλο]μηλονικό οξύ με μετροπή σε μονοαμίδιο και αποικοδόμηση-μετάθεση Hofmann:

{\displaystyle \mathrm {HOOCCH(CH\_{2}CH\_{2}SCH\_{3})COOH+ROH{\xrightarrow {}}HOOCCH(CH\_{2}CH\_{2}SCH\_{3})COOR+H\_{2}O} }   

{\displaystyle \mathrm {HOOCCH(CH\_{2}CH\_{2}SCH\_{3})COOR+SOCl\_{2}{\xrightarrow {}}ClOCCH(CH\_{2}CH\_{2}SCH\_{3})COOR+SO\_{2}+HCl} }  

{\displaystyle \mathrm {ClOCCH(CH\_{2}CH\_{2}SCH\_{3})COOR+NH\_{3}{\xrightarrow {}}H\_{2}NOCCH(CH\_{2}CH\_{2}SCH\_{3})COOR+HCl} }  

{\displaystyle \mathrm {H\_{2}NOCCH(CH\_{2}CH\_{2}SCH\_{3})COOR+KBrO{\xrightarrow {}}CH\_{3}SCH\_{2}CH\_{2}CH(NH\_{2})COOR+KBr+CO\_{2}} }  

{\displaystyle \mathrm {CH\_{3}SCH\_{2}CH\_{2}CH(NH\_{2})COOR+H\_{2}O{\xrightarrow {}}CH\_{3}SCH\_{2}CH\_{2}CH(NH\_{2})COOH+ROH} }

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

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

{\displaystyle \mathrm {CH\_{3}SCH\_{2}CH\_{2}CH(NH\_{2})CN+2H\_{2}O{\xrightarrow {}}CH\_{3}SCH\_{2}CH\_{2}CH(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):

{\displaystyle \mathrm {CH\_{3}SK+XCH\_{2}CH\_{2}CH(NH\_{2})COOH{\xrightarrow {}}CH\_{3}SCH\_{2}CH\_{2}CH(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:

{\displaystyle \mathrm {CH\_{3}SOCH\_{2}CH\_{2}CH(NH\_{2})COOH+2HI{\xrightarrow {}}CH\_{3}SCH\_{2}CH\_{2}CH(NH\_{2})COOH+H\_{2}O+I\_{2}} }

Χημικές ιδιότητες και παράγωγα
------------------------------

### Αμφολυτική αυμπεριφορά

1. Η πιο χαρακτηριστική είναι η αμφολυτική διάστασή της:

{\displaystyle \mathrm {CH\_{3}SCH\_{2}CH\_{2}CH(NH\_{2})COO^{-}{\begin{matrix}+H^{+}\\{\overrightarrow {\longleftarrow }}\\\;\end{matrix}}{\begin{Bmatrix}CH\_{3}SCH\_{2}CH\_{2}CH(NH\_{2})COOH\\\uparrow \downarrow \\CH\_{3}SCH\_{2}CH\_{2}CH(NH\_{3}^{+})COO^{-}\end{Bmatrix}}{\begin{matrix}+H^{+}\\{\overrightarrow {\longleftarrow }}\\\;\end{matrix}}CH\_{3}SCH\_{2}CH\_{2}CH(NH\_{3}^{+})COOH} }

* Η κεντρική πάνω κατάσταση ισχύει για αδιάλυτη (ή διαλυτή σε απρωτικούς διαλύτες) αλανίνη.
* Σε υδατικά διαλύματα:

1. Για pH<pK1 ιονίζεται η αμινομάδα (δεξιά).
2. Για pH=pI ιονίζονται και η αμινομάδα και η καρβοξυλομάδα (κένρο κάτω).
3. Για pH>pK2 ιονίζεται μόνο η καρβοξυλομάδα (αριστερά).

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

{\displaystyle \mathrm {CH\_{3}SCH\_{2}CH\_{2}CH(NH\_{2})COOH+HCl{\xrightarrow {}}CH\_{3}SCH\_{2}CH\_{2}CH(NH\_{3}Cl)COOH} }  

και   

{\displaystyle \mathrm {CH\_{3}SCH\_{2}CH\_{2}CH(NH\_{2})COOH+NaOH{\xrightarrow {}}CH\_{3}SCH\_{2}CH\_{2}CH(NH\_{2})COONa+H\_{2}O} }

### Εστεροποίηση

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

{\displaystyle \mathrm {CH\_{3}SCH\_{2}CH\_{2}CH(NH\_{2})COOH+ROH{\overrightarrow {\longleftarrow }}CH\_{3}SCH\_{2}CH\_{2}CH(NH\_{2})COOR+H\_{2}O} }

### Αλκυλίωση

Με επίδραση αλκυλοαλογονιδίων σχηματίζονται δευτεροταγή αμινοξέα:

{\displaystyle \mathrm {CH\_{3}SCH\_{2}CH\_{2}CH(NH\_{2})COOH+RX{\xrightarrow {}}RNHCH(CH\_{2}CH\_{2}SCH\_{3})COOH+HX} }

### Ακυλίωαη

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

{\displaystyle \mathrm {CH\_{3}SCH\_{2}CH\_{2}CH(NH\_{2})COOH+RCOX{\xrightarrow {}}RCONHCH(CH\_{2}CH\_{2}SCH\_{3})COOH+HX} }

### Απαζώτωση

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

{\displaystyle \mathrm {CH\_{3}SCH\_{2}CH\_{2}CH(NH\_{2})COOH+HNO\_{2}{\xrightarrow {}}CH\_{3}SCH\_{2}CH\_{2}CH(OH)COOH+H\_{2}O+N\_{2}\uparrow } }

### Επίδραση διαλογονούχου υδραργύρου

Με επίδραση διαλογονούχου υδραργύρου (HgX2) παράγονται θειοϋδραργιρικά άλατα:

{\displaystyle \mathrm {CH\_{3}SCH\_{2}CH\_{2}CH(NH\_{2})COOH+HgX\_{2}{\xrightarrow {}}[HOOCCH(NH\_{2})CH\_{2}CH\_{2}S^{+}(CH\_{3})(HgX)]X^{-}} }

### Επίδραση αλκυλαλογονιδίων

Με επίδραση αλκυλαλογονιδίων (RX) παράγονται άλατα του σουλφωνίου:

{\displaystyle \mathrm {CH\_{3}SCH\_{2}CH\_{2}CH(NH\_{2})COOH+RX{\xrightarrow {}}[HOOCCH(NH\_{2})CH\_{2}CH\_{2}S^{+}(CH\_{3})S]X^{-}} }

### Οξείδωση προς σουλφοξείδια

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

{\displaystyle \mathrm {CH\_{3}SCH\_{2}CH\_{2}CH(NH\_{2})COOH+H\_{2}O\_{2}{\xrightarrow {}}CH\_{3}SOCH\_{2}CH\_{2}CH(NH\_{2})COOH+H\_{2}O} }

Αναφορές και σημειώσεις
-----------------------

1. ↑  Προκύπτει ως μέσος όρος των pKa (βλέπε οξύτητα).
2. ↑  Nomenclature and symbolism for amino acids and peptides (IUPAC-IUB Recommendations 1983)", Pure Appl. Chem. 56 (5): 595–624, 1984, doi:10.1351/pac198456050595.
3. ↑  Τα δεδομένα προέρχονται εν μέρει από το «Table of periodic properties of thw Ellements», Sagrent-Welch Scientidic Company και Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, Σελ. 34.
4. ↑  «Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας» Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 243, §10.2Α.
5. ↑  Προσωρινή κάλυψη χαρακτηριστικής ομάδας για την αποφυγή παραγωγής ανεπιθύμητων παραπροϊόντων.
6. ↑  «Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας» Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 298, §13.3Α1, σελ. 243, §10.2B4 και σελ. 301. §13.4.αII.
7. ↑  «Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας» Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 329, §14.2.1.
8. ↑  «Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας» Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 329, §14.2.2.
9. ↑  «Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας» Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 329, §14.2.3.
10. ↑  «Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας» Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 243, §10.2B2α.
11. ↑  «Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας» Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 298, §13.3Α1, σελ. 296, §13.2Αα, §13.2Γ1, σελ. 243, §10.2B3 και σελ. 301. §13.4.αII.
12. ↑  Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, Σελ,266, §Β1.
13. ↑  SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999, Σελ.360,§20.6.Π4→3.
14. 1 2  Προστασία ονομάζεται η προσωρινή δέσμευση μιας χαρακτηριστικής ενεργής ομάδας, ώστε αυτή να μη δώσει ανεπιθύμητες αντιδράσεις και παράγωγα με την επίδραση αντιδραστηρίων που σκοπεύουμε να χρησιμοποιήσουμε πάνω στην ένωση με σκοπό να αξιοποιήσουμε μια άλλη ομάδα και να πάρουμε τα επιθυμητά αποτελέσματα-παράγωγα. Μετά απελευθερώνουμε ή αποπροστατεύουμε την αρχική ομάδα, δηλαδή φροντίζουμε να απομακρυνθεί η ομάδα που την προστάτεψε προσωρινά.
15. ↑  SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999, Σελ.360,§20.6.I3α.
16. ↑  SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999, Σελ.360,§20.6.I3β.
17. ↑  SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999, Σελ.360,§20.6.I3→4.

Πηγές πληροφόρησης
------------------

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

|  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 

| π • σ • ε
Πρωτεϊνικά αμινοξέα |
| --- |
|  |
| Μη πολικά πρωτεϊνικά αμινοξέα | 
Γλυκίνη (Gly)  · Αλανίνη (Ala)  · Βαλίνη (Val)  · Λευκίνη (Leu)  · Ισολευκίνη (Ile)  · Φαινυλαλανίνη (Phe)  · Μεθειονίνη (Met)  · Τρυπτοφάνη (Trp) |
|  |
| Ουδέτερα πολικά πρωτεϊνικά αμινοξέα | 
Σερίνη (Ser)  · Θρεονίνη (Thr)  · Ασπαραγίνη (Asn)  · Γλουταμίνη (Gln) |
|  |
| Όξινα πρωτεϊνικά αμινοξέα | 
Κυστεΐνη (Cys)  · Ασπαραγινικό οξύ (Asp)  · Γλουταμινικό οξύ (Glu)  · Τυροσίνη (Tyr) |
|  |
| Βασικά πρωτεϊνικά αμινοξέα | 
Προλίνη (Pro)  · Λυσίνη (Lys)  · Ιστιδίνη (His)  · Αργινίνη (Arg) |
|  |
| Ειδικά πρωτεϊνικά αμινοξέα | 
Αλλυσίνη (Aly)  · Υδροξυπρολίνη (Hpr)  · Σεληνοκυστεΐνη (Sec) Πυρρολυσίνη (Pyl) |

 |