Chào các em, cô là giáo viên Hóa học của trường ta. Hôm nay chúng ta sẽ cùng nhau phân tích một câu hỏi rất hay về phản ứng của amino axit. Các em chú ý lắng nghe nhé!

Đề bài hỏi rằng khi cho glutamic acid phản ứng với CH3OH thì nhóm CH3 sẽ thay thế 2H ở nhóm COOH hay thay thế 1H ở nhóm COOH.

Để giải quyết câu hỏi này, chúng ta cần nhớ lại cấu tạo của glutamic acid và tính chất hóa học của nhóm chức có trong đó.

Bước 1: Xác định cấu tạo của glutamic acid.
Glutamic acid là một amino axit. Cấu tạo của nó bao gồm một nhóm amino (-NH2) và hai nhóm carboxyl (-COOH) gắn vào cùng một nguyên tử cacbon alpha.
Công thức cấu tạo đầy đủ của glutamic acid là:
HOOC-CH2-CH2-CH(NH2)-COOH

Bước 2: Xác định phản ứng có thể xảy ra giữa glutamic acid và CH3OH.
Trong phân tử glutamic acid, chúng ta có hai nhóm chức quan trọng: nhóm amino (-NH2) và nhóm carboxyl (-COOH).
Trong phân tử CH3OH (methanol), chúng ta có nhóm hydroxyl (-OH).
Phản ứng giữa nhóm carboxyl (-COOH) của axit và nhóm hydroxyl (-OH) của ancol là phản ứng este hóa.

Bước 3: Phân tích phản ứng este hóa.
Phản ứng este hóa là phản ứng giữa axit cacboxylic và ancol để tạo ra este và nước. Trong phản ứng này, nhóm -OH từ ancol sẽ gắn vào nguyên tử cacbon của nhóm cacbonyl (-C=O) trong axit, và nguyên tử hidro từ nhóm -OH của axit sẽ kết hợp với phần còn lại của ancol để tạo thành nước.
Cụ thể, phản ứng este hóa của một axit cacboxylic (R-COOH) với một ancol (R’-OH) diễn ra như sau:
R-COOH + R’-OH <=> R-COOR’ + H2O

Bước 4: Áp dụng vào trường hợp của glutamic acid và CH3OH.
Glutamic acid có hai nhóm carboxyl (-COOH).
Nhóm carboxyl thứ nhất: -COOH (nhóm này nằm ở đầu mạch cacbon)
Nhóm carboxyl thứ hai: -COOH (nhóm này nằm ở cuối mạch cacbon, gắn trực tiếp vào nguyên tử cacbon mang nhóm amino)

Khi cho glutamic acid phản ứng với CH3OH, phản ứng este hóa sẽ xảy ra tại các nhóm carboxyl.
Xét nhóm carboxyl thứ nhất:
HOOC-CH2-CH2-CH(NH2)-COOH + CH3OH -> CH3-OOC-CH2-CH2-CH(NH2)-COOH + H2O
Trong phản ứng này, nhóm CH3 của CH3OH đã thay thế nguyên tử H trong nhóm -COOH đầu tiên. Cụ thể là nguyên tử H trong nhóm -OH của nhóm COOH.

Xét nhóm carboxyl thứ hai:
HOOC-CH2-CH2-CH(NH2)-COOH + CH3OH -> HOOC-CH2-CH2-CH(NH2)-COOCH3 + H2O
Trong phản ứng này, nhóm CH3 của CH3OH cũng đã thay thế nguyên tử H trong nhóm -COOH thứ hai. Cụ thể là nguyên tử H trong nhóm -OH của nhóm COOH.

Bước 5: Kết luận.
Như vậy, trong phản ứng với CH3OH, nhóm CH3 sẽ thay thế nguyên tử H của nhóm hydroxyl (-OH) trong mỗi nhóm carboxyl (-COOH) để tạo thành este.
Do glutamic acid có hai nhóm carboxyl, nên cả hai nhóm này đều có khả năng phản ứng este hóa với CH3OH.
Vì vậy, CH3 thay thế 1H ở mỗi nhóm COOH. Điều này có nghĩa là nếu phản ứng xảy ra hoàn toàn, sẽ có 2 nhóm CH3 được gắn vào, mỗi nhóm thay thế 1H trong 2 nhóm COOH ban đầu.

Vậy câu trả lời là: CH3 thay thế 1H ở nhóm COOH.