II . Реакции по гидроксильной группе

Как спирты гидроксикислоты образуют алкоголяты, простые эфиры, замещают гидроксил галогеном:

Вступление в реакцию спиртового или кислотного гидроксила определяется выбором реагента и условиями реакции. С галогеноводородом и уксусным ангидридом в реакции участвует спиртовой гидроксил:

При действии щелочных металлов (натрий) сначала получаются соли кислот, а затем алкоголяты.

При действии пентахлорид фосфора – и кислотный, и спиртовой

Ацилирование галогенангидридам

НО–СН₂ –СООН + СН₃ – С(O)– Сl → СН₃ –С(O) –О –СН₂ –СООН + НCl

ацетилхлорид ацетилгликолевая кислота

Окисление

При окислении гидроксикислот получаются оксокислоты (альдегидо- или кетокислоты). Eсли гидроксил располагается у первичного атома углерода, то образуется - альдегидокислота, а если у вторичного – то кетокислота. Например, при окислении гликолевой кислоты, имеющей гидроксильную группу при первичном атоме углерода, образуется альдегидокислота - глиоксиловая (глиоксалевая). При окислении молочной, b-гидроксимасляной, а также яблочной кислоты (у них гидроксил находится при вторичном атоме углерода) образуются кетокислоты – соответственно пировиноградная, ацетоуксусная и щавелево-уксусная.

Н₃С – СН – СООН [ О ] Н₃С – С – СООН + Н₂О

׀ → ׀׀

ОН О

молочная кислота пировиноградная кислота

СН₃ – СН – СН₂ – СООН [ О ] СН₃ – С – СН₂ – СООН + Н₂О

׀ ׀׀

ОН О

β-гидроксимасляная кислота ацетоуксусная кислота

III . Специфические свойства гидроксикислот

α-Гидроксикислоты обнаруживают ряд специфических реакций, обусловленных взаимным влиянием гидроксильной и карбоксильной групп.

Восстановление α - гидроксикислот.

α-гидроксикислоты легко восстанавливаются в карбоновые кислоты, например при действии иодистого водорода:

СН₃―СНOH―COOH + 2HI → CH₃―CH₂―COOH + I₂ + H₂O

Нагревание α - гидроксикислот.

При кипячении с разбавленными кислотами α-гидроксикислоты расщепляются с выделением муравьиной кислоты:

СН₃―СН(OH)―COOH → CH₃―COН + HCOOH

Реакция дегидратации α-, β- и γ-гидроксикислот

Реакция отщепления воды позволяет различить α-, β- и γ-гидроксикислоты.

a -Гидроксикислоты при нагревании вступают в реакцию этерификации, происходящую между двумя молекулами. При этом спиртовая гидроксильная группа одной молекулы реагирует с карбоксильной группой другой молекулы и наоборот. Образующиеся сложные эфиры имеют циклическое строение и содержат в молекуле две сложноэфирные группы. Такие соединения называются лактидами. Лактиды, способны гидролизоваться с образованием исходных кислот.

Название лактидов включает корень тривиального латинского названия гидроксикислоты, суффикс –ид и умножающий префикс ди-, три- и т.д., указывающий число молекул, образующих лактид. Например, дигликолид – от гликолевой кислоты, дилактид – от молочной кислоты.

β-Гидроксикислоты при нагревании вступают в реакцию дегидратации с образованием a, β-ненасыщенных карбоновых кислот. Склонность β-гидроксикислот к элиминированию молекулы воды обусловлена подвижностью водорода у α-атома углерода (СН-кислотный центр), связанного с двумя электроноакцепторными группировками.

g- гидроксикислоты уже при комнатной температуре легко вступают в реакцию этерификации. При этом сложный эфир образуется за счет взаимодействия между гидроксильной и карбоксильной группами одной и той же молекулы - лактон. Лактонами называются внутренние сложные эфиры гидрксикислот, т.е. соединения, в которых сложноэфирная группировка ―С(О)О― включена в циклическую структуру. Они легко образуются из γ -гидроксикислот в связи с тем, что именно у этих соединений функциональные группы расположены так, что при их взаимодействии замыкаются устойчивые пятичленные циклы.

По номенклатуре ИЮПАК лактоны, образованные из алифатических кислот, называют, добавляя суффикс – олид к названию углеводорода с тем же числом атомов углерода. Цифрой указывают место замыкания цикла, начиная нумерацию от карбонильного атома углерода. Так, приведенный выше, γ-бутиролактон имеет систематическое название 4-бутанолид.

Отдельные представители.

Acidum Lakticum CH₃CH(OH)COOH

Впервые, обнаружена К.В. Шееле (1780) в прокисшем молоке, отсюда и получила название.

Благодаря наличию в молекуле асимметрического атома углерода молочная кислота может существовать в виде двух оптически активных энантиомеров – D- и L-форм – и оптически неактивной рацемической формы.

Карл Вильге́льм Шее́ле (1742—1786,)—шведский химик.

Последняя - представляет собой молочную кислоту брожения. L(+)–Молочная кислота, образуется в мышечной ткани как продукт расщепления и дальнейшего превращения полисахарида гликогена при интенсивной мышечной работе, что обуславливает характерную боль мышц.

Соли и эфиры молочной кислоты называются лактатами. Лактаты кальция и железа применяются в медицине. Молочная кислота крайне гигроскопична. Это свойство пользуют в медицине, применяя ее для прижигания в виде 80 % сиропа. Лактат кальция и железа применяют при анемии.

Лимонная кислота

HOOC-CH_2-C(OH)-(COOH)-CH₂-COOH– наиболее распространенная гидрокситрикарбоновая кислота. Она содержится в плодах цитрусовых (в лимонах её 6-8% от сухой массы), некоторых ягодах и фруктах. Соли лимонной кислоты называются цитратами. Цитрат натрия является антикоагулянтом, т.е. препятствует свёртыванию крови и используется для консервации донорской крови. Он связывает участвующие в процессе свёртывания крови ионы кальция в нерастворимый цитрат кальция. Цитрат железа используется при анемии.

γ--гидроксимасляная кислота (4-гидроксибутановая) (ГОМК)

Н₂С(OH) – СН₂ – СН₂ - СООН В виде натриевой соли в ингаляционном наркозе.

Дата добавления: 2020-11-29; просмотров: 308; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 12

Мы поможем в написании ваших работ!