Загальна характеристика оксокислот

ОКСОКИСЛОТИ

(На самостійне опрацювання)

План лекції:

1. Загальна характеристика оксокислот.

2. Природні джерела та способи добування оксокислот.

3. Хімічні властивості кислот.

4. Окремі представники оксикислот та їх використання.

Ключові слова: оксикислота, гетерофункціональні сполуки, альдегідокислоти, кетокислоти, гліоксилова кислота, піровиноградна кислота, ацетооцтовий естер, кето-енольна таутомерія, декарбонілування.

Література: [2] с. 5 – 12; [3] с. 432 – 441

Сполуки, до складу молекул яких поряд із карбоксильною групою входить карбонільна , називаються оксокислотами або альдегідокислотами і кетокислотами. Це гетерофункціональні сполуки, вони містять дві функціональні групи ( і ).

Для назв оксокислот часто використовують тривіальні назви: піровиноградна, ацетооцтова та інші.

Номенклатура оксокислот

Формула	Номенклатура
Систематична IUPAC	Раціональна	Тривіальна
Альдегідокислоти
	2-Оксоетанова	Формілмурашина	Гліоксилова
	3-Оксопропанова	Формілоцтова	Малональдегідна
Кетокислоти
	2-Оксопропанова	a -Кетопропіонова	Піровиноградна
	3-Оксобутанова	b -Кетобутиратна	Ацетооцтова
	4-Оксопентанова	g -Кетовалер’янова	Левулінова

За номенклатурою ІUPAС головний ланцюг, який містить обидві функціональні групи, нумерується, починаючи з карбоксильної групи. Положення альдегідної або кетонної групи позначається відповідною цифрою з додаванням префікса «оксо-».

Наприклад:

4-оксобутанова кислота	3-оксобутанова кислота

Раціональні назви будують від назв відповідних кислот із позначенням положення оксогрупи; атом Карбону, який безпосередньо зв’язаний із карбоксилом, позначається літерою a -, наступний b -, далі g - і т. і.

3. Природні джерела та способи добування оксокислот

Найпоширеніші способи добування: окиснення оксикислот; окиснення гліколів; гідроліз гемінальних дигалогензаміщених кислот; гідроліз оксонітрилів.

Наприклад, під час окиснення молочної килоти утворюється піровиноградна:

Гліоксилова кислота утворюється в результаті окиснення етиленгліколю:

4. Хімічні властивості

Оксокислоти виявляють хімічні властивості, що обумовлені наявністю двох функціональних груп. І кислотні властивості, і властивості альдегідів або кетонів в оксокислотах більш виражені за рахунок взаємного впливу двох функціональних груп:

Найактивніші — a -оксокислоти. Їм характерні усі реакції карбоксильної групи: утворення солей, галогенангідридів, естерів, амідів та ін. Реакції за оксогрупою: реакція “срібного дзеркала”, утворення оксимів, фенілгідразонів, оксинітрилів, бісульфітних похідних тощо.

Типовими реакціями a -кетокислот є їх декарбоксилування під дією розведеної сульфатної кислоти за умов слабкого нагрівання та декарбонілування за умов нагрівання з концентрованою сульфатною кислотою:

5. Окремі представники оксокислот та їх використання

Гліоксилова кислота поширена у природі, особливо у великій кількості вона міститься у недозрілих фруктах, а також у соку цукрового буряка. Гліоксилова кислота відіграє важливу роль у обмінних процесах у рослин і мікроорганізмів.

Піровиноградна кислоа широко розповсюджена у природі, є проміжним продуктом процесів молочнокислого і спиртового бродіння, окиснення вуглеводів в організмі. Вона утворюється за умов нагрівання (піролізу) виноградної кислоти, звідси її тривіальна назва — піровиноградна кислота:

Ацетооцтова кислота утворюється за рахунок β-окиснення жирних кислот при метаболізмі. Кислота дуже нестійка і легко декарбоксилується з утворенням ацетону. Солі, естери та інші похідні ацетооцтової кислоти досить стійкі.

Ацетооцтовий естер відіграє важливу роль у теоретичній органічній хімії й органічному синтезі. Для ацетооцтового естеру характерне явище таутомерії - рухомої динамічної ізомерії. Одна з ізомерних форм естеру мітить кетогрупу (кетоформа), друга – гідроксильну групу (енольна форма).

Кето-енольна таутомерія ацетооцтового естеру:

У хімічному відношенні ацетооцтовий естер реакційно здатний як за кетонною, так і за енольною формами. Реакції кетонної форми: відновлення воднем, приєднання , , взаємодія з гідроксиламіном, фенілгідразином. Реакції енольної форми: взаємодія з розчином ферум(ІІІ) хлориду (якісна реакція), реакція приєднання за місцем подвійного зв’язку, утворення натрій ацетооцтового естеру.

ГІДРОКСИКИСЛОТИ

Лекція №15 (2 години)

Дата добавления: 2014-12-08