Методи добування. Ряд кислот, як наприклад, молочна, яблучна, винна, лимонна та інші є продуктами життєдіяльності організму

Ряд кислот, як наприклад, молочна, яблучна, винна, лимонна та інші є продуктами життєдіяльності організму. Тому деякі гідроксикислоти в промислових масштабах добувають шляхом біосинтезу. Молочну кислоту добувають молочнокислим бродінням вуглеводів.

1. Гідроліз оксинітрилів:

2. Лужний гідроліз α-галогенокарбонових кислот:

3. З ненасичених кислот:

4. Реакція Реформатського (1889 р.)

При дії на альдегіди і кетони етилового естеру α-галогенозаміщених кислот в присутності Zn (пил) утворюються β-гідроксикислоти.

19.3. Фізичні властивості

Одноосновні гідроксикислоти з невеликою молекулярною масою – це густі сиропоподібні рідини або тверді речовини. Двоосновні гідроксикислоти – кристалічні речовини. Гідроксикислоти краще розчиняються у воді, ніж відповідні їм карбонові кислоти, обмежено розчиняються в етері та інших органічних розчинниках.

Багато гідроксикислот виявляють оптичну активність.

19.4. Хімічні властивості

Гідроксикислоти містять дві функціональні групи, їх хімічні властивості визначаються наявністю як карбоксильної так і гідроксильної груп. Тому гідроксикислоти одночасно виявляють властивості і карбонових кислот і спиртів, причому «–ОН» і «–СООН» групи можуть брати участь у хімічних реакціях окремо, незалежно одна від одної, або обидві разом.

1. Дисоціація кислот:

2. Утворення солей:

3. Утворення естерів:

4. Утворення алкоголятів:

5. Взаємодія з РСІ₅:

6. Окиснення гідроксикислот:

7. Відношення гідроксикислот до нагрівання:

а) α-гідроксикислоти:

б) β-гідроксикислоти:

в) γ- і δ-гідроксикислоти:

Лактони є біологічно активними речовинами і використовуються для синтезу замінників крові. Деякі лактони мають приємний запах, їх використовують у парфумерії. [1], c. 420-432; [2], c. 457-469, с.494-496.

Контрольні запитання та завдання

1. Якими повинні бути відносні значення леткості оцтової кислоти, її ангідриду та ацетаміду? Обґрунтуйте свої міркування.

2. Поясніть, чому фумарова і малеїнова кислоти утворюють під час нагрівання один і той самий ангідрид, але фумарова кислота для цього нагрівається до вищої температури, ніж її ізомер.

3. Якими методами можна розрізнити, в якій із трьох пробірок знаходиться
α-, β-, γ-гідроксивалеріанова кислота?

4. Обробка саліцилової кислоти надлишком брому у водному розчині приводить до утворення трибромопохідної. Чи можна очікувати аналогічної реакції від
м- і п- гідроксибензенових кислот?

5. Чому галова кислота декарбоксилюється під час нагрівання легше, ніж бензенова? Чи з однаковою швидкістю будуть декарбоксилюватись 3,5- та 2,4-дигідроксибензенові кислоти?

20. Оптична ізомерія гідроксикислот

Речовини, які здатні обертати (змінювати) площину поляризації світла, тобто відхиляти її вправо (за годинниковою стрілкою) або вліво (проти годинникової стрілки) називають оптично-активними.

Оптично-активні речовини існують у вигляді оптичних ізомерів. Явище оптичної активності особливо поширене серед гідроксикислот, амінокислот, вуглеводів, білків. Це явище має велике біологічне значення, оскільки воно пов’язане з асиметрією речовин, що входять до складу живих організмів, і з явищем життя.

Основні положення стереохімічної теорії оптичної ізомерії органічних речовин можна сформулювати так:

1. Оптично-активні речовини містять, як правило, асиметричні атоми Карбону (С^*). Асиметричним атомом Карбону С^* – називають Карбон, сполучений з чотирма різними атомами або групами атомів (лігандами).

2. Чотири ліганди розміщені у просторі по вершинах тетраедра, в центрі якого знаходиться асиметричний атом С^*. Просторова форма молекули, яка при цьому утворюється називається конформацією.

3. Молекули, які мають асиметричний атом С^*, несиметричні. Несиметричні молекули не можна сумістити з їх дзеркальним відображенням.

4. Молекули з асиметричним атомом С^* існують у вигляді правих
(+) форм і лівих (-) форм (конформацій).

Правий і лівий стереоізомери дзеркально подібні між собою, але не сумісні (хіральні). Їх називають енантіомерами.

Отже оптична (дзеркальна) ізомерія – це вид просторової ізомерії, при якій стереоізомери відрізняються розміщенням у просторі лігандів навколо асиметричного атому Карбону С ^*. При змішуванні рівних кількостей (+) і (-) – ізомерів утворюються оптично неактивні (недіяльні сполуки, які називають рацематами і позначають значком r (і).

Рацемати відрізняються від (+) і (-) – ізомерів за фізичними та іншими властивостями.

[1], c. 420-432; [2], c. 457-469,.494-496.

Дата добавления: 2015-05-24