39. Оптическая изомерия оксикислот на примере молочной кислоты.

Изомерная бета-оксипропионовая кислота была впервые получена Вюрцем из этиленхлоридгидрина:

CH₂OH-CH₂Cl===^KCN CH₂OH-CH₂-CN===^H2O CH₂OH-CH₂-COOH

Как видно из структурной формулы СН₃-СН(ОН)-СООН, в молекуле молочной кислоты находится ассиметрический атом углерода. Поэтому для неё известны оптически деятельные формы. Правовращающая и левовращающая молочные кислоты плавятся при 25-26^оС и являются оптическими антиподами, т.е. вращают в разные стороны плоскость поляризации света. Кроме того, известна и недеятельная молочная кислота – густой сироп, который при выпаривании под сильно уменьшенным давлением застывает в кристаллы, плавящиеся при 18^оС. Недеятельная, рацемическая, молочная кислота может быть получена смешением равных количеств правовращающей и левовращающей молочных кислот и , очевидно, является их соединением. Молочная кислота при нагревании с разбавленной серной кислотой разлагается на уксуный альдегид и муравьиную кислоту.

40. Оптическая активность и оптическая изомерия оксикислот.

41. Оптическая изомерия оксикислот на примере винной кислоты. Понятия: энантиомер, диастереомер, мезоизомер, рацемат.

Пространственное расположение атомов в молеулах винных кислот:…………

1. Правовращающая [(+)-винная] кислота. правое вращение обусловлено суммой правых вращений обоих ассиметрических атомов.

2. Левовращающая[(-)-винная] кислота. Левое вращение обусловлено суммой левых вращений обоих ассиметрических атомов.

3. Виноградная кислота. Оптически недеятельна, так как состоит из равных количеств правовращающей и левовращающей винных кислот.

4. Мезовинная кислота. Также оптически недеятельна. Оптическая недеятельность этой кислоты обусловлена тем, что в её молекуле один ассиметрический центр отвечает по конфигурации и по вращению (+)-кислоте, а другой – (-)-кислоте. Таким образом, правое вращение одной половины молекулы компенсируется левым вращением другой половины. Поэтому мезовинная кислота не может быть расщеплена на оптически деятельные формы. Чтобы убедиться в тождественности расположения групп, связанных с обоими атомами углерода в молекуле оптически деятельной винной кислоты, надо разрезать схему по горизонтальной плоскости, после чего перевернуть верхний тетраэдр вершиной вверх и поставить его на основание рядом с нижним тетраэдром. Правовращающая и левовращающая винные кислоты являются оптическими антиподами:растворы первой вращают плоскость поляризации светового луча вправо, растворы второй – влево. Кроме того они образуют кристаллы, которые являются зеркальными изображениями один другого и не могут быть друг другом совмещены.

Диастереомер – стереоизомер, который не является оптическим антиподом.

Диастереомеры различаются между собой не только оптическими, но и физическими и химическими свойствами. это различие возрастает с увеличением числа ассиметрических атомов в молекуле.

42. Оксокислоты. Свойства и получение ацетоуксусной кислоты и ацетоуксусного эфира.

Оксокислоты – соединения, в состав молекул которых наряду с карбоксильной группой входит альдегидная или кетонная группа.

Оксокислоты можно получать из соединений, уже содержащих в молекуле одну из функциональных групп (оксо- или карбоксильную группу).

Ацетоуксусная кислота (3-оксобутановая) – простейший представитель бета-кислот. Очень неустойчивая сиропообразная жидкость, хорошо растворимая в воде. При слабом нагревании распадается на ацетон и СО₂.

Получение: CH₃-CH(OH)-CH₂-COOH+O===CH₃-CO-CH₂-COOH+H₂O

Из производных этой кислоты большое практическое и теоретическое значение имеет её этиловый эфир – ацетоуксусный эфир.

Ацетоуксусный эфир (этиловый эфир ацетоуксусной кислоты) СН₃-СО-СН₂-СООС₂Н₅ – подвижная жидкость с приятным запахом, нерастворимая в воде, является смесью двух изомерных форм, находящихся в подвижном равновесии.

Ацетоуксусный эфир получается при действии натрия на этиловый эфир уксусной кислоты. Ацетоуксусный эфир получают сложноэфирной конденсацией (Гейтер-Клайзен):

2CH₃-COOC₂H₅====^NaOC2H5 CH₃-CO-CH₂-COOC₂H₅

Применяют эфир в качестве исходного продукта для синтеза многих лекарственных препаратов (амидопирина, акрихина и др.), а также для получения некоторых красителей для цветной фотографии.