14. Реакции присоединения – отщепления (реакции с гидроксиламином, аминами, гидразином и его производными). Реакции окисления, восстановления, полимеризации карбонильных со-единений.

 

15. Электронное строение карбоксильной группы и карбоксилат-аниона. Химические превращения карбоновых кислот. Кислотность и оснόвность органических соединений. Влияние заместителей на величину кислотности.

18.Аминоспирты: аминоэтанол (коламин), холин, ацетилхолин. Аминофенолы: дофамин, норадреналин, адреналин. Биологическая роль этих соединений.

Аминоспиртами называют соединения, содержащие в молекуле одновременно амино- и гидроксигруппы. Простейшим представителем аминоспиртов является  2-аминоэтанол (тривиальное название коламин) - структурный компонент сложных липидов – фосфатидилэтаноламинов.

С сильными кислотами 2-аминоэтанол образует устойчивые соли.

α-Аминоспирты способны образовывать окрашенные внутрикомплексные соединения с гидроксидом меди(11).

внутрикомплексное соединение меди(Н) с а-аминоспиртом

Четвертичное аммониевое основание - гидроксид (2-гидрокси- этил)триметиламмония [HOCH2CH2N+(CH3)3]OH- - имеет большое значение как витаминоподобное вещество, регулирующее жировой обмен – холин.

Замещенные фосфаты холина являются структурной основой фосфолипидов - фосфатидилхолинов - важнейшего строительного материала клеточных мембран (см. 10.4.1). Сложный эфир холина и уксусной кислоты - ацетилхолин - наиболее распространенный посредник при передаче нервного возбуждения в нервных тканях (нейромедиатор).

Аминофенолы

Важная роль в организме принадлежит аминоспиртам, содержащим в качестве структурного фрагмента остаток пирокатехина -  катехоламины. К катехоламинам принадлежат дофамин, норадреналин и адреналин, выполняющие роль нейромедиаторов. Адреналин участвует в регуляции сердечной деятельности, при физиологических стрессах он выделяется в кровь («гормон страха»).

19. Гидрокси- и аминокислоты. Реакции циклизации. Лактоны, лактамы и их гидролиз. Реакции элиминирования β-гидрокси- и β-аминокислот. Однооснόвные (молочная, β- и γ- гидроксимасляные) двухоснόвные (яблочная, винная), трёхоснόвные (лимонная) гидроксикислоты.

Гидроксикислоты (г/к)

Функц. группы Г/К : ОН и СООН (старшая)

Классификация

1)   по у/в скелету:

алифат-кие;  аромат-кие, циклические

2) по количеству СООН –групп:

моно-, ди- или трикарбоновые к-ты;

3) по количества ОН-групп: ди-, три- , тетра и т. д. гидроксикислоты.

По взаимному расположению функциональных групп различают α-, β-, γ-, δ-гидроксикислоты и т. д..Специфические свойства гидроксикислот обусловлены принадлежностью этих соединений одновременно к спиртам и карбоновым кислотам и во многом зависят от взаимного расположения

АМИНОКИСЛОТЫ, органические к-ты, содержащие одну или несколько аминогрупп

Отношение гидроксикислот к нагреванию.При нагревании ά –гидроксикислот образуются циклические сложные эфиры –лактиды.

β -Гидроксикислоты при нагревании переходят в непредельные кислоты.

γ-Гидроксиокислоты претерпевают внутримолекулярное ацилирование с образованием циклических сложных эфиров – лактонов.

циклические сложные эфиры  -лактиды: 

β-Гидрокси- и β-аминокислоты. Характерное общее свойство этих гетерофункциональных кислот заключается в способности к элиминированию молекулы воды или соответственно аммиака с образованием α,β-ненасыщенных кислот.

Реакции элиминирования протекают в мягких условиях. Это объясняется высокой протонной подвижностью α-атома водорода, обусловленной электронным влиянием двух электроноакцепторных

групп (Х и СООН). 

γ-Гидрокси- и γ-аминокислоты. Эти кислоты, как и кислоты с δ-расположением функциональных групп, при нагревании претерпевают внутримолекулярную циклизацию. Из гидроксикислот при этом образуются циклические сложные эфиры - лактоны, из аминокислот - циклические амиды - лактамы. Лактоны легко образуются уже при незначительном нагревании, а также в кислой среде.

в γ- и δ-аминокислотах.

Лактоны и лактамы, будучи соответственно сложными эфирами и амидами, гидролизуются в кислой или щелочной среде.

Лактим-лактамная таутомерия

Этот вид таутомерии характерен для азотсодержащих гетероциклов с фрагментом N=C—ОН.

Взаимопревращение таутомерных форм связано с переносом протона от гидроксильной группы, напоминающей фенольную ОН-группу, к основному центру — пиридиновому атому азота и наоборот. Обычно лактамная форма в равновесии преобладает.

К гидроксикислотам, имеющим большое биологическое значение, относятся:

Гликолиевая кислота HOCH₂COOH содержится во многих растениях, например, свекле и винограде.

Молочная кислота CH₃CH(OH)COOH. Соли называются лактаты. Широко распространена в природе, является продуктом молочнокислого брожения углеводов. Содержит асимметрический атом углерода и существует в виде двух энантиомеров. В природе встречаются оба энантиомера молочной кислоты. При молочнокислом брожении образуется рацемическая D,L-молочная кислота. D-молочная (мясо-молочная) кислота образуется при восстановлении пировиногралной кислоты под действием кофермента НАДН и накапливается в мышцах при интенсивной работе.

Яблочная кислота HOOCCH(OH)CH₂COOH. Соли называются малаты.

Содержится в незрелых яблоках, рябине, фруктовых соках. Является ключевым соединением в цикле трикарбоновых кислот. В организме образуется путем гидратации фумаровой кислоты и далее окисляется коферментом НАД+ до щавелевоуксусной кислоты.

Лимонная кислота. Соли называются цитраты.

Содержится в плодах цитрусовых, винограде, крыжовнике. Является ключевым соединением в цикле трикарбоновых кислот.

Винная кислота (соли тартраты) HOOCCH(OH)CH(OH)COOH.

D-винную кислоту, L-винную кислоту и оптически неактивную мезовинную кислоту. D-винная кислота содержится во многих растения, например, в винограде и рябине. Бета-гидроксимасляная кислота CH₃-CН(ОН)-CН₂- накапливается в организме у больных сахарным диабетом

Гамма-гидроксимасляная кислота (ГОМК) НО-CH₂-CН₂-CН₂-CООН оказывает наркотическое действие, практически нетоксична. Применяется в виде натриевой соли как снотворное средство, а также в анестезиологии в качестве наркотического средства при операциях.