2.3.Специфические реакции.

Кроме реакций, которые осуществляются с участием карбоксильной и спиртовой групп, гидроксикислотам свойственны также специфические реакции, обусловленные взаимным влиянием двух функциональных групп в их молекулах. Так, α-, β -,γ-,δ-, и ε -гидроксикислоты по-разному превращаются при нагревании. Гидроксикислоты при повышенных температурах дегидратируются, но в зависимости от взаимного расположения спиртовой и карбоксильной групп дегидратация их происходит по-разному и с образованием разных продуктов реакции.

α-Гидроксикислоты при нагревании отщепляют воду межмолекулярно за счет гидроксила карбоксильной группы одной молекулы гидроксикислоты и атома водорода спиртовой группы другой молекулы гидроксикислоты. Продуктами такой дегидратации являются циклические межмолекулярные сложные эфиры, которые называют лактидами. Так, гликолевая кислота в таких условиях дает кристаллический лактид (2,5-диоксо-1,4-диоксан, или гликолид):

Молочная кислота при дегидратации также образует лактид ( 3,6-диметил-2,5-диоксо-1,4-диоксан):

β-Гидроксикислоты при нагревании дегидратируются внутримолекулярно. Вода при этом отщепляется за счет спиртового гидроксила и весьма подвижного α-водородного атома метиленовой группы. В результате образуются α-, β - нередельные кислоты. Так, β-гидроксипропионовая кислота при этом превращается в акриловую кислоту:

γ - и δ-гидроксикислоты при нагревании вступают во внутримолекулярную этерификацию между спиртовым гидроксилом и карбоксильной группой, образуя внутримолекулярные циклические сложные эфиры, которые называют лактонами. Так, γ-гидроксимасляная кислота при дегидратации превращается в бутиролактон (t_кип.=204^оС ):

Реакцию лактонизации гидроксикислот открыл в 1873 г. А.М. Зайцев. Лактоны являются биологически активными веществами и используются для синтеза кровезаменителей. Некоторые лактоны имеют приятный запах и их используют в парфюмерии.

ε -Гидроксикислоты и гидроксикислоты с еще более удаленной спиртовой группой при нагревании вступают в реакции конденсации и образуют при этом линейные полимеры.

2.4.Важнейшие представители.

Гликоливая кислота (t_пл.=79^оС) содержится во многих растениях, например в соке недозрелого винограда, свекле, а также сахарном тростнике. Гликоливую кислоту можно получить окислением этиленгликоля или восстановлением щавелевой кислоты:

этиленгликоль гликолевая щавелевая

кислота кислота

Гликоливую кислоту применяют при дублении кож.

Молочная кислота ( t_пл.=18^оС) впервые была открыта в 1780 г. К. Шееле в кислом молоке ( в связи с чем и получила свое название ). Молочная кислота является продуктом жизнедеятельности молочнокислых бактерий Bacillus acidi laevolactici , которые превращают углеводы молока ( преимущественно лактозу).

Кислое молоко, кефир, ряженка, кислая капуста, моченые яблоки,соленые огурцы, помидоры и т.д. содержат в значительном количестве молочную кислоту.

В промышленности молочную кислоту получают молочнокислым брожением углеводов в щелочном водном растворе. Этот процесс описывается общей схемой:

брожение

Cоли и сложные эфиры молочной кислоты, называют лактатами. Молочная кислота довольно давно используются как консервирующее средство, предохраняя от гниения, при засолке капусты, огурцов, помидоров и других овощей и фруктов, при силосовании кормов. Молочная кислота применяется также для протравного крашения тканей, в кожевенной промышленности, медицине. Так, лактаты алюминия и аммония предотвращают кровотечение десен, лактат железа назначается больным гипохромной анемией.

В организме -(+)-молочная кислота, называемая также мясомолочной кислотой, является одним из продуктов превращения глюкозы (гликолиза). Она накапливается в мышцах при интенсивной работе, вследствие чего в них возникает характерная боль. Причина накопления молочной кислоты – недостаток кислорода,что вызывает восстановление пировиноградной кислоты в молочную под действием НАDּН:

пировиноградная кислота -(+)-молочная кислота

Во время отдыха запасы кислорода возобновляются и молочная кислота превращается в пировиноградную.

 -Гидроксимасляная кислота (ГОМК) НО-СН –СН –СН –СООН обладает наркотическим действием, практически нетоксична. Применяется в виде натриевой соли НО-СН –СН –СН –СООNa (  -гидроксибутират натрия ) как снотворное средство, а также в анестезиологии в качестве неингаляционного наркотического средства при операциях.