Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Фх / Орг синт / Органічний синтез / Практикум,Мельничук.pdf
Скачиваний:
1718
Добавлен:
19.03.2015
Размер:
2.78 Mб
Скачать

11.3. ГІДРОКСИКИСЛОТИ ТА ОКСОКИСЛОТИ

Гідроксикислоти – похідні карбонових кислот, в яких один чи декілька атомів Гідрогену в радикалі заміщені однією чи кількома гідроксильними (спиртовими) групами, тобто гідроксикислоти мають дві різні функціональні групи– карбоксильну (кислотну) та гідроксильну (спиртову). За числом карбоксильних груп їх поділяють на одно-, двохта трьохосновні; за числом спиртових груп– на моно-, дита тригідроксикислоти і т.д. За номенклатурою IUPAC назви гідроксикислот утворюють введенням префікса гідроксидо назви карбонової кислоти з позначенням атома Карбону, біля якого знаходиться гідроксильна група.

Традиційні назви гідроксита оксокарбонових кислот наведено у табл. 12.3.1.

Оксокислотами називаються органічні сполуки, що містять одночасно карбоксильну та карбонільну групи. За номенклатурою IUPAC назви оксокислот утворюють введенням префікса - дооксо назви карбонової кислоти з позначенням атома Карбону, біля якого знаходиться карбонільна група.

Гідроксикислоти одержують неповним окисненням гліколів, омиленням оксинітрилів, гідролізом a-галогенозаміщених кислот, окисненням кислот із третинним атомом Карбону, що знаходиться в a-положенні до карбоксильної групи, приєднанням молекули води до ненасичених кислот. Оксокислоти одержують окисненням гідроксикислот.

Гідроксикислоти поєднують в собі хімічні властивості карбонових кислот і спиртів. Для оксокислот характерні хімічні властивості і кислот і

альдегідів або кетонів.

 

 

 

 

 

 

 

 

Для

більшості

гідроксикислот

характерно

явище

дзеркально

(оптичної) ізомерії (позначають як D- і L-ізомери).

 

 

Практичне значення гідроксита оксокарбонових кислот

 

Молочна (2-гідроксипропанова, a-гідроксипропіонова) кислота

 

 

H3C

 

 

CH

 

COOH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OH

у м’язах є продуктом розщеплення тваринного крохмалю(глікогену). Вона відіграє важливу роль в обміні речовин і є проміжним продуктом перетворення вуглеводів та інших речовин в організмі. Молочна кислота, що утворюється в результаті бродіння, застосовується у протравно-

123

му фарбуванні, у шкіряному виробництві, для виробництва лікарських засобів, як протибродильний засіб при гострому розширенні шлунку у коней, метеоризмі, хронічному запаленні шлунку, для дезинфекції повітря в пташниках та інкубаторах.

Таблиця 11.3.1 Фізичні властивості гідроксита оксокарбонових кислот

Кислота

 

 

Формула

Тпл., °С

Ткип., °С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Гліколева

СН2(ОН)–СООН

63(a)

Розкл.

79(β)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

DL-молочна

СН3–СН(ОН)–СООН

18

122 (при 15мм

 

рт.ст.розкл)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D-молочна

СН3–СН(ОН)–СООН

26

Розкл.

L-молочна

СН3–СН(ОН)–СООН

-

Розкл.

DL-яблучна

НООС–СН2–СН(ОН)СООН

130-

150 (розкл.)

131

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D-яблучна

НООС–СН2–СН(ОН)СООН

98-99

-

L-яблучна

НООС–СН2–СН(ОН)СООН

100

140 (розкл.)

D-винна

НООС–СН(ОН)–СН(ОН)СООН

170

Розкл.

L-винна

НООС–СН(ОН)–СН(ОН)СООН

-

-

Мезовинна

НООС–СН(ОН)–СН(ОН)СООН

140

-

(безводна)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Виноградна

НООС–СН(ОН)–СН(ОН)СООН

204-

-

206

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OH

153

Розкл.

 

HOOC

 

CH2

 

 

 

 

 

 

 

Лимонна

 

C

 

CH2

COOH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

COOH

 

 

D-глюконова

СН2(ОН)–[СН(ОН)]4–СООН

-

125-126

Гліоксилова

НСО–СООН

Розкл.

-

Піровиноград-

СН3–СО–СООН

13,6

165 (розкл.)

на

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ацетооцтова

СН3–СО–СН2–СООН

-

<100 (розкл.)

Яблучна (гідроксибурштинова) кислота

HOOC CH CH2 COOH

OH

124

міститься у яблуках кислих сортів, аґрусі та барбарисі, горобині, фруктових соках.

Винні кислоти (a,-дигідроксибурштинові) кислоти:

 

 

COOH

 

 

 

COOH

 

 

COOH

 

 

COOH

H

 

 

 

 

 

OH

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

HO

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

HO

 

C

 

 

H

 

C

 

 

OH

 

C

 

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

HO

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

H

H

 

 

C

 

OH

H

 

C

 

 

OH

HO

 

C

 

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

COOH

COOH

COOH

COOH

D(+)-Винна

L(-)-Винна

Мезовинна кислота

кислота

кислота

 

 

Калієво-натрієва сіль винної кислоти(сегнетова) використовується для виготовлення рідини Фелінга, що застосовується як реактив для якісного і кількісного визначення альдегідів і , цукріватакож у радіотехніці як діелектрик (п’єзокристали). Нерозчинну калієву сіль використовують в аналітичній хімії для виявлення Калію. У текстильній промисловості застосовують подвійну калієво-стибієву сіль як протраву у фарбуванні тканин. Ця сіль у медицині застосовується для лікування деяких інфекційних захворюваннь.

Лимонна (цитратна) кислота

OH

HOOC CH2 C CH2 COOH

COOH

Входить до складу багатьох плодів та ягід: лимону, гранату, апельсину, смородини, аґрусу, винограду, у листках тютюну тощо.

Лимонна кислота бере участь у біохімічному обміні речовин. Лимонну кислоту застосовують у харчовій і текстильній промисловості(при фарбуванні тканин), у медицині: для приготування плазми крові при переливанні крові – «цитратна плазма», як антидот при отруєнні лугами. Сіль лимонної кислоти з Ферумом– лікувальний препарат при ферумодефіцитних анеміях.

Піровиноградна (2-оксопропанова) кислота

H3C C COOH

O

125

має важливе біологічне значення. Це проміжний продукт при перетворенні вуглеводів і білків у тваринних організмах.

ДОСЛІД 1. ВЗАЄМОДІЯ ГІДРОКСИКИСЛОТ З ФЕРУМ(ІІІ) ХЛОРИДОМ (ЯКІСНА РЕАКЦІЯ НА ГІДРОКСИКИСЛОТИ)

У три пробірки вносять по 1 краплі 1 %-ого розчину ферум(ІІІ) хлориду і по 2 краплі 5 %-ого розчину фенолу. При взаємодії ферум(ІІІ) хлориду з фенолом утворюється ферум)(ІІІфенолят, і розчин набуває фіолетового забарвлення:

 

 

H

O

 

H

OH

 

O

 

O

6

+ FeCl3

O

Fe

 

+ 3HCl

 

 

 

O

 

 

 

O

 

 

 

 

 

H

 

 

У першу

пробірку додають2 краплі

оцтової

кислоти, у другу –

молочної, у третю – молочної сироватки. У пробірці з оцтовою кислотою забарвлення не змінюється. Молочна кислота руйнує ферум(ІІІ) фенолят і реагує з ферум(ІІІ) хлоридом з утворенням комплексної сполуки:

6 H3C

 

 

 

 

CH

 

 

 

COOH + FeCl3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OH

 

 

 

 

 

 

 

COOH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H3C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CH

 

 

CH3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CH

 

 

 

 

 

OH

 

 

 

 

 

 

 

 

HOOC

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

COOH

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H H O

 

 

 

Fe

O

H

 

 

 

 

+ 3 HCl

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H O

 

 

 

 

 

 

 

O

 

 

O H

HOOC

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

COOH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

HOOC

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CH3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CH3

 

 

 

 

 

 

CH3

 

 

 

 

 

В процесі реакції фіолетове забарвлення розчину переходить в -зе лене або жовте.

126