9.3 Ароматические гидроксикислоты (фенолокислоты)

Наибольшее значение имеет орто-гидроксибензойная или салициловая кислота.

Получают её действием СО₂ под давлением на фенолят натрия:

Салициловая кислота значительно сильнее бензойной: образование водородной связи между водородом фенольной и кислородом кислотной групп существенно повышает положительный заряд на атоме углерода карбоксила и тем самым – силу кислоты.

Салициловая кислота образует два ряда производных (по обеим функциональным группам):

– с галогенангидридами и ангидридами она реагирует по фенольной группе:

– хлорангидрид салициловой кислоты образует с фенолами или спиртами сложные эфиры по карбоксилу

В больших масштабах салициловая кислота используется в производстве красителей и лекарственных препаратов. Вот, например, широко известные лекарства

Из полигидроксикарбоновых кислот наиболее известна 3,4,5-тригидроксибензойная или галловая кислота.

Она входит в состав природных дубильных веществ, находится в чае, чернильных орешках.

Танины, извлекаемые из дубильных орешков, представляют собой глюкозу, ацилированную галловой кислотой.

Дубильные вещества – это органические соединения растительного происхождения, имеющие вяжущий вкус. Особенно много их в коре дуба. Применяются, например, для дубления сырых кож. Дубление с химической точки зрения – процесс соединения дубильных веществ с белками кожи (денатурация белков). Отсюда: «дубленка». При этом образуется термически и химически стойкий слой, трудно проницаемый для воды и газов. Получены и синтетические дубители.

В медицине дубильные вещества употребляются как противоядие при отравлении алкалоидами, желудочно-кишечных заболеваниях, при ожогах (таннин) и т.д. Большое значение имеют дубильные вещества в пищевой промышленности, где они нередко определяют характер переработки и вкусовые достоинства готового продукта. Например, производство черного чая основано на превращении дубильных веществ, содержащихся в молодых побегах чайного растения. От правильно проведенного окисления дубильных веществ при ферментации зависит в основном цвет, вкус и аромат чая. Дубильные вещества используются также в производстве какао и ряда других пищевых продуктов.

10 Аминокислоты, полипептиды

10.1 Аминокислоты

Аминокислотами называют соединения, в которых одновременно содержатся аминная и карбоксильная группы. Простейшие аминокислоты имеют тривиальные названия. Обычно же их называют как замещённые соответствующих кислот, обозначая положение аминогрупп относительно кислотной буквами α, β, γ, δ и т. д. Используется также названия по номенклатуре ИЮПАК:

	глицин, гликокол, аминоуксусная, аминоэтановая
	α-аланин, α-аминопропионовая, 2-аминопропановая
	β-аланин, β-аминопропионовая, 3-аминопропановая
	валин, α-аминовалериановая, 2-аминопентановая
	α-аминокапроновая 2-аминогексановая
	изолейцин, 2-амино-3-метилпентановая
	лизин, α,δ-диаминокапроновая, 2,6-диаминогексановая

Аминокислоты могут содержать одну или несколько кислотных групп и различаться по основности. В молекулу аминокислоты может также входить и несколько аминогрупп.

Методы получения

– Аминокислоты имеют чрезвычайно большое физиологическое значение. Из остатков аминокислот построены белки и полипептиды. При гидролизе белковых веществ животных и растительных организмов образуются аминокислоты.

– Действие аммиака на галоидзамещённые кислоты

– α-Аминокислоты получают действием аммиака на оксинит-рилы

Оксинитрилы получают действием на альдегиды HCN

Физические свойства

Аминокислоты в настоящее время рассматриваются как продукты нейтрализации карбоксила и аминогруппы в одной и той же молекуле, т.е. как внутренние соли

Молекула внутренней соли является биполярным ионом, то есть молекулой с разноимёнными зарядами на противоположных концах молекулы.

Существованием аминокислот в виде биполярных ионов объясняются высокие температуры плавления аминокислот, их малая летучесть, нерастворимость в углеводородах и хорошая растворимость в воде. Некоторые аминокислоты оптически активны.

Химические свойства

Поскольку в молекулах аминокислот имеются амино- и карбоксильные группы, они вступают в реакции, характерные для этих функциональных групп. Эти реакции были рассмотрены ранее в соответствующих разделах курса.

Дополнительно к этому познакомимся со свойствами аминокислот, которые обусловлены одновременным присутствием в структуре молекул обеих функциональных групп.

– Наличие в молекуле аминокислоты кислотной и основной групп обуславливает амфотерность этих соединений и существование их в виде биполярного иона. В кислой среде образуется катион соли аминокислоты как основания, в щелочной – анион соли аминокислоты, как кислоты.

Концентрация водородных ионов (рН среды), при которой амфотерное соединение наименее и в равной мере диссоциировано по обоим направлениям, называется изоэлектрической точкой.

В изоэлектрической точке аминокислота существует в виде биполярного иона (в целом электрически нейтрального соединения), поэтому в изоэлектрической точке водные растворы аминокислот неэлектропроводны. Изоэлектрическая точка для каждой аминокислоты является индивидуальной характеристикой и может использоваться для их идентификации.

– С основаниями аминокислоты образуют соли. Особенно характерно образование медных солей, имеющих интенсивную синюю окраску. Эти вещества являются внутрикомплексными соединениями

– Химическое поведение аминокислот в значительной мере определяется взаимным расположением аминогруппы и карбоксила. Особенно ярко это проявляется при нагревании аминокислот.

α-Аминокислоты при нагревании легко отщепляют воду и дают дикетопиперазины.

β-Аминокислоты отщепляют аммиак и образуют аммонийную соль непредельной кислоты

γ- и δ-Аминокислоты отщепляют воду внутримолекулярно и дают лактамы

Отдельные представители

α-Аминопропионовая кислота (α-аланин)

В α-аланине имеется асимметрический атом углерода. Поэтому он оптически активен. L(+)-аланин входит в состав всех белков. Его можно получать гидролизом фиброина шёлка.

2,6-диаминогексановая кислота (лизин)

_*

В состав лизина входят две аминогруппы и один карбоксил. Поэтому он является сильным основанием. L(+)-лизин входит в состав белков и относится к незаменимым аминокислотам.

6-Аминогексановая кислота (ε-аминокапроновая)

Эта кислота и её лактам, капролактам, используется для получения синтетического волокна капрон.