Цели лекции:
Классификация. Номенклатура.
Классификация. Номенклатура.
Отдельные представители
Отдельные представители
Отдельные представители
Отдельные представители
Отдельные представители
Отдельные представители
Отдельные представители
Химические свойства.
Химические свойства.
Химические свойства.
Химические свойства.
Специфические свойства гидроксикислот.
Специфические свойства гидроксикислот.
Специфические свойства гидроксикислот.
Специфические свойства гидроксикислот.
Специфические свойства гидроксикислот.
Специфические свойства гидроксикислот.
Ароматические гидроксикислоты.
Ароматические гидроксикислоты.
Ароматические гидроксикислоты.
Ароматические гидроксикислоты.
Ароматические гидроксикислоты.
Ароматические гидроксикислоты.
Ароматические гидроксикислоты.
458.00K
Category: chemistrychemistry

Органическая химия. Лекция - Гидроксикислоты

1.

ОМСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ МЕДИЦИНСКАЯ
АКАДЕМИЯ
КАФЕДРА ХИМИИ
ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
Лекция
Гидроксикислоты.
1. Классификация. Номенклатура. Отдельные
представители
2. Общие химические свойства гидроксикислот (свойства
карбоновых кислот и спиртов).
3. Специфические свойства алифатических
гидроксикислот (отношение к нагреванию).
4. Фенолокислоты. Салициловая кислота и
фармпрепараты на ее основе.
Лектор: кандидат биологических наук, доцент
Атавина Ольга Васильевна

2. Цели лекции:

1. Обучающая - Сформировать знания о
строении, номенклатуре и реакционной
способности гидроксикислот.
2. Развивающая – Расширить кругозор
обучающихся на основе интеграции знаний;
развивать логическое мышление.
3. Воспитательная – Содействовать
формированию у обучающихся устойчивого
интереса к изучению дисциплины
«Органическая химия»

3. Классификация. Номенклатура.

Гидроксикислоты – производные карбоновых кислот, у которых
один или несколько атомов водорода в радикале замещены на
гидроксильную группу –ОН.
Классификация.
I.В зависимости от строения радикала различают
алифатические (спиртокислоты) и ароматические(фенолокислоты)
II.По взаимному расположению карбоксильных и гидроксильных
групп различают α, β, γ, δ и т.д. гидроксикислоты
III.По количеству карбоксильных групп различают основность
гидроксикислот (одно-, двух-, трехосновные)
IV.По количеству гидроксильных групп различают атомность
гидроксикислот (одно-, двух-, трех-, четырехатомные)

4. Классификация. Номенклатура.

Номенклатура.
1)По заместительной номенклатуре ИЮПАК
название производят от названия соответствующей
карбоновой кислоты с префиксом «гидрокси», отмечая
положение ОН-группы арабской цифрой.
2)Используют тривиальные названия
3)Используют локанты α, β, γ и т.д. (в настоящее
время применяется редко).

5. Отдельные представители

Отдельные представители:
1. Молочная кислота (2-гидроксипропановая кислота,
α-гидроксипропионовая кислота)
CH3
CH
COOH
OH
Алифатическая, одноосновная, двухатомная.
Соли – лактаты.
Молочная кислота образуется в результате молочнокислого
брожения углеводов, содержится в кислом молоке, квашеной
капусте, различных солениях. L(+) молочная кислота при
интенсивной физической работе накапливается в мышцах.
Лактаты кальция и железа(II) применяются в качестве
лекарственных препаратов при заболевания, связанных с
недостатком кальция в организме и при анемиях.

6. Отдельные представители

2. β-гидроксимасляная кислота (3-гидроксибутановая
кислота)
CH3
CH
CH2
COOH
OH
Алифатическая, одноосновная, двухатомная.
Соли – β-гидроксибутираты.

7. Отдельные представители

3. Яблочная кислота (2-гидроксибутандиовая кислота,
α-гидроксиянтарная кислота)
HOOC
CH
CH2
COOH
OH
Алифатическая, двухосновная, трехатомная.
Соли – малаты.
Содержится в незрелых яблоках, ягодах рябины, клюквы,
малины.
В природе встречается L(-) яблочная кислота. В живых
организмах образуется в процессе обмена углеводов, принимает
участие в цикле трикарбоновых кислот(цикл Кребса).

8. Отдельные представители

4. Винная кислота (2,3-дигидроксибутандиовая кислота,
α, α’-дигидроксиянтарная кислота)
HOOC
CH
CH
OH
OH
COOH
Алифатическая, двухосновная, четырехатомная.
Соли – тартраты.

9. Отдельные представители

Калиево-натриевая соль винной кислоты называется
сегнетовой (сеньетовой) солью:
При взаимодействии с гидроксидом меди (II) в щелочной среде
сегнетовая соль образует комплекс ярко-синего цвета, получивший
название реактив Фелинга, применяемый для качественного
обнаружения альдегидной группы.

10. Отдельные представители

5. Лимонная кислота
(2-гидроксипропан-1,2,3-трикарбоновая кислота)
CH2
HO
C
CH2
COOH
COOH
COOH
Алифатическая, трехосновная, четырехатомная.
Соли - цитраты.
Широко используются в пищевой промышленности и медицине,
например, тринатриевая соль - цитрат натрия применяется в медицине
для консервирования донорской крови.

11. Отдельные представители

6. Салициловая кислота (2-гидроксибензойная кислота)
COOH
OH
Ароматическая, одноосновная, двухатомная.
Соли - салицилаты.
Обладает антисептическими свойствами, находит применение
как консервант пищевых продуктов. Широко используются фарм.
препараты на ее основе.

12. Химические свойства.

Общие химические свойства (карбоновых кислот и спиртов)
Рассмотрим на примере гликолевой кислоты
(2-гидроксиэтановая):
1)Реакция нейтрализации:
CH2 COONa
CH2 COOH + NaOH
-H2O
OH
OH
гликолят натрия
2)С аммиаком при to образуются амиды:
CH2
OH
COOH
+
NH3
-H2O
CH2
C
OH
O
NH2
амид гликолевой кислоты

13. Химические свойства.

3)Реакция этерификации со спиртами:
этиловый эфир гликолевой кислоты
4)С галогеноводородами. Реакция SN:
CH2
OH
COOH
+
H Cl
-H2O
CH2
C
Cl
O
OH
2-хлорэтановая кислота

14. Химические свойства.

5)Реакция ацилирования:
CH2
C
OH
O
OH
+ CH3
C
Cl
O
-HCl
CH2
C
O
O
C
CH3
OH
O
2-ацетоксиэтановая кислота
6)Образование галогенангидридов:
CH2
C
OH
O
OH + 2 PCl5
CH2
C
Cl
O
Cl
+ 2 POCl3 + 2 H Cl
Хлорангидрид 2-хлорэтановой кислоты

15. Химические свойства.

7)Реакции окисления:
При ферментативном окислении молочной кислоты образуется
пировиноградная кислота, яблочной – щавелевоуксусная кислота.
а)
молочная кислота
ПВК
яблочная кислота
ЩУК
б)

16. Специфические свойства гидроксикислот.

Специфические свойства гидроксикислот
(отношение к нагреванию).
I.α-гидроксикислоты
a) При нагревании в результате межмолекулярной дегидратации
образуется димерный продукт, который легко превращается в
более устойчивый шестичленный циклический диэфир - лактид.
2 CH3
CH
C
OH
O
OH
-H2O
CH3
CH
C
OH
O
-H2O
O
CH
COOH
CH3
O
O
CH3
H 3C
O
O
лактид (дилактид)

17. Специфические свойства гидроксикислот.

Лактидами называются циклические эфиры, построенные из
двух и более остатков гидроксикислот (не обязательно αгидроксикислот).
Название лактидов включает основу тривиального названия
гидроксикислоты, суффикс -ид и умножающий префикс ди-, три- и
т.д., указывающий число молекул, образующих лактид.
Например: Дигликолид – от гликолевой кислоты
Дилактид – от молочной кислоты

18. Специфические свойства гидроксикислот.

b) При кипячении с разбавленными минеральными кислотами
отщепляют муравьиную кислоту:
CH3 CH
OH
COOH
t
O
H
+
CH3 C
H + HCOOH
O
c)При нагревании α-гидроксикислот с концентрированной
серной кислотой также происходит образование карбонильных
соединений с одновременным отщеплением воды и оксида
углерода(II) – продуктов разложения муравьиной кислоты:
пропаналь

19. Специфические свойства гидроксикислот.

II.β-гидроксикислоты
При нагревании или под действием минеральных кислот легко
подвергаются дегидратации с образованием α,β-непредельных
кислот:
CH3 CH
OH
CH
COOH
H
3-гидроксибутановая
β-гидроксимасляная
t
O
-H2O
CH3 CH
CH
COOH
бутен-2-овая кислота

20. Специфические свойства гидроксикислот.

III.γ-гидроксикислоты
При нагревании в кислой среде, а иногда просто при стоянии в
растворе γ и δ-гидроксикислоты легко подвергаются
внутримолекулярной дегидратации с образованием пяти- и
шестичленных лактонов, например:
4-гидроксибутановая кислота
γ-бутиролактон (4-бутанолид)

21. Специфические свойства гидроксикислот.

Лактонами называются внутренние сложные эфиры
гидроксикислот.
По номенклатуре ИЮПАК лактоны, образованные из
алифатических кислот, называют, добавляя суффикс – олид к
названию углеводорода с тем же числом атомов углерода. Цифрой
обозначают место замыкания цикла, начиная нумерацию от
карбонильного атома углерода.
Легкость образования лактонов из γ и δ-гидроксикислот
объясняется повышенной термодинамической устойчивостью пятии шестичленных циклических соединений. Циклы меньшего или
большего размера в этих условиях не образуются.
Лактоны, подобно сложным эфирам, при нагревании в кислой и
щелочной среде легко гидролизуются до соответствующих
гидроксикислот. Реакция гидролиза в щелочной среде необратима.
Наибольшую устойчивость к гидролизу проявляют δ-лактоны.

22. Ароматические гидроксикислоты.

Ароматические гидроксикислоты (фенолокислоты)
Это производные ароматических карбоновых кислот, у которых
один или несколько атомов в ароматическом кольце заменены на
гидроксильные группы –ОН.
Наиболее важными для фармации являются:
1)Галловая кислота:
COOH
HO
3,4,5-тригидроксибензойная
HO
OH
кислота
Входит в состав дубильных веществ (дубовой коре, листьях чая и
др.). Водные растворы танинов – гликозидов галловой кислоты
обладают способностью свертывать и осаждать белки. На этом
основано применение танина в качестве кровоостанавливающего
средства.

23. Ароматические гидроксикислоты.

2) Орто-гидроксикоричная кислота:
HC
CH COOH
OH
Существует в виде 2-х геометрических изомеров:
цис- и
трансOH
OH
COOH
C
H
C
H
H
C
H
C
COOH
кумариновая кислота о-кумаровая кислота
Кумариновая кислота неустойчива, существует только в виде
производных. Лактон (кумарин) и его гидроксипроизводные входят в
состав многих растений (клевер, донник и др.).

24. Ароматические гидроксикислоты.

3)Салициловая кислота:
(о-гидроксибензойная кислота)
COOH
OH
Обладает большей кислотностью, чем бензойная кислота, а также
мета- и пара- изомеры. Это объясняется стабилизацией аниона за счет
образования внутримолекулярной водородной связи:
Салициловая кислота применяется в медицине в виде спиртовых
растворов и мазей как антисептическое лекарственное средство.

25. Ароматические гидроксикислоты.

Фармпрепараты на основе салициловой кислоты.
1)Метилсалицилат:
Используется как противовоспалительное, анальгетическое
средство наружно (в виде мазей).

26. Ароматические гидроксикислоты.

2)Салицилат натрия:
COOH
COONa
OH
+
NaHCO3
OH
+ CO2 + H2O
Применяется в качестве анальгетического,
противовоспалительного, жаропонижающего средства.

27. Ароматические гидроксикислоты.

3)Фенилсалицилат (салол):
O
C Cl
COONa
OH
POCl3
OH
O
C OC H
6 5
C6H5ONa
OH
-NaCl
салицилат
натрия
хлорангидрид
салициловой кислоты
салол
Используется как антисептическое средство при заболеваниях
кишечника, а также в качестве оболочек таблетированных
лекарственных средств.

28. Ароматические гидроксикислоты.

4)Ацетилсалициловая кислота (аспирин):
COOH
COOH
OH
+
CH3
CH3
C
C
O
O
O
C
O
CH3
+
CH3COOH
O
Ацетилсалициловая кислота используется в качестве
обезболивающего, жаропонижающего средства.
Салициловая кислота и её производные со свободной
гидроксильной группой дают с раствором хлорида железа (III)
фиолетовое окрашивание, характерное для фенолов, что
используется в качественном анализе.

29.

Спасибо
за
Ваше внимание!
English     Русский Rules