Similar presentations:
Свойства карбоновых кислот. (Лекция 4)
1. ЛЕКЦИЯ № 4
Свойствакарбоновых кислот
O
C
OH
2. Важнейшие представители монокарбоновых кислот
OH3C
H3C
C
OH
Уксусная кислота
H2C
H2C
C
3
H2C
C
2
OH
OH
М асляная кислота
Пропановая кислота
O
H2C
HC
O
C
OH
Валерьяновая кислота
H3C
C
O
H3C
O
O
H2C
C
OH
C
OH
CH3
Акриловая кислота
Метакриловая кислота
COOH
O
COOH
N
Никотиновая кислота
N
H Пролин
H3C
HC
HC
C
OH
Кротоновая кислота
3. Дикарбоновые кислоты
OO
O
C
C
HO
O
C
OH
O
C
OH
Щавелевая кислота,
Соли оксалаты
CH2 C
2
HO
Малоновая кислота,
Соли малонаты
OH
Янтарная кислота,
Соли сукцинаты
O
C
HO
CH2 C
HO
O
O
HOOC
CH2 C
3
HC
CH
COOH
Фумаровая кислота, соли фумараты
OH
Глутаровая кислота, соли глутараты
4. Ароматические карбоновые кислоты
OO
C
C
C
OH
OH
OH
Бензойная кислота
CH 3
П-Толуиловая кислота
COOH
COOH
O
NH2
П-аминобензойная кислота
ПАБК
COOH
OH
COOH
Салициловая кислота
Терефталевая кислота
COOH
Ортофталевая
кислота
5.
Способы получения карбоновых кислот1. Реакции окисления
2. Реакции гидролиза тригалогенопроизводных
OH
Cl
H3C
H2C
H2O
Cl
C
CH2
HOH
H3C O C
CH3CH2OH
OH
Cl H
OH
H3C
OH
O
O
O O
H3C
H3C
C - H2O
H
C
C
OH
OH
- 3 Na Cl-
O
3. Гидролиз нитрилов
H2O
H3C
C
N
Нитрил
OH
H3C
+ H
-NH4+
C
OH
OH
- H2O
H3C
+
C
OH
NH4+
6. Строение карбоксильной группы
+O
R C
O
Основный центр
+
H
Эффект
π- p - сопряжения
H
R C C
δ+
H
- +
.
..
O H O
O
+
O H
R C
О-Н- кислотный
центр
+
O H . . .O
-
C R
Димеры карбоновых
кислот
1. За счет электронного эффекта π –p сопряжения склонность к реакциям
С-Н – кислотный центр
нуклеофильного присоединения AN у кислот по сравнению с
карбонильными соединениями снижается
2. Проявляется высокая О-Н кислотность
3. За счет высокой полярности связи С-О протекают реакции нуклеофильного
замещения SN
4. С-Н – кислотность проявляется, но существенно снижена
7. Кислотность карбоновых кислот
RO
+
O
C
+
H
O
H2O
R
C
H3O +
O -
-1/2
O
R
O
C
R
OH
-H
O
O
C
R
C
O
R
C
O
O
-1/2
Ряд изменения кислотности
O
O
O
C
HO
>
C
H
OH
O
C
>
COOH
COOH
SO 3H
C
OH
COOH
>
H3C
OH
>
NH2
8. Образование солей
OH 3C
O
NaOH
C
OH
H 3C
C
ONa
Ацетат натрия
Уксусная кислота
O
C17H35
NaOH
C
OH
O
C
HO
C17H35
C
Ca2+
O
C
O
C
OH
Щавелевая кислота
ONa
Стеарат натрия
Стеариновая кислота
O
O
C
O
O
Ca
Оксалат кальция – нерастворим в
воде и образует почечные
конкременты
9. Реакции декарбоксилирования
OC
O
O
H
C
t
C
C
HO
OH
HO
R
O
C
O
O
H
C
t
C
OH
HO
NH 2
O
H2N
CH
C
CH2-NH2
C
HO
CO2
Глицил
t
CH2
OH
CH 2
CO2
CH 2R
CH2
Триптофан
CO 2
NH2
Триптамин
HN
HN
O
H2N
CH
C
OH
t
CH 2
CH 2
CH 2
Гистидин
N
Гистамин
N
NH
NH 2
NH
CO 2
10. Синтез ацетилхолина
OH2N
CH
C
t
OH
H2C
CH2
OH
OH
HO
CH2
CO2
NH2
Этаноламин (коламин)
S-аденозилметионин
Алкилирование
CH2 CH2 NH2
CH3
HO
-S -аденизилгомоцистеин
CH2 CH2 N
Холин
CH3
HO
CH2 CH2 N
CH3-C
+
S -KoA
CH3
Холин
CH3
Ацилирование
O
CH3
CH3
Ацетилкоэнзим А
CH3
CH3-C-O - CH2 CH2
O
N
Ацетилхолин
CH3
CH3
+
HS-KoA
Коэнзим А
11. Получение функциональных производных карбоновых кислот Реакции SN
1. Реакция с аммиакомO
R
C
NH3
O
R
OH
O
t
C
ONH4
- H2O
R
Амид
Соль аммония
P2O5
C
NH2
R
- H2O
C
N
Нитрил
O
COOH
C
NH3
ONH4
N
Никотиновая кислота
2. Реакция с гидразином
O
R
C
OH
O
C
N
N
Аммоний никотиновокислый
NH2
NH2
R
- H2O
NH2
- H2O
O
Амид никотиновой
кислоты –витамин
РР
C
Гидразид
HN
NH2
12. Получение функциональных производных кислот
3. Реакция этерификацииO
R
C
R'OH, H
O
R
- H 2O
OH
OR'
4. Получение ангидридов
R
R'
C
Сложный эфир
P2O2
O
O
C
OH
OH
C
O
R
-Н3РО4
O
R'
5. Получение галогенангидридов
O
R
C
Ангидрид
O
PCl5
O
R
C
OH
C
C
-POCl3, - HCl
Cl
Галогенангидрид
13. Важнейшие функциональные производные карбоновых кислот
OR
O
O
R
C
R
C
OR'
NHNH2
NH2
Сложные эфиры
Амиды
Гидразиды
Реакция гидролиза производных кислот
O
R
C
X
C
O
HOH
H
R
C
OH
14. Широко известные производные карбоновых кислот, применяемые в медицине
CH3H3C C O
O
O
O
O C C4H9
O
Валидол
H3C C CH3
H
N CH3
C O
H3C
COOH
O
Героин
C
O C CH3
O
Ацетилсалициловая кислота
NH2
N
Никотинамид (витамин РР)
15. Синтез медицинского шовного материала - лавсана
OЭтиленгликоль
C
C
n
n HO-CH2-CH2-OH
O
-Н2О
OH
HO
Терефталевая кислота
O
O
C
-O-CH2-CH2-O
O
O
C
C
C
O--
O-CH2-CH2-On-1
Полиэтиленгликольтерефталат (ЛАВСАН)
ПОЛИЭФИР
16. Сложные эфиры L-карнитина
OCH3
+ HOOC CH CH2 N CH3
CH
3
OH
CH3-(CH2)16-C
OH
-Н2О
L-карнитин
Стеариновая кислота
O
CH3
CH3-(CH2)16-C
CH CH2 N CH3
CH3
O
COOH
Стеатат L - карнитина
L-карнитин переносит
Высшие жирные кислоты
через митохондриальную
мембрану в митохондрии, где
и происходит их окисление
И образуется АТФ
17. Получение производных кофермента А
OO
O
O
H3C C O
P OR
HS
KoA
HO
H3C C
O
SKoA
АцетилКоА
Эфир ацетилфосфата
O
Y
H3C C
SKoA
O
H
H3C C
O
Эфир фосфорной
кислоты
HS KoA
Y
P OR
18. Реакция омыления – гидролиз сложных эфиров
OH3C
NaOH
C
OC2H5
H 2C
O
C
HC
O
C
H 2C
O
C
O
C17H35
O
C17H35
O
C17H35
Тристеарат глицерола
O
H3C
C2H5OH
C
ONa
H2C
OH
HC
OH
H2C
OH
O
3 NaOH
Глицерол
3
C17H35
C
Стеарат натрия –
твердое мыло
ONa
19. ХИМИЯ производных угольной кислоты
OHO
C
OH
Угольная кислота
H2O
CO2
O
H2CO3
HO
H
C
O
20. Производные угольной кислоты
OO
CO2
H
H2C
C
O
SKoA
Малонилкоэнзим А
C2H5OH
C2H5O
C
Cl
Cl
O
CH3
CH2 O
C
Cl
Бензилоксикарбонилхлорид
O
C2H5O
C2H5OH
C
Неполный эфир
Фосген
C6H5
CH2 C
SKoA
Ацетилкоэнзим А
Cl
HOOC
C
H3C
C
C2H5O
Полный эфир
угольной кислоты
O
C
H3C
O
Cl
O
Трет. бутокси карбонилхлорид –используются в
синтезе пептидов
21. Карбаминовая кислота и ее производные
OH2N
C
Карбаминовая кислота
O
Cl
C
OH
NH3
O
H2N
C
OC 2H 5 Этиловый эфир
OC 2H 5
карбаминовой кислоты (уретан)
O
H2N
C
CH3
O
CH 2
C
O
CH2
CH2CH2CH 3
O
C
Мепробамат – дикарбамат 2-метил-2-пропилпропандиола -1, 3 –
обладает психотропным действием
NH2
22. Синтез мочевины и ее производных
OHO
H2N
C
NH3
C
Угольная кислота OH
O
Мочевина, карбамид
H2N
Cl
C
O
NH3
O
NH 2
O
H 2N
O
C
C
Фосген
Cl
H2N
H 2N
O
150-160 C
H 2N
C
NH2
NH 2
H2N
C
Cu(OH)2
H2N
O
N
Cu
N
C
C
NH
C
NH2
Биурет
C
O
Биуретова реакция
H2N
- NH3
O
O
O
C
NH2
Комплексы синего цвета
23. Соли мочевины
O-O
C
O
+
H 3N
C
+
H3N
CH
O
O
H2N C NH3
O
NO2
OНитрат мочевины
Оксалат мочевины
24. Производные мочевины
OH 3C
C
H
N
O
C
O
NH2
H2N
C
NH
CH2
O
OH
Уреид уксусной кислоты
H 3C
CH
CH
H3C
Br
O
C
H2C
C
O
OC2H5
O
C
Уреидоуксусная кислота
O
NH
C
NH 2
Препарат бромизовал
Уреид 2-бромизовалерьяновой кислоты
Синтез барбитуровой кислоты
O
H
H 2N
C
OC2H5
C
H 2N
O
HN
H
- 2 C2H5OH
Барбитуровая
O
кислота
N
H
O
25. Производные барбитуровой кислоты - барбитураты
O+
на различные радикалы
( С2Н5,фенил и др.)
O
+
H
HN
O
+
H
Все производные получены
замещением протонизированных
атомов Н
N
H
C2H5
HN
O -
C2H5
O
С-Н – кислотность в остатке малоновой кислоты
N
H
ВЕРОНАЛ
O
26. Синтез креатинфосфата –важнейший макроэрг –предшественник синтеза АТФ
H2NC
H2N +
NH3
O
t
-Н2О
Мочевина
H2N
NH
H2N
C
C
NH
CH2
C
NH2
H2N
Гуанидиний-ион
Гуанидин
OH
CH3
Креатин
C
H2N
O
O
N
H2N
H
HO
P
NH
HN
C
O
N
CH2
C
OH
OH
CH3
Креатинфосфат
Креатинфосфат + АДФ → АТФ + креатин