(дикарбоновые кислоты, трикарбоно- вые кислоты

№ 13.
* Поли- и гетерофункциональные
соединения, участвующие в
процессах жизнедеятельности
Полифункциона- Гетерофункциональные соединения льные соединения
Полиолы: гликоли,
глицерины,
тетриты,
пентиты,
гекситы
Полиамины
Поликарбоновые
кислоты
(дикарбоновые кислоты,
трикарбоновые кислоты)
Аминоспирты
Аминокислоты
Оксикислоты
Альдегидокислоты
Кетокислоты
Гетероциклические
соединения
(азотсодержащие
гетероциклы,
гетероциклы с разными
гетероатомами)
*Особенности
химического поведения
полифункциональных
соединений
1. Кислотно-основные свойства
полифункциональных
соединений
Кислотные свойства спиртов
C2H5OH → H+ + C2H5O–
этанол
Вицинальные (от лат. vicinus  соседний)
диолы (гликоли) - этиленгликоль


CH2 CH2
OH
O H
Антифриз
H +
CH2 CH2
CH2 CH2
OH O
O
HO
.
*Кислотность полиолов
Полиолы алифатического ряда
СН2ОНСНОНСН2ОН
НОСН2СН2ОН
СН3СН2ОН
рКа
13,3
15,1
18
Кислотность полиолов растёт в ряду
спирты < гликоли < глицерины
снизу вверх.
* Макрогетероциклические
полиэфиры – краун-эфиры
содержат в своих циклах более 11 атомов, из которых не менее
четырёх — гетероатомы, которые связаны между собой
этиленовыми мостиками.
образуют устойчивые липофильные комплексы с катионами
металлов, перспективные комплексообразователи, ловушки
катионов, облегчают транспорт ионов через клеточные мембраны
*Глицерин
слезоточивое действие
1% в этаноле –
сосудорасширяющее
средство
Кислотные свойства фенолов
уменьшаются по мере увеличения числа
гидроксильных групп.
— OH + H2O
H3O+ +
— O- :
феноксид-анион
группа -ОН (+М-эффект >
-I-эффект!)
Пирокатехин.
орто-дигидроксибензол
- катехол .
Восстановитель.
(проявитель, в производстве
красителей и лекарственных веществ.
Катехоламины (адреналин)
* Катехоламины – биогенные амины,
нейромедиаторы и гормоны
*регуляция функций эндокринных
желез (надпочечников, щитовидной
железы) и передача нервных
импульсов.
* катехоламины
*
Гормо́ны
•Гормоны служат
гуморальными
(переносимыми с
кровью)
регуляторами
определённых
процессов в
различных органах
и системах.
адреналин
*Нейромедиа́торы (нейротрансмиттеры,
посредники) — биологически активные
химические вещества, посредством которых
осуществляется передача электрического
импульса с нервной клетки через синаптическое
пространство между нейронами.
медиация нервных процессов
норадреналин
*Резорцин
— мета-дигидроксибензол, применяется в
производстве синтетических красителей; некоторых
полимеров; в медицине- как обеззараживающее
средство при лечении кожных заболеваний
(дубящие свойства)
*Гидрохинон
пара-дигидроксибензол
—легко окисляется
Применяется в фотографии как проявитель,
в синтезе органических красителей;
как антиоксидант.
* Система переноса электронов с
помощью гидрид-ионов
Система хинон  гидрохинон.
ацетон :
енол 0,00025%
1,3-дикарбонильные соединения
Кислотно-основные свойства
дикарбоновых кислот

O=C
O H
(CH2)n

O=C OH
O=C
k1
O
(CH2)n
O=C OH
O=C
k2
O
(CH2)n
O=C O
-I
1. k1 > k2
2. k1 тем больше, чем n меньше
3. k2 тем больше, чем n больше
+I
.
2. Циклизация полифункциональных
соединений
Циклизация диолов:
а) внутримолекулярная
дегидратация
цикл. простой эфир
б) межмолекулярная дегидратация
цикл. простой эфир,
токсичен
Циклизация
дикарбоновых кислот.
С2 – С3
Щавелевая и малоновая кислоты –
- декарбоксилирование
140-150o С
НООС–СООН =
НСООН + СО2
щавелевая кислота ( соли оксалаты)
НООС–СН2–СООН = СН3–СООН + СО2
малоновая кислота
* Янтарная и глутаровая кислоты
циклодегидратацию
С4 – С5
Соли - сукцинаты,
янтарь -
Кислоты с более длинной цепью
циклизуются с одновременными дегидратацией и
декарбоксилированием
С6 – С7
δ
AN
3. Хелатообразование
хелаты, от греческого  - клешня
- процесс возникновения дополнительных
нековалентных связей в тех структурах, в которых
атом водорода (или металла), связанный
ковалентной (или ионной) связью, ориентирован
между двумя электронодонорными
фрагментами одной и той же молекулы,
предоставляющими этому атому водорода (или
металла) дополнительное электронное облако.
Комплексный глицерат меди:
HO CH2
H2C OH
Cu2+ +
+
HC OH
HO CH
H2C OH
HO CH2
HO CH2
H2C OH
HC O Cu2+ O CH
HO CH2 .
H2C OH
* Гетерофункциональные
соединения
Гидроксикислоты
1. Кислотно-основные свойства
гидроксикислот
α
RCH C=O
OH OH
+H
H
RCH C=O
OH O .
-I
Гидроксикислоты
диссоциируют
сильнее
соответствующих незамещённых кислот.
Название
Формула
рКа
Гликолевая
HOCH2–COOH
3,82
Уксусная
СН3–СООН
4,76
Молочная
СН3–CH(OH)–COOH
3,85
Пропионовая
СН3–CH2–COOH
4,87
Винная
НООС–С(ОН)–СН(ОН)–
СООН
HOOC–CH2–CH2–COOH
2,96
Янтарная
5,64
*Молочная кислота
Гидроксикислоты
H
H
H
HH
C
O
C
C
H
H
H
+
C
H
C
COOH
H
зигзагообразная конформация
H
H
C
H
H
O
+
OH
C
O
клешевидная
конформация
Гидроксикислоты
α-Гидроксикислоты
O
C
O
H
OH
CH3 CH
+
O
H
t
O
CH CH3
HO
C
O
молочная кислота
C
O
CH3 CH
CH CH3
O
C
O
лактид
Межмолекулярная циклизация.
сложноэфирные
группы
Гидроксикислоты
β-Гидроксикислоты
O
CH3 CH
OH
CH
C
H
H
t
-H2O

CH3CH

CHCOOH
2-бутеновая кислота
3-гидроксибутановая кислота
внутримолекулярная дегидратация
Гидроксикислоты
γ- Гидроксикислоты
+
CH2
O
t
C
H2C
CH2 O
O
OH
H
-гидроксимасляная
кислота
-H2O
CH2
C
H2C
Сложноэфирная
группа
O
CH2
-бутиролактон
внутримолекулярная этерификация
δ- Гидроксикислоты



CH2 CH2
CH2
Ñ=O
 CH2 OH OH
- H2O
CH2
CH2
Í àãðåâàí èå
CH2
C=O
CH2
O .
Ëàêòî í
внутримолекулярная этерификация
ε-Гидроксикислоты
и кислоты с более удалёнными ОН- группами
HO–CH –(CH )n–COOH +
HO–CH –(CH )n–COOH →
HO–CH –(CH )n–(C=O)–O–CH –(CH )n–
COOH
2
2
2
2
2
2
2
2
межмолекулярно сконденсированные линейные
полиэфиры
Хелатообразование
KOOCCHCHCOONa
HO OH
+ Cu(OH)2
HO OH
KOOCCHCHCOONa
Реактив Фелинга, который
KOOCCHCHCOONa
O OH
2+Cu
HO O
KOOCCHCHCOONa .
образуется при смешивании
калий, натриевой соли винной (2,3-дигидроксибутандиовой)
кислоты с гидроокисью двухвалентной меди
Гидроксикислоты
Разложение -гидроксикислот
H
R
α
C
OH
O
H2SO4
C
R
+ H
C
H
OH
-гидроксикислота
O
O
альдегид
C
OH
муравьиная
кислота