Спиртокислоты

Энциклопедия Брокгауза Ф.А. и Ефрона И.А. (1890 - 1916гг.) Статьи для написания рефератов, курсовых работ, научные статьи, биографии (118447 статей и 6000 рисунков).

А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ы Э Ю Я A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W Z
С СА СБ СВ СГ СД СЕ СЖ СИ СК СЛ СМ СН СО СП СР СС СТ СУ СФ СХ СЦ СЧ СЪ СЫ СЬ СЭ СЮ СЯ
СПА
СПЕ
СПИ
СПЛ
СПО
СПР
СПУ
СПЮ
СПЯ

Спиртокислоты или оксикислоты — вещества, обладающие двумя химическими функциями: как спирты эти соединения заключают в своем составе гидроксильную группу ОН; как органические кислоты — карбоксильную группу СООН. Спиртокислоты можно представить как углеводороды, в которых один или несколько атомов водорода замещены гидроксильными группами и, вместе с тем, один или несколько других атомов водорода замещены карбоксильными группами. Количество карбоксильных групп определяет основность Спиртокислоты Карбоксильная группа сама по себе уже заключает гидроксильную группу. Поэтому атомность Спиртокислоты, определяемая количеством гидроксильных групп, всегда больше основности их. Например, СН 2 OН.COOH — Спиртокислоты одноосновная и двухатомная; С 2H2 (ОН) 2 (СООН) 2 — Спиртокислоты двухосновная и четырехатомная и т. д. Номенклатура Спиртокислоты, выработанная женевским конгрессом, вовсе не привилась на русском языке (см. Химическая номенклатура). Большая часть Спиртокислоты называется специальными названиями, в зависимости от их способа получения, например: С 2H4 (OH)COOH — молочная кислота; C 2H3(OH)(COOH)2 — яблочная кислота; С 2H2 (ОН) 2 (СООН) 2 — винная кислота и т. д. По более рациональному способу Спиртокислоты называют оксикислотами, т. е. называют кислоту, из которой замещением атома или нескольких атомов водорода гидроксилами производится данная Спиртокислоты и перед названием кислоты прибавляют слово "окси", если один атом водорода замещен гидроксилом, или "диокси", "триокси" и т. д., в случае замещения двумя, тремя и т. д. гидроксилами водородных атомов кислоты; например, молочную кислоту можно назвать оксиуксусной кислотой; винную — диоксиянтарной и т. д. Для обозначения структурных изомеров прибегают к названию углеводородного радикала, с которым соединены гидроксильная и карбоксильная группы, например СН 2 OН.CH 2.COOH называется этиленмолочной кислотой, а СН 3 СНОН.COOH — этилиденмолочной кислотой. Впрочем, для обозначения положения гидроксильной группы в Спиртокислоты гораздо чаще пользуются греческими буквами в алфавитном порядке, обозначая ими атом углерода, у которого находится гидроксильная группа. Углеродный атом, непосредственно связанный с карбоксильной группой, считается первым и обозначается α, второй обозначается β и т. д., например: СН 3 СНОН.COOH будет α-оксипропионовая кислота, СН 2 OН.CH 2COOH — β-оксипропионовая кислота. Количество известных Спиртокислоты в настоящее время необыкновенно велико. Их разделяют на отдельные классы в зависимости от числа гидроксильных и карбоксильных групп и от взаимного расположения этих групп. В истории химии Спиртокислоты были первыми органическими соединениями, на которых выработалось понятие о двойственной химической функции. Лоран и Жерар принимали Спиртокислоты (молочную, салициловую) то за одно-, то за двухосновные. Вюрц установил присутствие в них двух гидроксильных групп. Коль не указал на различие свойств этих водных остатков. H. H. Соколов первый высказал мысль, что один из водных остатков спиртовой, другой кислотный. Кекуле отличил основность и атомность Спиртокислоты и предложил называть их спиртокислотами. Пастеру Спиртокислоты послужили материалом для открытия оптических изомеров (см. Винные кислоты). При развитии понятия об асимметрическом атоме углерода и стереохимических представлений пользовались фактическим материалом, главным образом из области Спиртокислоты (см. Стереохимия). К Спиртокислоты принадлежат важнейшие и более всего распространенные кислоты растений (яблочная, винная, лимонная и др.). К ним также принадлежит большая группа кислот, которые стоят в весьма близком соотношении к группе сахаров, как, например, сахарная кислота и ее изомеры. Эти Спиртокислоты имели громадное значение для выяснения строения сахароподобных веществ, из которых Спиртокислоты могут получаться окислением (см. Глюкозы). Для искусственного получения Спиртокислоты существует очень много методов. Почти все процессы, посредством которых получаются спирты и органические кислоты, могут быть применимы при известном комбинировании их друг с другом для получения Спиртокислоты Наиболее часто употребляются следующие способы получения.

1) Замена галоида гидроксильной группой в галоидозамещенных кислотах, например: CH 2 Cl.COOH + Н 2 O = СН 2 OH.СООН + HCl.

2) Присоединение синильной кислоты к альдегидам и кетонам и затем обмыливание получающихся циангидринов, например:

СН 3 ОСНО + HCN = СН 3 СH(OH)CN;

CH3.CH(OH)CN + 2H2O = CH3.CH(OH)COOH + NH3;

(CH3)2CO + HCN = (CH3)2C(OH)CN;

(CH3)2 C(OH)CN + 2Н 2 O = (СН 3)2.C(OH)СООН + NН 3.

Этим способом хотя и получаются только α-оксикислоты, но значение его громадно, так как реакция протекает правильно и часто употребляется для установления строения Спиртокислоты

3) Окисление многоатомных спиртов или альдегидоспиртов, например CН 2 OН.CH 2 OН + О 2 = СН 2 OН.COOH + H 2 O; сахароподобные вещества CH 2OH.(CHOH)4 CHO при слабом окислении дают Спиртокислоты одноосновные CН 2OH(CHOH)4 CООН, при сильном окислении C. двухосновные COOH.(СHОН) 4 СООН. Некоторые кислоты с третичным водородом при окислении марганцовокислым калием в щелочном растворе дают Спиртокислоты, например: (CH 3)2 CH.СООН + O = (СН 3)2 СОН.СООН.

4) Восстановление альдегидокислот и кетонокислот, например: СНО.СООН + H 2 = СН 2 OН.СООН; СН 3 СО.СООН + H 2 = СН 3.СНОН.СООН. Восстановлением ацетоуксусного эфира и его алкилированных производных получаются β-оксикислоты, например:

CH3.CO.CH2.CO.OC2H3 + H2 = CH3CH(OH)CH2.COOC2H5 (эфир β-оксимасляной кислоты).

5) Действие цинка на смесь кетонов или альдегидов с эфирами предельных галоидокислот (Спиртокислоты Реформатский), например:

СН 3 СНО + (СН 3)2 СBr.COOR + Zn = CH 3.CH(O.ZnBr).C(CH3)2 СООR;

CH3.CH(O.ZnBr)C(CH3)2COOR + 2H2O = CH3.CH(OH).C(CH3)2.COOH + ROH + ZnBr(OH).

Химическая натура Спиртокислоты обуславливается присутствием спиртовой гидроксильной и кислотной карбоксильной групп. Как кислоты, Спиртокислоты образуют соли, например CH 2 OH.COONa. Как спирты и как кислоты, Спиртокислоты склонны давать разнообразные типы эфиров, при образовании которых участвует то одна, то другая гидроксильная группа. Для гликолевой кислоты, например, могут образоваться следующие эфиры при комбинировании ее с метиловым спиртом и уксусной кислотой:

1) СН 3O.CH2 CООН

2) СН 3 CО.О.СН 2 СООН

3) СН 2 OН.COOCН 3

4) CH3.O.CH2COOCH3.

Заключая сами в себе элементы спирта и кислоты, спиртокислоты могут самостоятельно давать эфиры с выделением воды без участия постороннего спирта или кислоты. Порядок выделения воды из Спиртокислоты стоит в связи с расположением гидроксильной и карбоксильной групп по отношению друг к другу: α-оксикислоты или α-Спиртокислоты выделяют воду при нагревании и часто даже при обыкновенной температуре в эксикаторе над серной кислотой. При образовании ангидрида или эфира α-Спиртокислоты вода выделяется за счет двух или нескольких частиц α-Спиртокислоты, например

Такой эфир носит название лактидного эфира или лактида. β-Оксикислоты или β -C. выделяют воду при нагревании или при кипячении с раствором едкого натра, образуя непредельные кислоты, например: CH 3.CH(OH).CH2.COOH = CH3.CH:CH.COOH + H2O. γ-Оксикислоты, выделяя воду, образуют внутренние эфиры или ангидриды, называемые γ-лактонами (Фиттиг), например:

Склонность к образованию лактонов (см.) у γ-Спиртокислоты очень большая. В водном растворе при обыкновенной температуре они образуются медленно, но при нагревании до кипения — моментально. Из многоосновных γ-C. в этих условиях образуются лактонокислоты, например:

или дилактоны, например:

δ-Оксикислоты или δ-C. выделяют воду в водном растворе при обыкновенной температуре, образуя δ-лактоны, например:

Спиртокислоты действием йодистого водорода восстановляются в кислоты, например, гексаоксигептиловая кислота СН 2OH.(CHOH)5.СООН восстановляется в гептиловую кислоту СН 3.(СН 2)5 СООН. Реакция эта применяется к установлению строения Спиртокислоты При введении гидроксильной группы в кислоту, кислотные свойства соединения увеличиваются. Кислотные свойства Спиртокислоты тем больше, чем ближе расположена гидроксильная группа к карбоксильной.

Отдельные представители Спиртокислоты — см. статьи Гликолевая кислота, Гидракриловая кислота, Молочная кислота, Оксимасляные кислоты, Оксиизомасляная кислота, Глицериновая кислота, Яблочная кислота, Тартроновая кислота, Винные кислоты, Оксиглутаровые кислоты, Лимонная кислота, Сахариновая кислота, Сахароновая кислота, Глюкуроновая кислота, Рицинолевая кислота, Хинная кислота, Пентоновые кислоты, Сахарная кислота, Слизевая кислота, Миндальная кислота, Троповая кислота, Фенилмолочные кислоты. О Спиртокислоты, стоящих в близком отношении к сахароподобным веществам, см. также в статьях Арабин и Глюкозы. Спиртокислоты, в которых гидроксильная группа помещается в бензольном ядре, см. Фенолокислоты.

К. Красуский. Δ .

Смотрии так же...