Гидроксикарбоновые кислоты

Гликолевая кислота

Гидроксикислоты соединения, в молекулах которых содержатся гидроксильная и карбоксильная группы

Номенклатура

Тривиальная (молочная кислота)
Рациональная (α-оксипропионовая кислота)
Систематическая (2-гидроксипропановая кислота)

α

β

1

2

3

Изомерия

Структурная:
изомерия углеродного скелета
изомерия взаимного расположения функциональных групп

Изомерия

Пространственная:
конфигурационная оптическая изомерия

Классификация

По радикалу:
алифатические ароматические
По положению гидроксильной группы:

молочная кислота

салициловая кислота

β-оксимасляная кислота

α

β

γ

γ-оксимасляная кислота

γ

β

α

Классификация

По числу гидроксильных групп: одноатомные, двухатомные и т.д.
По числу карбоксильных групп:

Получение

Окисление гликолей, оксиальдегидов:
реакция серебряного зеркала:
AgNO3 + NH3·H2O → AgOH↓

Получение

Гидролиз галогенпроизводных карбоновых кислот:

Получение

Цианогидринный способ:

[H+]

δ-

δ+

δ-

δ+

Получение

Гидратация непредельных кислот
Гидролиз лактонов

окисление

гидролиз

Получение

Окисление ненасыщенных кислот в мягких условиях
Гидрирование оксокислот

4H2O
-2MnO2
-2KOH

3

2

3

2[H]

Получение

Реакция Реформатского:

δ-

δ+

δ-

δ-

δ+

Физические свойства

Одноосновные гидроксикислоты – сиропообразые или твердые вещества
Двухосновные гидроксикислоты – твердые

Строение

←Н

←Н

→

→

● ●

● ●

δ-

δ’+

δ-

δ-

δ+

δ+

δ”’+

δ”+

p-π сопряжение

Сила оксикислот несколько больше, чем сила незамещенных карбоновых

Значения констант кислотности некоторых карбоновых и гидроксикарбоновых кислот

Химические свойства

Реакции по карбоксильной группе:

2

+KOH

-H2O

+Mg

-H2↑

+NaHCO3

-H2O, CO2↑

[H+]
+CH3OH

-H2O

+NH3

-H2O

калиевая соль
2-гидроксибутановой кислоты

магниевая соль

Химические свойства

Реакции по гидроксильной группе:

[H+]

-H2O

+HCl

-H2O

+

2-хлорпентановая кислота
О-бутирил-α-оксивалериановая
кислота

Химические свойства

[O]

+

-CH3COOH

α-оксовалериановая кислота

О-ацетил-α-оксивалериановая
кислота

-H2O

Химические свойства

Реакции по гидроксильной и карбоксильной группам:

+2PCl5

-2HCl
-2POCl3

+(CH3)2SO4
OH-

-CH3HSO4

+(CH3)2SO4
OH-

-CH3HSO4

хлорангидрид 2-хлорпентановой
кислоты

2-метоксипентановая кислота

метил-2-метоксипентаноат

Специфические свойства

Образование лактонов (γ-,δ-гидроксикислоты)
Лактоны – внутренние сложные эфиры гидроксикислот; соединения, в

Специфические свойства
Образование лактидов – циклических эфиров, построенных из двух и более

Специфические свойства

Реакции элиминирования (β-гидрокислоты):
Кипячение α-гидроксикислот с минеральными кислотами

t°

Молочная кислота

Впервые выделена К.В. Шееле (1780 г.) из прокисшего молока
L(+)–молочная кислота

Применение молочной кислоты

Пищевая добавка для подкисления, консервирования, регулирования рН, улучшения вкуса,

Яблочная кислота

Выделена К.В. Шееле (1785 г.) из яблок

Вальденовское обращение

1896 г.

SN2

SN2

SN1

SN1

Применение яблочной кислоты

Пищевая добавка: регулятор кислотности, стабилизатор, вкусовой агент при производстве

Лимонная кислота
При 175 °С:
Расщепление:

-H2O
-HCOOH

2

Применение лимонной кислоты

Пищевая промышленность: вкусовая добавка, консервант и регулятор кислотности в

Винная кислота

D(+)-винная (виннокаменная) кислота, встречается в винограде
L(-)-винная кислота образуется при расщеплении

Применение винной кислоты

Пищевая промышленность: консервант и подкислитель
Косметология: в составе кремов и

Применение винной кислоты

В аналитической химии:
K+ + H2C4H4O6 + CH3COO- →

Применение винной кислоты

жёлт.

красн.

Разделение рацематов на антиподы

Самопроизвольное расщепление при кристаллизации
t > 28°C – кристаллы

Разделение рацематов на антиподы

Биохимическое расщепление
Связано с высокой стереохимической специфичностью ферментов микроорганизмов

Разделение рацематов на антиподы

Химическое расщепление (перевод в диастереомеры)
Образование цинхониновых солей D-

Разделение рацематов на антиподы

Хроматографическое распределение
В основе лежит способность хиральных агентов или