Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

4117

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
08.01.2021
Размер:
793.54 Кб
Скачать

31

Перекиси (пероксиды)

Соединения, имеющие группировку –О–О– называются перекисями. По международной номенклатуре соединения R–O–OH называют, помещая название радикала перед словом «гидропероксид» или используя приставку ГИДРОПЕРОКСИ. Например:

 

 

СH3

а) CH3–CH2–OOH

б)

 

этилгидропероксид

 

–– C –– OOH

гидропероксиэтан

 

 

 

 

CH3

 

 

кумилгидропероксид

 

 

гидропероксикумол

Довольно часто в русской терминологии гидроперекиси называют, записывая слово «гидроперекись» перед названием радикала. Так соединения а, б - будут называться: а) гидроперекись этила; б) гидроперекись кумила.

Соединения, имеющие группировку R – O – O – R, называют по международной номенклатуре, помещая названия радикалов R и R в алфавитном порядке или в порядке возрастания сложности перед словом пероксид, например:

в) CH3–O–O–C5H11

амилметилпероксид или метиламилпероксид

г) СH3–CH2–O–O–CH2–CH3 диэтилпероксид или этилпероксид

д)

O

O

дибензоилпероксид или

 

 

перекись бензоила

––C–O–O–C––

 

В русской терминологии данные соединения называют, записывая слово «перекись» перед названием радикалов R и R. Так, соединения в, г, д, можно назвать:

а) перекись метиламила; б) перекись этила; в) перекись бензоила.

Если радикалы R и R одинаковы, то допускается использование приставки ДИОКСИдля обозначения двухвалентной группы –О–О–. Например:

 

 

 

32

 

 

COOH

COOH

1

 

1`

4,4 диоксибензойная

2

2`

кислота

 

 

 

 

 

 

3

3`

 

4

 

O O ––

 

4`

 

––

 

 

 

 

СН3––СН2 ––О––О––СН2––СН3

– диоксиэтан

О

Кислоты, содержащие группу –– С––О––ОН, называются пероксикислотами (или надкислотами, гидроперекиси кислот).

При образовании названия приставку перокси– помещают перед тривиальным названием кислоты, а по международной номенклатуре перед названием с окончанием -ОВАЯ кислота, например:

 

 

O

CH3––CH2––CH2––C

пероксибутановая кислота (М)

 

 

O––OH пероксимасляная кислота (Т)

 

O

 

С

 

 

О––ОН

пероксибензилкарбоновая кислота (М)

 

 

 

пероксибензойная кислота (Т)

Исключения. Следующие укоренившиеся названия некоторых кислот

сохраняются:

 

 

 

O

O

 

O

H––C––O ––OH

CH3––C––OOH

 

C––OОH

 

пермуравьиная

перуксусная

 

 

 

 

кислота

кислота

 

 

надмуравьиная

надуксусная

 

 

кислота

кислота

 

 

 

 

пербензойная

 

 

кислота

 

 

надбензойная

 

 

кислота

33

Соединения со смешанными функциями Окси- и оксосоединения

Оксикислоты можно рассматривать как кислоты, в радикале которых один или несколько атомов водорода замещены на гидроксильную (окси-) группу. В радикале оксокислот имеется кето-(оксо-) группа. Названия оксикислот по международной номенклатуре образуют, исходя из названия основной кислоты и указывая положение и количество гидроксильных групп. Нумерацию атомов углерода начинают с карбоксильной группы. Названия кетокислот образуют подобным образом. Обозначать следует только те атомы углеродной цепи, у которых находятся оксиили кетогруппы, т.е. только в радикале кислоты.

 

CH3––C––COOH

HOOC –– CH –– CH –– COOH

 

||

 

|

|

 

O

 

OH

OH

 

2-оксопропановая кислота

2,3 – диоксибутандиовая кислота

5

4 3

2 1 O

 

 

CH3––CH––CH2––C––C––OH

СH3–– C ––COOH

 

|

||

||

 

 

CH3

O

О

 

4-метил-2-оксопентановая кислота

2-оксопропановая кислота

Для некоторых соединений со смешанными функциями часто используется тривиальная номенклатура.

HO––CH2 –– COOH

CH3 ––CH––COOH

CH –– COOH

гликолевая кислота (Т)

|

||

 

OH

O

 

молочная кислота (Т)

глиоксалевая кислота (Т)

HOOC––CH2––CH––COOH

HOOC––CH––CH––COOH

|

|

|

OH

OH OH

яблочная кислота (Т)

винная кислота (Т)

HOCH2 –– CH –– CH==O

СH3 –– C –– COOH

|

||

 

OH

O

 

глицериновый альдегид (Т)

пировиноградная кислота (Т)

34

Относительная и абсолютная конфигурация и номенклатура оптических изомеров

Для соединений с асимметрическим атомов углерода (имеющим 4 разных заместителя) характерна оптическая изомерия. Оптические изомеры могут иметь относительную и абсолютную конфигурацию. Относительная конфигурация определяет принадлежность к D или L генетическому ряду.

При написании формул оптических изомеров функциональные группы располагаются следующим образом: вверху помещают главную функциональную группу, атомы углерода записывают сверху вниз, а слева и справа от атома углерода располагают другие группы. По положению старшего заместителя у асимметрического атома углерода, наиболее удаленного от главной функциональной группы определяют D или L конфигурацию. Если старший заместитель находится справа, то это D изомер, если слева – то L.

За эталон был принят глицериновый альдегид. Ниже приведены D или L

конфигурация глицеринового альдегида:

 

O

O

C

C

| H

| H

H ––C –– OH

HO–– C –– H

|

|

CH2OH

CH2OH

D – глицериновый альдегид

L – глицериновый альдегид

Если у последнего асимметрического атома углерода от главной функциональной группы расположение заместителей соответствует D- глицериновому альдегиду, то оптический изомер относят к D-ряду. Если соответствует L-глицериновому альдегиду, то относят к L-ряду, например:

COOH

COOH

|

|

H––C–– Br

H––C–– Br

|

|

H––C––OH

HO –– C –– H

|

|

COOH

COOH

D – бромяблочная кислота

L –бромяблочная кислота

35

Углеводы. Моносахариды

Простые углеводы, не подвергающиеся гидролизу, иначе называются моносахаридами или монозами, а также гликозами. Для моносахаридов характерно общее окончание -ОЗА. В зависимости от количества атомов углерода моносахариды делятся на триозы (С3Н5О3), тетрозы (С4Н6О4), пентозы (С5Н10О5), гексозы (С5Н12О5) и т.д. Моносахариды представляют собой многоатомные оксиальдегиды (альдегидоспирты) или оксикетоны (кетоноспирты). Моносахариды, содержащиеся в оксикарбонильной форме альдегидную или кетонную группу, называют соответственно альдозами или кетозами. В зависимости от числа углеродных атомов различают альдогексозы, кетогексозы, альдопентозы и т.д. Например:

 

O

CH2––OH

CH2OH

 

|

|

C

C== О

C== O

 

H

|

|

H––C––OH

H––C––OH

H––C––OH

|

 

|

|

H––C––OH

H––C––OH

H––C––OH

|

 

|

|

CH2OH

CH2OH

H––C––OH

 

 

 

|

 

 

 

CH2OH

альдотетроза

кетопентоза

кетогексоза

Пространственное строение моносахаридов выражают проекционными формулами (формулы Фишера). Наиболее распространенные моносахариды – гексозы:

O

O

O

CH2OH

|

С

C

C

C==O

| H

| H

| H

|

H––C––OH

HO––C––H

H––C––OH

HO––C––H

|

|

|

|

HO––C––H

HO––C––H

HO––C––H

H––C––OH

|

|

|

|

H––C––OH

H––C––OH

HO––C––H

H––C––OH

|

|

|

|

H––C––OH

H––C––OH

H––C––OH

CH2OH

|

|

|

 

CH2OH

CH2OH

CH2OH

 

D-глюкоза

D-манноза

D-галактоза

D-фруктоза

 

 

36

 

 

 

Пентозы:

 

H

O

O

O

 

C

C

C

 

|

| H

| H

H––C––OH

HO––C––H

H––C––OH

 

|

|

|

HO––C––H

H––C––OH

H––C––OH

 

|

|

|

H––C––OH

H––C––OH

H––C––OH

 

|

|

|

 

CH2OH

CH2OH

CH2OH

D- ксилоза

D- арабиноза

D-рибоза

Приведены тривиальные названия моноз. Кроме открытой (оксикарбонильной) формы моносахариды могут существовать в виде циклических полуацетальных форм.

Образование полуацетальной формы в альдозах происходит при взаимодействии альдегидной группы со спиртной группой 5-го или 4-го атома углерода. При этом образуется кислотосодержащие кольцо (цикл), а кислород карбонильной группы образует гидроксил (полуацетальный, гликозидный). Шестичленное кольцо с кислородом носит название пираноза. Пятичленное – фурано-

за. Эти названия

происходят от названий соответствующих гетероциклических

соединений.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СН2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

HC

 

 

 

 

СH

HC

 

 

 

CH

 

 

НС

 

 

 

 

СН

пиран

 

 

 

 

 

фуран

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

О

HC

 

 

 

CH

 

 

 

 

 

ОН

 

 

О

 

Н

О

 

 

 

 

 

 

 

 

С––––––

 

 

C

 

 

 

CH2OH

 

 

 

 

|

 

 

 

 

 

 

 

 

| Н

|

 

 

 

 

Н–C–ОН

 

 

Н–C–OН

 

НО–C

 

 

 

 

 

 

 

 

|

 

 

 

 

 

 

 

 

|

|

 

 

 

 

HO–C–H

 

 

HO–C–H

 

HO–C–H

 

 

 

|

 

 

 

О

|

|

 

 

 

 

 

 

 

H–C–OH

 

 

H–C–OH

 

H–C–OH О

|

 

 

 

 

 

 

 

 

|

|

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H–C––––––

 

 

H–C–OH

 

H–C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

|

 

 

 

 

 

 

 

 

|

|

 

 

 

 

CH2ОН

CH2OH

 

 

 

CH2OH

полуацетальная

альдогексоза

 

 

 

полуацетальная форма

форма альдозы

оксикарбонильная

 

 

 

альдозы (фураноза)

(пираноза)

(альдоза)

 

 

 

 

 

 

 

 

37

Полуацетальные формы кетоз также имеют либо шестичленное, либо пятичленное кислородосодержащие кольцо. Шестичленное кольцо (пираноза) образуется в результате взаимодействия кетонной группы при втором атоме углерода со спиртовой группой при шестом атоме углерода, а пятичленное (фураноза) – за счет взаимодействия со спиртовой группой 5-го углерода:

 

 

 

CH2OH

 

 

CH2OH

 

 

 

CH2OH

HO

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С==O

HO

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

HO

 

 

H

HO

 

 

 

 

Н

Н

 

 

 

 

 

OH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

О

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

О

Н

 

 

 

OH

Н

 

 

 

 

OH

H

 

 

 

 

 

OH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н

 

 

OH

Н

 

 

 

 

OH

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CH2OH

 

CH2OH

CH2OH

 

полуацетальная

 

кетоза

полуацетальная

(пиранозная)

 

фруктоза

(фуранозная)

форма кетозы

 

оксикарбонильная форма

форма кетозы

По предложению английского химика Хеуорса, полуацетальные формы моносахаридов изображают в виде перспективных форм. Углеродные атомы в этих формулах нумеруют так же, как и в оксикарбонильных. Атомы и группы при асимметричных углеродах, которые у Фишера пишут слева, в перспективных формулах ориентированы вверх от плоскости кольца, а группы, расположенные справа, в перспективных формулах направлены вниз.

ОН

Н

-D глюкопираноза

D-глюкоза (оксикарбонильная форма)

-D глюкопираноза

О

 

О

 

 

 

-D –глюкофураноза

-D -глюкофураноза

38

По расположению полуацетального гидроксила относительно плоскости кольца различают α- и β-формы. α-форма для моносахаридов D-ряда считается в том случае, когда гидроксил обращен по отношению к плоскости кольца вправо (по Хеуорсу – вниз), β-форма-гидроксил обращен влево от плоскости кольца (по Хеуорсу – вверх).

Производные моносахаридов, образующие в результате взаимодействия полуацетального гидроксила со спиртами называются гликозидами. Гликозиды, образованные α - и β-пиранозными формами, называются α и β - пиранозидами, α и β-фуранозным формам - α и β-фуранозидами.

метил-α-D-глюкопиранозид

этил-β-D-фруктофуранозид

Дисахариды

Дисахариды (биозы) – это сложные углеводы (олигосахариды), молекулы которых при гидролизе распадаются на две молекулы моносахаридов.Тривиальные названия дисахаридов происходят преимущественно от названий тех продуктов, из которых впервые были выделены (тростниковый сахар, молочный сахар).

Моносахариды входят в состав дисахаридов в циклических полуацетальных формах и соединяются друг с другом в результате выделения воды за счет гидроксильных групп. В зависимости от того, какой ее гидроксилов участвует в образовании дисахарида, различают дисахариды двух типов:

а) гликозил – гликозы (восстанавливающие дисахариды), б) гликозил – гликозиды (невосстанавливающие дисахариды).

Гликозил – общее название остатков моносахаридов без полуацетального гидроксила (по аналогии с названиями “ацил”– для кислотных радикалов). Остаток глюкозы называется гликозилом, галактозы – галактозилом и т.д.

39

Примеры названий дисахаридов

Мальтоза (Т); солодовый сахар. Гликозил–глюкоза, точнее 4-( -D глюкопиранозил)-глюкоза

лактоза (Т); молочный сахар,

галактозил-глюкоза, точнее 4-( -D галактопиранозил) D-глюкоза (М)

Н

 

ОН

 

 

 

 

 

 

 

 

Н

ОН

 

 

 

 

 

 

 

 

Целлобиоза (Т); 4( -D глюкопиранозил) D-глюкоза (М)

НОН2С

 

Н

 

 

 

 

 

 

Сахароза (Т), тростниковый сахар (Т); -D–глюкопиранозил - D-фруктофуранозид (М)

Трегалоза (Т), грибной сахар (Т), -D – глюкопиранозил– -D глюкопиранозид (М)

40

Полисахариды

Высшие полисахариды являются высокомолекулярными веществами, по характеру связей – полигликозидами, продуктами поликонденсации моносахаридов.В природе встречаются полисахариды, образованные пентозами (пентозаны и гексозами (гексозаны). Важнейшие представители гексозанов-крахмал, гликоген (животный крахмал), целлюлоза (клетчатка).Их молекулы построены из пиранозных звеньев D глюкозы. Для крахмала и гликогена характерна α - форма, для целлюлоз β -форма. Растворимая часть крахмала называется амило- зой, нерастворимая - амилопектином.

О

крахмал

целлюлоза

(амилоза)

 

В отличие от амилозы, амилопектин не растворим в воде и имеет разветв-

ленное строение. В его молекуле остатки -глюкозы связаны не только 1,4-

Н

связями, но и 1,6-связями:

n

 

n

 

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]