Оксикислоты
Оксикислотами называют органические карбоновые кислоты, содержащие кроме карбоксильных групп одну или несколько гидроксильных групп. Число карбоксильных групп определяет основность оксикислоты. По числу гидроксилов, включая и входящие в состав карбоксильных групп, определяет атомность оксикислот. Так, например, молочная кислота СН3СНОН-СООН является одноосновной двухатомной кислотой, яблочная НООС-СНОН-СН2 -СООН двухосновной трехатомной кислотой.
Изомерия и номенклатура.
Простейшие оксикислоты обычно их называют по их природным источникам (например, молочная кислота).
Очень часто оксикислоты получают названия как оксипроизводные соответствующих карбоновых кислот. Взаимное положение гидроксильных и карбоксильных групп обозначаются буквами греческого алфавита; например, α-оксипропионовая СН3-СНОН-СООН.
По систематический номенклатуре название оксикислот производят от названия карбоновых кислот, причем к этому названию прибавляется характерная для спиртов приставка окси- (гидрокси-). Нумерация обычно начинается от карбоксильной группы. Так, например молочная кислота может быть названа 2-оксипропановой кислотой
СН3-СН2-СНОН-СООН α - оксимасляная кислота , 2-оксибутановая кислота
СН3-СНОН-СН2-СООН β - оксимасляная кислота , 3-оксибутановая кислота
СН2ОН-СН2-СН2-СООН γ - оксимасляная кислота , 4-оксибутановая кислота
Два других изомера – производные изомасляной кислоты и, следовательно, отличаются от первых строением углеродного скелета.
CH3-COH-COOH α- оксиизомасляная кислота , 2-метил -2-оксипропановая
CH3 кислота
CH2OH-CH-COOH β- оксиизомасляная кислота , 2-метил-3- оксипропановая
СН3 кислота
Способы получения
Оксикислоты можно получить из кислот введением гидроксильной группы и из спиртов введением карбоксильной группы.
1.получение из галогенозамещенных кислот гидролизом- удобный способ синтеза α-оксикислот; α-галогеннозамещенные кислоты легко получаются галогенированием карбоновых кислот. Принагревании с водой галоген легко замещается гидроксилом:
CH3-CHCL-COOH+HOH CH3-CHOH-COOH+HCL
Действием алкоголятов на эфиры α-галогенозамещенных кислот получают простые эфиры оксикислот .
2.Омыление оксинетрилов – один из наиболее употребительных способов получения α – оксикислот :
OH
СН3- СH H2O CH3- CHOH - COOH
CN
3. - Оксикислоты чаще всего получают из эфиров галогенозамещенных кислот по реакции Реформатского. Действием цинка на смесь эфира галогенозамещенной кислоты и альдегида или кетона получают цинковый алкоголят эфира - оксикислоты, который при действии воды легко дает оксикислоту :
R-CHO+Zn+BrCH2-COOC2H5 R-CH( OZnBr )-CH2COOC2H5 2HOH
R-CH(OH)-CH2-COOH+Zn(OH)Br+C2H5OH
4. Присоединением воды к непредельным кислотам получают также - оксикислоты . Акриловая кислота , например , в присутствии Н2SO4 присоединяет воду с образованием - оксипропионовой ( гидроакриловой ) кислоты :
O
CH2=CH-C-OH+H2O [H2SO4] CH2OH-CH2-COOH
Направление присоединения воды определяется здесь влиянием карбоксильной группы на поляризацию двойной связи . Конечный углеродный атом оказывается более положительным .
5. Оксикислением оксиальдегидов и гликолей , например окисью серебра в аммиачном растворе , получают оксикислоты с различьным строением в зависимости от положения соответствующих групп в исходном соединении :
CH3-CHOH-CHO 2[Ag(NH3)2]+OH
CH3-CHOH-COONH4+NH4OH+2NH3+2Ag
Поскольку оксиальдегиды получаются при окислении гликолей последние также можно использовать для получения оксикислот .
Из истории
Молочная кислота (лактат) — α-оксипропионовая (2-гидроксипропановая) кислота.
tпл 25-26 °C оптически активная + или — форма.
tпл 18 °C рацемическая форма.
Молочная кислота образуется при молочнокислом брожении сахаров, в частности в прокисшеммолоке, при брожении вина и пива.
Была открыта шведским химиком Карлом Шееле в 1780 году.
В 1807 году Йенс Якоб Берцелиус выделил из мышц цинковую соль молочной кислоты.