Гетерофункциональные органические соединения

Содержание

Слайд 2

Соединения, содержащие в своем составе различные функциональные группы, называются гетерофункциональными соединениями.

Соединения, содержащие в своем составе различные функциональные группы, называются гетерофункциональными соединениями.
Подавляющее

большинство веществ, участвующих в метаболизме, являются полифункциональными или гетерофункциональными.
Слайд 3

Химические свойства гетерофункциональных соединений сочетают в себе свойства тех функциональных групп,

Химические свойства гетерофункциональных соединений сочетают в себе свойства тех функциональных групп,

которые входят в молекулу. Однако наличие в молекуле различных функциональных групп приводит к тому, что проявляется взаимное влияние, что несколько видоизменяет их свойства.
Свойства гетерофункциональных органических веществ со смешанными функциями не являются механической суммой свойств отдельных функциональных групп, а отличаются особенностями
Слайд 4

Соединения, содержащие в молекуле гидроксильные и карбоксильные группы делятся на: оксикарбоновые

Соединения, содержащие в молекуле гидроксильные и карбоксильные группы делятся на:
оксикарбоновые (содержат

ОН-группу, связаны с алифатической цепью или боковой цепью ароматического соединения)
фенолкарбоновые (с ОН-руппами, непосредственно связанными с ароматическим ядром)
Каждая из этих групп подразделяется на несколько подгрупп: монооксимонокарбоновые (молочная кислота), полиоксимонокарбоновые, монооксидикарбоновые и т.д.

Классификация

Слайд 5

Гидрокси(окси) кислоты.

Гидрокси(окси) кислоты.

Слайд 6

Гидрокси(окси) кислоты. CH3 СOOH СOOH СOOH CHOH CH2 CHOH CH2 CHOH

Гидрокси(окси) кислоты.
CH3 СOOH СOOH СOOH
CHOH CH2 CHOH CH2
CHOH CHOH CHOH C

OH
Молочная COOH COOH COOH
2-гидроксипропановая яблочная винная CH2
α-оксипропионовая COOH
лимонная
Соли:
лактаты малаты тартраты цитраты
Слайд 7

ИЗОМЕРИЯ, НОМЕНКЛАТУРА Цепи СН3 СН3 СН2 СН СООН СН3 С СООН

ИЗОМЕРИЯ, НОМЕНКЛАТУРА

Цепи СН3
СН3 СН2 СН СООН СН3 С СООН
ОН ОН
2-гидроксибутановая

2-гидрокси 2-метилпропановая
Положения ОН-группы
СН3 СН СН2 СООН СН2 СН2 СН2 СООН
ОН ОН
3-гидроксибутановая 4- гидроксибутановая (ГОМК)
Слайд 8

Особые свойства. αо.к. > αк. CH COOH СH3 COOH OH Ka

Особые свойства.
αо.к. > αк.
CH COOH СH3 COOH
OH
Ka 1,52 *

10-4 1,76 * 10-5
Расщепление α-гидроксикислот
R' O
R CH COOH R C + H COOH
OH H муравьиная кислота
(R')
а) O
R CH OH HO C O
O + CH R R HC C O
C HO O C CH R
α-гидроксик-та ОН O лактид

t0, Н+

t0

-H2O

α

Слайд 9

б) R CH CH2 COOH R CH CH COOH ОН непредельная

б)
R CH CH2 COOH R CH CH COOH

ОН непредельная кислота
β-гидроксикислота
в) CH2 CH2 H2C CH2
R CH C O R CH C O
OH HO O
γ-лактон
Окисление O
HO CH2 (CH2)n COOH C (CH2)n COOH
H
HOOC (CH2)n COOH
CH3 CH COOH CH3 C COOH CH3 C O
OH O H
молочная кислота

t0

-H2O

β

γ

-H2O

(O)

(O)

(O)

-CO2

Слайд 10

Образование эфиров. O R CH COOH + 2 R'OH R' O

Образование эфиров.
O
R CH COOH + 2 R'OH R' O CH2

C
OH OR'
простой сложный
эфир эфир

-H2O

Слайд 11

ВАЖНЕЙШИЕ ПРЕДСТАВИТЕЛИ СН2 С ОН О ОН гликолевая кислота в недозрелых

ВАЖНЕЙШИЕ ПРЕДСТАВИТЕЛИ

СН2 С
ОН

О

ОН

гликолевая кислота в недозрелых фруктах, свекле
(гидроксиэтановая)

tпл.=79ºС

СН3 СН СООН

ОН

молочная кислота в кислом молоке, квашенной капусте
(α-оксипропионовая)

D (-) C6H12O6 2 CH3 CH COOH
OH

молочная кислота брожения

Bacillus
Acidi laevolactici

м-к бактерии

Слайд 12

L (+) – мясомолочная кислота СООН СООН С О + Н+

L (+) – мясомолочная кислота
СООН СООН
С О + Н+ +

НАDН НО Н + НАD+
СН3 СН3

γ-гидроксимасляная (ГОМК)

СН2 СН2 СН2 С
ОН

О

ОNa

неингаляционное наркотическое средство

СООН
НО С Н
СН2
СООН

яблочная кислота
(оксиянтарная)

Слайд 13

СООН НО С СН2 СООН СН2 СООН лимонная кислота Н2SO4(к) tº

СООН
НО С СН2 СООН
СН2 СООН

лимонная кислота

Н2SO4(к)


Н С

О

ОН

+

НООС СН2 С

СН2 СООН
О

2 СО2

СН3 С СН3
О

Слайд 14

С СН СН С ОН ОН О ОН О НО +КОН

С СН СН С
ОН ОН

О

ОН

О

НО

+КОН

-Н2О

С СН СН С
ОН

ОН

О

НО

О

ОК

+КОН

-Н2О

С СН СН С
ОН ОН

О

ОК

О

КО

+ Сu(ОН)2

С СН СН С
О О
Сu

O

OK

O

KO

синий раствор

NaOOC CH(OH) CH(OH) COOK · 4Н2О

(радиотехника)

сегнетова соль

+ Сu(ОН)2

фелингова жидкость

Слайд 15

Оптическая изомерия (зеркальная изомерия, энантиомерия) Центр хиральности R R''' C* R'

Оптическая изомерия
(зеркальная изомерия, энантиомерия)
Центр хиральности
R
R''' C* R' ассиметричный атом углерода

(SP3- гибридизация)
R''
Молочная кислота:
брожения, мясомолочная кислота, левовращающая
COOH HOOC Глицериновый альдегид
H C* OH HO C* H C O C O
CH3 CH3 H H
D(-) – молочная к-та L(+) – H C* OH НО C* H
(левовращающая (мясомолочная к-та) CH2OH CH2OH
молочная к-та) D(+) – L(-) –

энантиомеры

Слайд 16

Хиральные объекты

Хиральные объекты

Слайд 17

Хиральные молекулы

Хиральные молекулы

Слайд 18

Слайд 19

Слайд 20

X=2n, n-число хиральных центров Количество стереоизомеров COOH COOH COOH COOH H

X=2n, n-число хиральных центров
Количество стереоизомеров
COOH COOH COOH COOH
H

C* OH НО C* H H C* OH HO C H
HO C* H H C* OH H C* OH HO C H
COOH COOH COOH COOH
D(+) – винная L(-) – винная мезовинная
кислота кислота кислота
энантиомеры диастереомеры
(виноградная кислота)
Слайд 21

Фенолокислоты. COOH COOH COOH OH OH OH + FeCl3 фиолетовая окраска

Фенолокислоты.
COOH COOH COOH

OH

OH

OH

+

FeCl3

фиолетовая
окраска

о-оксибензойная м-оксибензойная п-оксибензойная

O Na

+

CO2

1250, 5 атм.

OH

C


ONa

+HCl

-NaCl

OH

COOH

pK=2,98

O

H

O

C

OH

О

Слайд 22

O C O CH3 C O OH CH3C O OH OH

O

C

O

CH3

C

O

OH

CH3C

O

OH

OH

COOH

ацетилсалициловая
кислота (аспирин)

+Na2CO3

-CO2, -H2O

OH

OH

OH

C

C

C

O

O

O

O Na

O CH3

O C6H5

метилсалицилат

фенилсалицилат
(салол)

+СH3OH (H+)

-H2O

-H2O

C6H5OH

Слайд 23

COOH COOH OH OH HO OH NH2 n-аминосалициловая кислота галловая кислота

COOH

COOH

OH

OH

HO

OH

NH2

n-аминосалициловая кислота

галловая кислота

(ПАСК)

С6H5 CH COOH
OH
миндальная кислота

Слайд 24

Важнейшие природные оксокислоты

Важнейшие природные оксокислоты

Слайд 25

Кетокислоты. СH3 C O H C H C O O C2H5

Кетокислоты.

СH3
C O
H C H
C O
O C2H5


δ+

δ+

δ-

δ-

CH3
C OH
CH
C O
O C2H5

кето-енольная
таутомерия

ацетоуксусный эфир

кетонная форма
93%

енольная форма
7%