Хидроксикарбоксилни киселини лекция

1. 4/9/2015
1
Лекция 21
Хидроксикарбоксилни
киселини
Органична
химия
Пантелей Денев
Обща характеристика
Класификация
Според броя на функционалните групи биват:
монохидроксимонокарбоксилови HOCH2COOH (гликолева)
монохидроксидикарбоксилови HOOCCH2CH(OH)COOH (ябълчена)
монохидроксиполикарбоксилови HOOCCH2CH(OH)(COOH)CH2COOH
лимонена
дихидроксимонокарбоксилови HOCH2CH(OH)COOH (глицеролова)
полихидроксимонокарбоксилови
HOCH2CH(OH)CH(OH)CH(OH)CH(OH)COOH
глюконова
дихидроксидикарбоксилови HOOCCH(OH)CH(OH)COOH
винена
полихидроксиполикарбоксилови
HOOCCH(OH)CH(OH)CH(OH)CH(OH)COOH
глюкарова
Според разположението на функционалните
групи, монохидроксимонокарбоксиловите
киселини биват:
-хидроксикарбоксилови,
-хидрокскарбоксилови,
-хидроксикарбоксилови
Обща характеристика
Класификация

2. 4/9/2015
2
CH3CH(OH)COOH ìëå÷íà ê-íà
CH(OH)COOH áàäåìíà ê-íà
àëèôàòíè
àðèëàëèôàòíè
ôåíîëêàðáîêñèëîâè
HO
CH CH COOH COOH
OH
ôåðóëîâà ê-íàî- õèäðîêñèêà-
íåëåíà ê-íà
CH CH COOH
OH
OCH3
ñàëèöèëîâà ê-íà
Получаване
Cl(CH2)nCOOH + H2O  HO(CH2)nCOOH + HCl
RCO(CH2)nCOOH + H2  RCH(OH)(CH2)nCOOH
-Хидроксикарбоксилови киселини се получават по
цианхидриновия синтез:
RCHO + HCN RCH(OH)CN RC(OH)HCOOH
H2O
Отнасяне при нагряване
2RCHCOOH
OH
ëàêòèä
C
C
O
C
CH
OO
O
R
H
R
R
R
HO
C C
OH
O R
R
HO
C C
OH2
OH R
R
HO
C + H2O + CO
H
R
R
C O
-Хидроксикарбоксиловите киселини при нагряване
образуват лактиди
-Хидроксикарбоксиловите киселини при нагряване в
кисела среда се разпадат на алдехиди или кетони и
въглероден оксид

3. 4/9/2015
3
-Хидроксикарбоксиловите киселини се
дехидратират до ,-ненаситени киселини
RCH(OH)CH2COOH RCH=CHCOOH +H2O
   
 и  -Хидроксикарбоксиловите
киселини при нагряване
образуват циклични естери,
наречени лактони
Монохидроксимонокарбоксилови киселини
Гликолева киселина
ClCH2COOK H2O HOCH2COOH + KCl
CHOCHO KOH / H2O HOCH2COOH

4. 4/9/2015
4
Млечната киселина се получава при млечнокисела ферментация на лактоза,
захароза, глюкоза и др., както и при цианхидринов синтез от ацеталдехид:
Лактоза млечнокисела ферментация CH3CH(OH)COOH млечна киселина
CH3CHO + HCN  CH3CH(OH)CN H2O CH3CH(OH)COOH
нитрил на млечната к-на
COOH
CH3
OHH
D-(-)ìëå÷íà ê-íà
COOH
CH3
HHO
L-(+ )ìëå÷íà ê-íà
Производните на млечната киселина се наричат лактати.
Дву- и полиосновни
хидроксикарбоксилови киселини
Ябълчена киселина HOOCCH2CH(OH)COOH (хидроксиянтарна)
COOH
CH2
COOH
HI
D-( - ) âèíåíà êèñåëèíàD-( - )ÿáúë÷åíà êèñåëèíà
OHH
COOH
COOH
H OH
HO H
Ябълчена киселина (рацемична смес) се получава при присъединяване на
вода към малеинова или фумарова киселина. Производните на ябълчената
киселина се наричат малати.
COOH
COOH
OH
H
H
HO
COOH
COOH
HHO
CH2
D-(-)-Винена
киселина
L-(-)-Ябълчена
киселина
Винена киселина
COOH
C
C
COOH
H
H
HO
OH
COOH
C
C
COOH
HHO
H OH
COOH
C
C
COOH
H
OH
OH
H
D- (-)âèíåíà ê-íà L- (+ )âèíåíà ê-íà ms- âèíåíà ê-íà
KMnO4
C
C
COOH
H
H
HOOC
+
ãðîçäåíà êèñåëèíà
COOH
C
C
COOH
HHO
H OH
COOH
C
C
COOH
OHH
HO H
+
KMnO4 ìåçîâèíåíà
êèñåëèíà
C
C
COOHH
H COOH
+
COOH
C
C
COOH
H
OH
OH
H
Производните на винената киселина се
наричат тартарати.

5. 4/9/2015
5
KMnO4 ìåçîâèíåíà
êèñåëèíà
C
C
COOHH
H COOH
+
COOH
C
C
COOH
H
OH
OH
H
COOH
CHOH
CHOH
COOH
H2O
COOH
C
CH
COOH
OH
COOH
C=O
CH2
COOH
COOH
C=O
CH3
CO2
Лимонена киселина
CH2COOH
C
CH2COOH
COOHHO
CH3
C=O
CH3
2Cl2
-2HCl
CH2Cl
C=O
CH2Cl
HCN
CH2Cl
C
CH2Cl
OH
CN
CH2Cl
C
CH2Cl
OH
COOH
H2O H2O
C
OH
COOH
CH2CN
CH2CN
CH2COOH
C
CH2COOH
COOH
OH2
-2
KCN
KCl
Производните на лимонената киселина се наричат цитрати.
Тя се отнася едновременно като - и като -
хидроксикарбоксилова киселина:
oCH2COOH
C
CH2COOH
COOH
OH
HCOOH +
CH2COOH
C=O
CH2COOH
CH3
C=O
CH3
-2CO2
t
- като -хидроксикарбоксилова киселина:
HC C
CC
H3C
CH2COOH
C
CH2COOH
COOH
OH
CH2COOH
-H2O
C
CH COOH
COOH
C
C C
C
àêîíèòîâà ê-íà
àíõèäðèä
öèòðàêîíîâ
àíõèäðèä
H2O
-2CO2
to
O
O
O
H2C
èòàêîíîâ
H2
O
O
O
- като -хидроксикарбоксилова киселина:

6. 4/9/2015
6
Фенолкарбоксилови киселини
COOH
OH
ñàëèöèëîâà êèñåëèíà
ONa OH
COOH
CO2/to
Салицилова киселина
Фенолкарбоксилови киселини
COOH
OH
COOH
OCOCH3 + CH3COOH
(CH3CO)2O
(H2SO4)
OH
COOC6H5
ñàëîë
OH
COOH
NH2
ÏÀÑÊ
( I ) ( II )
CH C
OH
H
COOH H
COOH
CH C
OH
От о-хидроксиканелената киселина са познати два
геометрични изомера. Цис-изомерът се нарича кумаринова
киселина (I), а транс-изомерът - кумарова (II)

7. 4/9/2015
7
êóìàðèí
H2O
HO
C
C
C
OH
H
H
O
OO
C
Кумариновата киселина е позната само под
формата на соли. Свободна тя се обезводнява до
лактона си, наречен кумарин
( I ) ( II )
OH
OH
CH=CH COOH
O
O
CH2
CH=CH CH=CH COOH
Пиперинова
киселина
Кафеена
киселина
COOH
OH
OH
HO
OCO
HO
HO
HO
HO OH
COOH
ãàëîâà êèñåëèíà m-ãàëîèëãàëîâà êèñåëèíà
елагова киселина

8. 4/9/2015
8
Алдехид- и кетокарбоксилови киселини
Глиоксалова
Cl2CHCOOH 2H2O / t CH(OH)2COOH + 2 HCl
Най-простата алдехидкарбоксилова киселина е глиоксаловата OHCCOOH,
която е стабилна само в хидратната си форма: CH(OH)2COOH
2 OHCCOOH KOH / H2O HOOCCOOH + HOCH2COOH
Пирогроздена киселина
CHO
COH
CH2
CHO
C
CH3
O
CHO
HCOH
HOCH2
-H2O
+H2O
CHO
C
CH3
O
COOH
CH3
HCOH
+H2O -H2O
COOH
C
CH3
O
Производните на пирогроздената киселина се наричат пирувати.
Ацетоцетна киселина
CH3C
O
SACo CH3C
O
SACo CH2C
O
SACoCH3C
O
+