Превращения гидроксикислот при нагревании

Дегидратация при нагрева­нии: a-гидроксикислотыобразуют продукты межмолеку-лярной реакции - лактиды, b-гидроксикислоты превращаются в a,b-непредельные кислоты, а g- и d-гидроксикислоты дают внутренние эфиры, называемые лактонами.

превращения гидроксикислот при нагревании - student2.ru

α-гидроксипропионовая кислота лактид молочной кислоты

t

3–СН2–СН(ОН)–СН2–СООН ¾¾® CН3–СН2–СН=СН–СООН

- Н2О

β-гидроксипентановая кислота α,β-непредельная кислота превращения гидроксикислот при нагревании - student2.ru

γ-гидроксимасляная кислота γ-бутиролактон

превращения гидроксикислот при нагревании - student2.ru

δ-гидроксикапроновая кислота δ-капролактон

Яблочная кислота при нагревании подвергается дегидратациии образует, как это характерно для β-гидроксикислот, непредельную кислоту:

CН (ОН)–СООН t СН–СООН

│ ¾¾® ║ + H2O

СН2–СООН СН–СООН

Винная кислота при нагревании теряет воду и декарбоксилируется, превращаясь в пировиноградную кислоту:

превращения гидроксикислот при нагревании - student2.ru

При нагревании лимонная кислота (как b-гидроксикислоты) превращается в аконитовую кислоту, которая распадается далее на смесь итаконового и цитраконового ангидридов. В присутствии H2SO4 лимонная кислота, как a-гидроксикислота, отщепляет муравьиную кислоту и образует ацетондикарбоновую кислоту:

превращения гидроксикислот при нагревании - student2.ru

превращения гидроксикислот при нагревании - student2.ru

СТЕРЕОИЗОМЕРЫ ВИННОЙ КИСЛОТЫ

HOOC–C*H(OH)–C*H(OH)–COOH 2,3-дигидроксибутандиовая кислота
  D-(+)- или 2R,3R--винная кислота   превращения гидроксикислот при нагревании - student2.ru   т.пл. 170 0С ; [ α ]D (25 0C, 20%-ный р-р) = + 120; растворимость при 20 0С– 139 г в 100 г воды; К1 = 1.17 ● 10─3 , К2 = 5.9 ● 10─-5
L-(─)- или 2S,3S-винная кислота превращения гидроксикислот при нагревании - student2.ru   т.пл. 170 0С ; [ α ]D (25 0C, 20%-ный р-р) = ─ 12 0; растворимость при 200С– 139 г в 100 г воды; К1 = 1.17 ● 10─3 , К2 = 5.9 ● 10─5
виноградная кислота [рацемическая смесь – DL-( + )-винная кислота]:   т.пл. 206 0С ; [α]D (25 0C, 20%-ный р-р) = 00 (оптически неактивна); раст-воримость при 20 0С– 20,5 г в 100 г воды; К1 = 1.1 ● 10─3 , К2 = 5.8 ● 10─5
2R,3S-винная кислота (мезовинная кислота) превращения гидроксикислот при нагревании - student2.ru т.пл. 140 0С ; [α]D (25 0C, 20%-ный р-р) = 00 (оптически неактивна); раст-воримость при 20 0С– 125 г в 100 г воды; К1 = 0.77 ● 10─3 , К2 = 1.6 ● 10─5

СЛОЖНОЭФИРНАЯ КОНДЕНСАЦИЯ ПО КЛЯЙЗЕНУ

это конденсация сложных эфировс соединениями, содержащими активную метиленовую группу (сложные эфиры, альдегиды, кетоны и др.),протекающая в присутствии основанийс образованиемb-дикарбонильных соединений.

При самоконденсации сложных эфиров образуются b-кетоэфиры:

превращения гидроксикислот при нагревании - student2.ru

Механизм реакции:

превращения гидроксикислот при нагревании - student2.ru

превращения гидроксикислот при нагревании - student2.ru

превращения гидроксикислот при нагревании - student2.ru

ВАЖНЕЙШИЕ ОКСОКИСЛОТЫ

Формула Тривиальное название Название по IUPAC
O=СH–COOH глиоксалевая оксоэтановая
CH3–CO–COOH пировиноградная 2-оксопропановая
CH3–CO–CH2COOH ацетоуксусная 3-оксобутановая
HOOC–CO–CH2COOH щавелевоуксусная 2-оксобутандиовая
CH3–CO–(CH2)2COOH левулиновая 4-оксопентановая
HOOC–CO–(CH2)2COOH α-кетоглутаровая 2-оксопентандиовая

ХИМИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ АЦЕТОУКСУСНОГО ЭФИРА

Ацетоуксусный эфир проявляет двойственную реакционную способность: в одних реакциях реагирует в виде кетонной формы, а в других – проявляет свойства енола, вследствие проявления веществом кето-енольной таутомерии:

превращения гидроксикислот при нагревании - student2.ru

ВЛИЯНИЕ РАСТВОРИТЕЛЯ НА СОДЕРЖАНИЕ ЕНОЛЬНОЙ

ФОРМЫ АЦЕТОУКСУСНОГО ЭФИРА

Раствори-тель Диэлектри-ческая постоянная при 200С Содержание енольной формы, % Раствори-тель Диэлектри-ческая постоянная при 200С Содержание енольной формы, %
Вода Метанол Этанол Пентанол-1 33,7 25,8 0,4 6,9 12,0 15,3 Диэтиловый эфир Сероуглерод Гексан 4,35 2,65 1,9 27,0 32,5 46,5

Наши рекомендации