- •12.1. Введение в органическую химию
- •12.2. Углеводороды
- •12.2.1. Алканы
- •12.2.2. Алкены и алкины
- •12.2.3. Арены
- •12.2.4. Гетероциклические соединения
- •12.3. Tипы органических реакций
- •12.4. Функциональные производные углеводородов
- •12.4.1. Спирты и фенолы
- •12.4.3. Карбоновые кислоты
- •12.4.4. Эфиры
- •12.4.5. Амины
- •12.4.6. Амиды, хлорангидриды и ангидриды кислот
- •12.4.7. Нитрилы и нитросоединения
- •12.4.8. Серосодержащие соединения
- •12.5. Смешанно-функциональные соединения
- •12.5.1. Оксикислоты
- •12.5.3. Аминоспирты и аминокислоты
- •12.6. Полимеры
- •13.1. Углеводы
- •13.2. Липиды
- •13.3. Аминокислоты
- •13.4. Полипептиды
- •13.5. Белки
- •13.6. Нуклеиновые кислоты
- •13.7. Витамины и гормоны
- •13.8. Биокоординационные соединения
12.4.3. Карбоновые кислоты
Карбоновые кислоты содержат карбоксильную группировку –COOH. Свойства кислоты определяются природой радикала R, обычно это слабые кислоты, pH = 4–5. Название происходит от соответствующего углеводорода с добавлением окончания «-вая кислота» или окончания «-карбоновая кислота» к углеводороду на один атом меньше:
R = H – метановая кислота, муравьиная кислота;
R = CH3 – этановая кислота, метанкарбоновая кислота, уксусная кислота;
R = C2H5 – пропановая кислота, этанкарбоновая кислота, пропионовая кислота;
R = C6H5 – бензойная кислота, фенилкарбоновая кислота;
R = (C6H5)3C – трифенилуксусная кислота.
|
Модель 12.4. Карбоновые кислоты |
Большое значение в биохимии имеют дикарбоновые кислоты: алифатические насыщенные HOOC–(CH2)n–COOH (n = 0, 1, 2, ...), алифатические ненасыщенные (HOOC)2CnH2n–2 (n = 2, 3, 4, ...), ароматические C6H4(COOH)2.
В растворах кислоты диссоциируют:
|
|
|
Карбоновые кислоты в свободном состоянии и в растворах склонны к димеризации или ассоциации за счет сильной водородной связи.
|
|
12.4.4. Эфиры
Сложные эфиры содержат группировку
При этом R и R1 могут быть одинаковыми или разными.
Сложные эфиры образуются в результате реакции этерификации:
|
+ |
|
|
|
+ |
|
Название начинается с радикала спирта и заканчивается названием кислоты с добавлением суффикса -ат.
|
этилацетат |
Под действием кислот, а особенно оснований, идет обратная реакция гидролиза (омыления). Сложные эфиры относятся к органическим растворителям. Взаимодействие дикарбоновой кислоты с диолом приводит к образованию полиэфиров (полимеров):
|
+ |
|
→ |
|
+ |
n |
|
|
|
|
терилен (дакрон) |
|
|
Простые эфиры содержат группировку R–O–R1. Получаются они отщеплением воды от двух молекул спирта:
|
+ |
|
→ |
|
+ |
|
При R = R1 эфир называется симметричным, если радикалы разные – несимметричным. Название – по радикалам с добавлением слова «эфир»:
C2H5–O–C2H5 – диэтиловый эфир, C2H5–O–CH3 – метилэтиловый эфир.
12.4.5. Амины
Амины – производные аммиака, поэтому известны три типа аминов:
|
|
|
|
|
первичные |
|
вторичные |
|
третичные |
При
взаимодействии с протоном образуют
катионы
,
а также четвертичные основания по
реакции
|
+ |
|
→ |
|
+ |
|
Амины – слабые основания, поскольку азот всегда остается донором электронной пары. Первичные амины реагируют с альдегидами и кетонами с образованием группировки R'HC=N–R или RR'C=N–R'' (основания Шиффа).
