Вопрос 22.Строение, химические и физические свойства винной кислоты-оптическая активность, мезоформы. Строение, свойства и значение двухосновных кислот: щавелевой, янтарной, глутаровой.

Строение, химические и физические свойства винной кислоты

Физические св-ва: бесцветные кристаллы белого порошка, не имеющие запаха, но обладающие очень кислым вкусом, двухосновная соль калийной кислоты. плавится при 170° Ц.

химические

1. сырой винный камень (argol) нагревают с водой почти до кипения и прибавляют толченого мела до прекращения вскипания жидкости от выделяющейся угольной кислоты: 2С ₄ Н ₅ О ₆ К + СаСО ₃ = С ₄ СаH ₄ О ₆ (в осадке) + K ₂C₄H₄O₆ (в растворе) + СО ₂ (угольная кислота) + Н ₂ О.

2. Осадок отделяют декантацией, а раствор осаждают хлористым кальцием: К ₂ С ₄ Н ₄ О ₆ + СаСl ₂ = СаС ₄ Н ₄ О ₆ + 2КСl.

3.Полученную тем или другим путем известковую соль промывают водой и разлагают избытком серной кислоты: СаС ₄ Н ₄ О ₆ + H₂SO₄ = С ₄ Н ₆ О ₆ + СаSО ₄ (гипс в осадке). Раствор сгущают, охлаждают, тогда выделяются кристаллы В. кислоты.

(читай только: D(+) Винная кислота(1ый абзац)+картинки,еогда будешь говорить о картинке мезовинной кислоты про плоскость ничего НЕ говори)

D(-) Винная кислота имеет одинаковые св-ва с D(+) Винной кислотой,но противоположный знак вращения и форму кристаллов.

Эти кислоты представляют пару энантиомеров.

Мезовинная кислота- оптически неактивна.

Щавелевая:

Св-ва: жидкость с острым запахом, хорошо растворима в воде. С повышением относительной молекулярной массы растворимость кислот в воде уменьшается, а температура кипения повышается.

Щавелевую кислоту и её соли применяют в кожевенной промышленности в качестве протравы

Янтарная кислота (бутандиовая кислота, этан-1,2-дикарбоновая кислота) НООС-СН₂-СН₂-СООН — двухосновная предельная карбоновая кислота. Бесцветные кристаллы, растворимые в воде и спирте. Температура плавления 185 °C. Содержится в небольших количествах во многих растениях, янтаре

Янтарная кислота участвует в процессе клеточного дыхания кислорододышащих организмов

Глутаровая кислота НООС(СН₂)₃СООН (Пентандиовая кислота) — двухосновная предельная карбоновая кислота.

Обладает высокой растворимостью в воде.

Она получается из норм. цианистого пропилена:

CN.CH2.CH2CH2.CN + 4Н2O + 2HCl = CO2H.СН2.СН2.СН2.СО2Н + 2NH4Cl.

Вопрос 23. Двухосновные карбоновые кислоты: щавелевая, малоновая, фумаровая: строение, химические свойства. Зависимость свойств от строения (фумаровая и малеиновая кислоты). Превращения: янтарная кислота,фумаровая яблочная,щавелевоуксусная, происходящие в цикле Кребса (ЦТК).

Дикарбоновые кислоты. К ним относят соединения с двумя карбоксильными группами. Это белые кристаллические вещества, обладающие более кислым характером, чем монокарбоновые кислоты. Дикарбоновые кислоты образуют два ряда функциональных производных — по одной и по двум карбоксильным группам; получить их можно общими для карбоновых кислот методами.

Щавелевая кислота НООС—СООН — простейшая двухосновная кислота. Ее соли называют оксалатами. Некоторые из них трудно растворимы и часто образуют камни в почках и мочевом пузыре (оксалатные камни). К таким солям относится оксалат кальция. При нагревании с серной кислотой щавелевая кислота разлагается.

Малоновая кислота НООС-СН2-СООН и ее производные по метиленовой группе легко декарбоксилируются при нагревании выше 1000С.

Эта реакция лежит в основе общего способа получения замещенных производных уксусной кислоты.

Янтарная кислота НООС(СН2)2СООН при нагревании легко отщепляет воду с образованием пятичленного циклического ангидрида, а при обработке аммиаком и последующем нагревании образует циклический амид — сукцинамид. Аналогично ведет себя и ее гомолог — глутаровая кислота, образуя соответствующие циклические шестичленные производные.

Окисление (дегидрирование) янтарной кислоты в фумаровую, катализируемое ферментом сукцинатдегидрогеназой, осуществляется с участием кофермента ФАД. Реакция протекает стереоспецифично с образованием фумаровой кислоты (в ионной форме — фумарат).

Представителями ненасыщенных дикарбоновых кислот с одной двойной связью служат пи-диастереомерные малеиновая и фумаровая кислоты.

Эта реакция лежит в основе общего способа получения замещенных производных уксусной кислоты.

Янтарная кислота НООС(СН2)2СООН при нагревании легко отщепляет воду с образованием пятичленного циклического ангидрида, а при обработке аммиаком и последующем нагревании образует циклический амид — сукцинамид. Аналогично ведет себя и ее гомолог — глутаровая кислота, образуя соответствующие циклические шестичленные производные.

Окисление (дегидрирование) янтарной кислоты в фумаровую, катализируемое ферментом сукцинатдегидрогеназой, осуществляется с участием кофермента ФАД. Реакция протекает стереоспецифично с образованием фумаровой кислоты (в ионной форме — фумарат).

Представителями ненасыщенных дикарбоновых кислот с одной двойной связью служат пи-диастереомерные малеиновая и фумаровая кислоты.

Малеиновая кислота является менее стабильным цис-изомером по сравнению с транс-изомером — фумаровой кислотой. Под действием некоторых веществ, например следов воды или азотистой кислоты, она переходит в термодинамически более стабильную фумаровую кислоту. Обратный переход осуществляется при нагревании или УФ-облучении, т. е. требует энергии извне. Фумаровая кислота достаточно широко распространена в природе и участвует в обменных процессах, протекающих в организме. в частности, она является промежуточным соединением в цикле трикарбоновых кислот.