Гидроксикислоты – соединения, в молекуле которых содержатся функциональные группы двух типов – гидроксильная и карбоксильная.
Функциональные группы могут быть связаны как с алифатическим углеводородным радикалом, так и с ароматическим (фенолокислоты).
В алифатических гидроксикислотах OH – группа связана с sp3-гибридизированным атомом углерода, т.е. является спиртовым гидроксилом.
В ароматических гидроксикислотах OH – группа связана с углеродом бензольного ядра, поэтому является фенольным гидроксилом.
В соответствии с номенклатурой ИЮПАК названия гидроксикислот производят от названия соответствующей кислоты, добавляя префикс гидрокси- и указывая перед ним положение гидроксигруппы:
Для гидроксикислот алифатического ряда используют и другую номенклатуру, согласно которой положение гидроксигруппы в алифатической цепи обозначают буквами греческого алфавита - a, b, g, d - и т.д. В этом случае отсчет начинается с углеродного атома, непосредственно связанного с карбоксигруппой, после чего следует тривиальное название кислоты:
Различают соответственно a-, b-, g-, d- и т.д. гидроксикислоты. Необходимо учесть, что подобный подход к обозначению положения OH–группы в заместительной номенклатуре ИЮПАК – не употребляется.
Способы получения
a - Гидроксикислоты можно легко получить из a - галогенкарбоновых кислот в щелочной среде:
Важным методом получения a-гидроксикислот является гидролиз a-гидроксинитрилов (циангидринов), которые в свою очередь могут быть получены взаимодействием карбонильных соединений с цианистым водородом:
b-Гидроксикислоты удобнее получать по реакции Реформатского, а именно, взаимодействием сложных эфиров a-галогенкарбоновых кислот с карбонильными соединениями в присутствии цинка:
Присоединение воды к a, b-непредельным карбоновым кислотам приводит к образованию b-гидроксикислот:
Как a, так и b-гидроксикислоты можно получить не только гидролизом соответствующих галогензамещенных кислот, но и восстановлением оксокислот:
g- и d-Гидроксикислоты можно получить из соответствующих лактонов. Например, g-гидроксимасляную кислоту можно получить из лактона g-гидроксимасляной кислоты (g-бутиролактона) путем щелочного гидролиза.
Вначале бутандиол–1,4 или же тетрагидрофураны подвергают каталитическому окислению, что приводит к g-лактону, а затем последний подвергают щелочному гидролизу:
Далее растворы полученных солей подкисляют и получают соответствующие гидроксикислоты.
Фенолкарбоновые кислоты получают разными способами, используя при этом известные реакции введения в ароматическое ядро гидроксильной или карбоксильной групп.
Например, из бензойной кислоты путем сульфирования можно получить мета-сульфобензойную кислоту, которая далее сплавляется со щелочью с образованием соли соответствующей гидроксикислоты:
Широкое промышленное применение находит реакция Кольбе, которая представляет собой прямое карбоксилирование ароматического ядра. Для этого сухой порошок фенолята натрия при температуре 100 – 200оС и высоком давлении нагревают с оксидом углерода (IV):
В предыдущих главах подробно были рассмотрены химические свойства спиртов, фенолов и карбоновых кислот.
Одновременное присутствие в одной молекуле двух разных функциональных групп очень заметно сказывается на свойствах соответствующих соединений. Так, для гидроксикислот свойства гидроксила и карбоксигруппы четко проявляются в реакциях образования, например, солей, галогенангидридов, простых эфиров (по OH – группе), сложных эфиров по OH – группе и карбоксилу, окисление спиртовой OH – группы.
Таким образом, гидроксикислоты являются гетерофункциональными соединениями.
Дата добавления: 2020-10-01; просмотров: 631;