Программа блока гетерофункциональные углеводороды
 Скачать 6.9 Mb.
|
|
Качественные реакции аминокислот Особенностью химии аминокислот является многочисленность качественных (цветных) реакций, которые необходимы при исследовании их физико-химическими методами (хроматография, электрофорез).
 Продукт конденсации с нингидрином даёт краситель: 
 Существует ряд частных реакций на отдельные аминокислоты. Например, цистеин (серосодержащая аминокислота) обнаруживают по реакции с ацетатом свинца при нагревании. В щелочной среде образуется осадок сульфида свинца PbS чёрного цвета.
 
Практическое применение аминокислот Аминокислоты широко используются в современной медицине в качестве лекарственных средств. К таким аминокислотам относится глутаминовая кислота, метионин, гистидин, глицин, цистеин. Глутаминовая кислота участвует в обмене белков и углеводов, способствует синтезу нейромедиатора ацетилхолина, АТФ, переносу ионов К+, стимулирует окислительные процессы. Глутаминовая кислота относится к нейромедиаторам, стимулирующим передачу в синапсах центральной нервной системы возбуждения. При приёме внутрь она хорошо проходит через клеточные мембраны, поступает в центральную нервную систему и широко используется для лечения заболеваний центральной нервной системы: эпилепсии, психозов, депрессий, детского церебрального паралича, болезни Дауна, полиомиелита. Метионин относится к числу незаменимых аминокислот, необходимых для поддержания роста и азотистого равновесия в организме. Метионин содержит подвижную метильную группу, которая может передаваться другим соединениям. Таким образом, эта аминокислота может принимать участие в таких важных процессах, как переметилирование. Отдавая метильную группу, метионин способствует синтезу холина, с недостатком образования которого связывают нарушения липидного обмена, и тем самым способствует удалению жира из печени. Метионин участвует в синтезе адреналина, активирует действие гормонов, витаминов и ферментов. Путём метилирования эта аминокислота обезвреживает токсичные вещества. Метионин применяют для лечения и предупреждения заболеваний и токсических поражений печени (цирроз, отравление хлороформом, бензолом и другими веществами, а также при алкоголизме и сахарном диабете). Его применяют при атеросклерозе для снижения уровня холестерина в крови и повышения уровня фосфолипидов. Глицин является нейромедиатором тормозного типа действия. Он улучшает метаболические процессы в мозге и оказывает положительное влияние при мышечной дистрофии. Эта аминокислота применяется в медицине также как средство, ослабляющее влечение к алкоголю и уменьшающее депрессивные нарушения и раздражительность у больных хроническим алкоголизмом. Цистеин – заменимая аминокислота. Его характерной особенностью является наличие сульфгидрильной группы, которая очень реакционно способна и может легко окисляться с образованием молекулы цистина, которая содержит дисульфидную связь (S – S). Лёгкое превращение цистеина в цистин и обратимость этой реакции играют важную роль в регуляции процессов обмена веществ. В медицинской практике цистеин используется как средство для задержки развития катаракты и просветления хрусталика. Амбен (п-аминометилбензойная кислота) является антифибрино-литическим средством, применяемым для остановки кровотечений. 4-Аминобутановая (у-аминомасляная) кислота (ГАМК). Образуется в живых организмах при декарбоксилировании глутаминовой кислоты. В медицине ГАМК под названием аминалон или гаммалон применяется при психических заболеваниях, обладает ноотропным действием, т. е. влияет на процессы мышления. На основе ГАМК создан ряд новых ноотропных средств, среди которых известны фенибут, пирацетам и др. 6-Аминогексановая (с-аминокапроновая) кислота получается путем гидролиза ε-капролактама. В медицине используется в качестве кровоостанавливающего средства. ε-Капролактам — крупнотоннажный промышленный продукт, синтезируется из фенола. Основная масса капролактама используется для получения ценного синтетического полиамидного волокна – капрона. n-Аминобензойная кислота. Получается из 4-нитротолуола путем окисления его в 4-нитробензойную кислоту, которую затем восстанавливают в n-аминобензойную кислоту (ПАБК). Сложные эфиры ПАБК анестезин и новокаин используются в качестве местноанестезирующих средств. Новокаин представляет собой соль, которая как ионное соединение хорошо растворима в воде и поэтому применяется в виде инъекционных растворов. Из двух центров основности в молекуле новокаина (алифатическая и ароматическая аминогруппы) большим сродством к протону обладает третичный атом азота алифатической части молекулы. В молекуле анестезина ароматическая аминогруппа обладает низкой основностью, поэтому анестезин не образует гидролитически устойчивых солей, а так как свободное основание не растворимо в воде, то анестезин не используется для приготовления инъекционных растворов. Антраниловая (о-аминобензойная) кислота. Бесцветное кристаллическое вещество, используется для синтеза красителей, например синего индиго, участвует в биосинтезе гетероциклических соединений. 4-Амино-2-гидроксибензойная (n-аминосалициловая) кислота ПАСК. Получается прямым карбоксплированием м-аминофенола. Бензольное кольцо за счет наличия двух сильных электроннодонорных групп очень активно в реакциях электрофильного замещения, поэтому ПАСК образуется в более мягких условиях, чем салициловая кислота. Используется в качестве противотуберкулезного средства. Многие широко применяемые в народном хозяйстве полимерные вещества — полиэтилен, полистирол, поливинилхлорид, полипропилен и др. — получаются в результате реакции полимеризации непредельных углеводородов пли их производных типа СН2=СНХ. Не менее важную группу полимеров составляют высокомолекулярные вещества, образующиеся в результате реакции поликонденсации. С помощью поликонденсации получают полиэфирные и полиамидные высокомолекулярные соединения, из которых изготавливают синтетические волокна. Полиэтилентерефталат, используемый для изготовления волокна; лавсан, получается в результате поликонденсации терефталевой кислоты и этиленгликоля. В качестве побочного низкомолекулярного соединения выделяется вода. Остатки кислоты и спирта в макромолекуле связаны сложноэфирными связями, чем обусловлено общее название полимера — полиэфир. Полиамид нейлон-6,6 получается в результате поликонденсации адипиновой кислоты и гексаметилендиамина (гександиамин-1,6). Полиамид капрон получается в результате полимеризации е-капролактама. Капрон может быть получен поликонденсацией ε-аминокапроновой кислоты, поэтому он также относится к поликонденсационным полимерам. В макромолекулах нейлона-6,6 и капрона имеются амидные группировки, поэтому оба соединения относятся к полиамидам. Полиэфирные и полиамидные волокна используются для производства тканей, трикотажа, канатов, рыбацких сетей и т. п. В медицине капроновые нити применяются в качестве шовного материала. При поликонденсации силандиолов образуются кремнийорганические полимеры — полиорганосилоксаны (силиконы). Полисилоксаны обладают такими ценными свойствами, как термостабильность, гидрофобность, химическая и биологическая инертность, благодаря чему используются в различных областях техники, находят применение в медицине и фармации, например в качестве мазевых основ. Синтез полиорганосилоксанов впервые был осуществлен советским химиком К. А Андриановым (1937). ОКСИКИСЛОТЫ Оксикислотами называются карбоновые кислоты, в которых на ряду с карбонильной группой содержится гидроксильная группа. Классификация оксикислот, как и других бифункциональных соединений, основана:
Номенклатура оксикислот.
Изомерия оксикислот Структурная:
Пространственная:
Способы получения оксикарбоновых кислот.
Полагают, что во всех этих реакциях первоначально образуются промежуточные галогенцинкорганические соединения (Br, Zn, CH2, CО2) в оригинальном варианте реакции Реформатского, которые затем присоединяются к карбонилу или подобной группе аналогично реактиву Гриньяра. Действительно, цинкорганпческне промежуточные соединения, образующиеся при реакции цинка с эфирами α-бромкислот, были выделены, однако строение их не было доказано. Имеются доказательства, что соединения этого типа могут существовать преимущественно в форме фенолятов, особенно в слабосольватирующей среде, хотя они почти исключительно реагируют как соединения со связью углерод-цинк. Известны, однако, и исключения из этого правила.  В ходе реакции образуются цинкорганическое соединение, которое, будучи сильным нуклеофилом, присоединяется по карбонильной группе кетона.
 7. Синтез из альдегидов 
Выше уже говорилось о том, что β-оксикислоты ( подобно β-оксиальдегидам или β-оксикетонам) легко отщепляют воду, давая непредельные соединения. Дегидратация может происходить при нагревании с кислотой; многие соединения теряют воду спонтанно, при перегонке:  Основным продуктом обычно является α, β-непридельное соединение, получается также значительное количество β, g-непридельного соединения. Чистые α, β- непридельные кислоты лучше получать дегидрогалогенированием α-галогенкислот.
 
 
 Физические свойства оксикислот Таблица – 1. Основные свойства оксикислот
|