Оксиқышқылдар

Пән: Химия
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 4 бет
Таңдаулыға:

ОКСИҚЫШҚЫЛДАР

Молекуласында карбоксил тобынан басқа бір немесе бірнеше гидроксил топтары бар карбон қышқылдарының туындыларын оксиқышқылдар дейді.
Құрамындағы гидроксил және карбоксил топшаларының санына қарай оксиқышқылдар: оксикарбон (бір гидроксил, бір карбоксил бар), оксидикарбон (бір гидроксил, екі карбоксил бар), оксиүшкарбон (бір гидроксил, үш карбоксил бар), диоксикарбон (екі гидроксил, бір карбоксил бар), диоксидикарбон (екі гидроксил, екі карбоксил бар) болып бөлінеді.

Изомериясы және номенклатурасы.
Оксиқьшқылдарда изомерияның үш түрі болады.
1. Молекуладағы көміртек тізбегінің тармақталуына қарай болатын тізбектік изомерия.
2. Көміртек тізбегіндегі гидроксил (окси) тошпаның орналасу жағдайымен анықталатын жағдай изомериясы. Әдетте, гидроксил топшаның орнын грек әріптерімен (α, β, γ ) белгілейді. Соған сәйкес α -оксиқышқылдар, β -оксиқышқылдар, γ -оксиқьшқылдар және т. б. болады.
3. Оксиқышқылдарда кеңістік изомериясының бір түрі оптикалық изомерия жиі кездеседі. Ол өз алдына жеке тақырыпта қарастырылады.
Халықаралық номенклатура бойынша оксиқышқылдарды сәйкес карбон қышқылдарының атауларының алдына окси деген сөзді қойып атайды. Рационалды номенклатура бойынша оксиқышқылдарды сәйкес карбон қышқылдарының окси туындылары ретінде атайды. Кейбір оксиқышқылдар, көбінесе, олардың табиғи көздеріне (сүт, алма және т. б. ) қарай қойылған ескі тарихи атаулармен жиі аталады.
Оксиқышқылдардың алыну жолдары
Оксиқышқылдар молекуласында әрі гидроксил, әрі карбоксил топшалары болғаңдықтан, оларды спирттерге карбоксил топшасын енгізу, ал қышқылдарға гидроксил топшасын енгізу арқылы алады.
1. α-Галогенкарбон қышқылдарын сумен қосып қыздырғанда, гидролизденіп, оксиқышқылдар береді:
2. Альдегидтерден немесе кетондардан синтезделіп алынатын оксинитрилдерді гидролиздеу арқылы да а-оксиқышқылдарды алады:
3. β-оксиқышқылдар Реформатский әдісі бойынша оңай алынады. Бұл реакцияда α-галогенкарбон қышқылдарының күрделі эфирлері мырыштың катысуында альдегидтермен немесе кетондармен әрекет-тесіп, β-оксиқышқыл эфирінің мырыш алкоголятын түзеді, ол ары қарай судың әсерінен ыдырап, β-оксиқышқылын береді:
4. Канықпаған қышқылдарды гидратациялау арқылы да қос байланыстың орнына қарай β, γ және δ -оксиқышқылдарды алады. Реакция қышқылдық катализаторлардың қатысуында жүреді:
5. Оксиальдегидтерді немесе гликольдерді тотықтыру арқылы оксиқышқылдарды алуға болады:
6. Дикарбон және диоксидикарбон қышқылдарын, қанықпаған карбон қышқылдарын Вагнер реакциясының жағдайында тотықтырып алуға болады:
Оксиқышқылдардың физикалық және химиялық қасиеттері
Оксиқышқылдар - қышқыл дәмі бар, суда еритін түссіз сұйықгар немесе кристалдық заттар.
Оксиқышқылдардың (әсіресе α-қышқылдар) өздеріне сәйкес карбон қышқылдарына қарағанда қышқылдық күші едәуір жоғары болады. Оксиқышқылдарға карбон қышқылдарының әдеттегі қасиеттері, яғни тұздардың, күрделі эфирлердің, галогенангидридтердің, амидтердің түзілуі тән:
Карбоксил топшасының реакцияларына гидроксил топшасы кедергі болмау (реакцияға қатыспау) үшін гидроксил топшаны жай немесе күрделі эфирлер топшасына ауыстырып қояды да, карбоксил топшасымен аталған рекцияларды жүргізеді:
Оксиқышқылдардың гидроксил топшасына спирттердің әдеттегі қасиеттері, яғни алкоголяттардың, жай және күрделі эфирлердің тузілуі, гидроксилдің галогенмен алмасуы тән:
а) α-оксиқышқылдар қыздырған кезде суды бөліп, лактидтер деп аталатын циклді күрделі эфирлер береді:
ә) β-оксиқышқылдар суды бөліп, канықпаған қышқылдар түзеді:
б) γ және δ- оксиқышқылдар қыздырғанда циклді күрделі эфирлер яғни лактондар түзеді:

Оптикалық изомерия
Оксиқышқылдардың (гликоль қышқылдарынан басқа) жарық сәулесінің поляризациялану жазықтығын бұратын ерекше қызық қасиеті бар.
Кәдімгі көрінетін жарық - жарықтың таралу бағытына тік бұрыш жасай жан-жаққа таралатын электромагниттік тербелістер. Егер жарық сәулесін исландия шпатының екі кристалынан тұратын Николь призмасынан өткізсе, онда белгілі бір жазықтықга болатын тербелістерден басқа тербелістердің барлығы призмада сіңіріліп қалады. Призмадан өтіп шыққан сәулені жазық поляризацияланған сәуле деп атайды.
Егер поляризацияланған сәулені бір заттың ерітіндісі арқылы өткізсе, онда ол заттың ерітіндісі сәуленің поляризациялану жазықгығын белгілі бір бұрышқа бұрады. Сәуленің поляризациялану жазықтығын белгілі бір бұрышқа бұруға немесе өзгертуге қабілетті заттарды оптикалык активті заттар дейді. Оптикалық активтілік - органикалық қосылыстарда кең тараған құбылыс. Оптикалық активті қосылыстарға оксиқышқылдар, көмірсулар, белоктар жатады. Көптеген органикалық қосылыстардың оптикалық активтігі олардың молекулаларының құрылысына байланысты болады.
Ең алғаш 1860 жылы француз ғалымы Л. Пастер: «Органикалық қосылыстардың оптикалық активтігі олардың асимметриялы құрылысының нәтижесі», - деген жорамал айтты. Бұл жорамалды голландиялық Я. Вант-Гофф және француз А. Лебель тамаша дамытып, 1874 жылы біріне-бірі тәуелсіз бір мезгілде өздерінің тетраэдрлік теориясын жариялады. Бұл теория бойынша, оптикалық активті заттардың молекуласында төрт түрлі атомдар тобымен байланысқан кемінде бір көміртек атомы болуы керек. Осындай төрт түрлі атомдар тобымен байланыскдн көміртек атомьш асимметриялы көміртек атомы деп атады. Оксиқышқылдардың қарапайым өкілдерінің бірі - сүт қышқылы-ның формуласын қарайық:
Мұнда орталық көміртек атомы сутекпен, карбоксил, гидроксил және метил топшаларымен, яғни төрт түрлі орынбасушылармен байланысқан. Демек, сүт қышқылындағы орталық көміртек атомы асимметриялы (формулада оны жұлдызшамен белгілейді) . Сондықтан сүт қышқылы оптикалық активтілік көрсетеді. Шындығында, табиғатта сүт қышқылының поляризацияланған сәуле әсерімен ажыратылатын үш түрлі формасы кездеседі.
Сүт қышқылының формуласындағы төрт түрлі орынбасушыларды кеңістікте орналастырудың екі жолы бар. Кеңістікте орынбасушы-ларды екі түрлі орналастырудан шыққан сүт қышқылының молекулаларының тетраэдрлік және шар - стерженьдік модельдері суретте көрсетілген.
Сүт қышқылының екі молекуласы, олардың кеңістік