Реакционная способность и специфические реакции многоатомных спиртов и фенолов (повторить в ч. 2.)

Реакционная способность и специфические реакции дикарбоновых кислот

Дикарбоновые кислоты образуют два ряда функциональных производных - по одной и по двум карбоксильным группам.

Кислотные свойства. С накоплением кислотных групп увеличиваются кислотные свойства соединений. Кислотность дикарбоновых кислот больше, чем монокарбоновых. Так, щавелевая кислота (pK_a 1,23) значительно сильнее уксусной (pK_a 4,76), что связано с -/- эффектом группы СООН, и благодаря этому более полной делокализации отрицательного заряда в сопряженном основании.

 

Влияние заместителя наиболее отчетливо проявляется при его близком расположении к кислотному центру.

Декарбоксилирование. При нагревании с серной кислотой щавелевая кислота декарбоксилируется, а образовавшаяся муравьиная кислота разлагается далее.

Малоновая кислота легко декарбоксилируется при нагревании выше 100 ⁰С.

Классификация гетерофункциональных соединений.

Гетерофункциональными называют соединения, в молекулах которых имеются различные функциональные группы.Среди гетерофункциональных соединений в природных объектах наиболее распространены аминоспирты, аминокислоты, гидроксикарбонильные соединения, а также гидрокси- и оксокислоты:

В ароматическом ряду основу важных природных биологически активных соединений и синтетических лекарственных средств составляют п-аминофенол, п-аминобензойная, салициловая и сульфаниловая кислоты.

Реакционная способность и специфические свойства биологически важных гетерофункциональных соединений

Аминоспирты

Аминоспиртами называют соединения, содержащие в молекуле одновременно амино- и гидроксигруппы. Эти две функциональные группы непрочно удерживаются у одного атома углерода, в результате чего происходит отщепление аммиака или воды. Простейшим представителем аминоспиртов является 2-аминоэтанол – коламин, которыйявляется структурным компонентом сложных липидов - фосфатидилэтаноламинов.

С сильными кислотами 2-аминоэтанол образует устойчивые соли.

α-Аминоспирты способны образовывать окрашенные внутрикомплексные соединения с гидроксидом меди(11).

внутрикомплексное соединение меди(Н) с а-аминоспиртом

Четвертичное аммониевое основание - гидроксид (2-гидрокси- этил)триметиламмония [HOCH₂CH₂N(CH₃)₃]OH- - имеет большое значение как витаминоподобное вещество, регулирующее жировой обмен. Его катион называют холином.

При метилировании коламина в реакции участвует атом азота, более нуклеофильный, чем атом кислорода:

Сложноэфирные производные холина выполняют в организме различные биологические функции. Замещенные фосфаты холина являются структурной основой фосфолипидов - фосфатидилхолинов - важнейшего строительного материала клеточных мембран.

Важная роль в организме принадлежит аминоспиртам, содержащим в качестве структурного фрагмента остаток пирокатехина. Они носят общее название катехоламинов. К этой группе относятся представители образующихся в организме биогенных аминов. К катехоламинам принадлежат дофамин, норадреналин и адреналин, выполняющие, как и ацетилхолин, роль нейромедиаторов. Адреналин участвует в регуляции сердечной деятельности, при физиологических стрессах он выделяется в кровь («гормон страха»).