ЗАМЕЩЕННЫЕ В РАДИКАЛЕ КАРБОНОВЫЕ КИСЛОТЫ

(галогенокислоты, оксикислоты, аминокислоты)

Это карбоновые кислоты, у которых один или несколько атомов водорода в радикале замещены группами ОН, Н₂, атомами Гал

Классификация

1) По рядам карбоновых кислот:

одноосновные

многоосновные

непредельные и т.д.

2) По взаимному расположению карбоксильной группы и заместителей в радикале: -, -, -, -, -замещенные кислоты.

3) Оксикислоты дополнительно классифицируются по основности и атомности: основность - по числу карбоксильных групп, атомность – по числу гидроксильных групп, включая и ОН карбоксилов.

Номенклатура

В качестве основы используется название соответствующей кислоты, а заместитель указывается с помощью приставки (окси-, амино-, Гал). Положение заместителя указывается с помощью букв греческого алфавита (рациональная номенклатура), либо с помощью цифр (систематическая номенклатура). Например,

Формула	Рациональная	Систематическая
CH2Cl-COOH	Монохлоруксусная	2-хлорэтановая
CCl3-COOH	Трихлоруксусная	2,2,2-трихлорэтановая
CH3CHOH-COOH	-оксипропионовая (молочная)	2-оксипропановая
HOOC-CHOH-CHOH-COOH	, /-диоксиянтарная (винная)	2,3-диоксибутандиовая
CH2NH2-COOH	Аминоуксусная (гликоколл)	2-аминоэтановая

Способы получения

I Введение нужного заместителя в радикал соответствующей карбоновой кислоты

1) Прямое галоидирование карбоновых кислот

CH₃-CH₂-CH-COOH

O Cl

CH₃-CH₂-CH₂-C +Cl₂- CH₃-CH-CH₂-COOH

OH Cl

CH₂-CH₂-CH₂-COOH

Cl

Благодаря индукционному влиянию группы СООН, наиболее сильному в -положении, реакция идет в основном в -положении, но образуется также значительное количество продуктов замещения в - и -положениях.

2. Получение оксикислот и аминокислот замещением Гал в галогенокислотах

O O

CH₃-CH-C + 2HOH 2HBr + CH₃-CH-C

Br Br OH OH

O O

CH₃-CH-C + 3NH₃ NH₄Cl + CH₃-CH-C

Cl OH NH₂ ONH₄

3. Получение -замещенных кислот путем присоединения НГал и NH₃ к непредельным кислотам

O O

CH₃-CH=CH-C + HCl CH₃-CH-CH₂-C

OH OH OH

-хлормасляная кислота

O O

CH₂=CH-C + HNH₂ CH₂-CH₂-C

OH NH₂ OH

-аминопропионовая кислота

II. Получение -окси и -аминокислот с помощью реакций циангидринного синтеза

OH

CH₃-CH₂-C=O + HCN CH₃-CH₂-C-C N

CH₃ 2HOH CH₃ +NH₃

Метилэтилкетон циангидрин

OH O NH₂

CH₃-CH₂-C-C + H₃ CH₃-CH₂-C-C N + H₂O

CH₃ OH CH₃

-окси- -метилмасляная кислота +2 HOH

NH₂ O

CH₃-CH₂-C-C + NH₃

CH₃ OH

2-амино-2-метилбутановая кислота

III. Получение -замещенных кислот с помощью реакций конденсации

а) Реакции Родионова – конденсацией альдегидов с малоновым эфиром в присутствии аммиака

O COOC₂H₅ OH COOC₂H₅

СH₃-C + CH₂ CH₃-C-CH H₂O +

H COOC₂H₅ H COOC₂H₅

COOC₂H₅

+ CH₃-CH-CH 2 C₂H₅OH + CO₂ + CH₃-CH-CH₂-COOH

NH₂ COOC₂H₅ NH₂

б) Получение -оксикислот с помощью реакции Реформатского – действием Мg на сложные эфиры -галогенокислот и последующей конденсацией с альдегидами и кетонами

O O CH₃-C-H OMgCl O

CH₂-C + Mg CH₂-C CH₃-C-CH₂-C

Cl OC₂H₅ MgCl₂ OC₂H₅ H OC₂H₅ OH

OH O

CH₃-CH-CH₂-C

-MgCl(OH) OH

-C₂H₅OH

3-оксибутановая кислотв

IV. Получение замещенных кислот с помощью реакции теломеризации

Процесс полимеризации олефинов проводится в присутствии растворителя, способного вызывать обрыв цепи на стадии соединения 3-х и 4-х молекул мономера. Механизм теломеризации этилена в присутствии инициатора R^. и растворителя CCl₄ (свойства олефинов).

O

CH₂Cl-(CH₂)₅-CCl₃ CH₂Cl-(CH₂)₅-C

+NH₃ -4HCl -3HCl, -HOH +HOH -HCl OH

+3HOH -HOH

O O

CH₂NH₂-(CH₂)₅-C CH₂OH-(CH₂)₅-C

OH OH

V. Получение -аминокислот из оксимов циклических кетонов с помощью перегруппировки Бекмана.

	+NH2OH		H2O+ перегруппировка Бекмана

-аминокапроновая кислота

VI. Гидролиз белков

В состав природных белковых веществ входит около 20 –аминокислот различного строения. Мягким (ферментативным) гидролизом белков можно получить эти аминокислоты неизмененными и выделить из смеси в свободном состоянии.