Хиноны. Бензрохиноны. Нафтохиноны, витамин К. Антрахинон. Окислительные свойства хинонов. Убихиноны.

Хинонами называют циклические ненасыщенные дикетоны, которые представляют собой твердые окрашенные кристаллические вещества. Получают их обычно окислением фенолов, ароматических аминов, аминофенолов, многоядерных аренов. В зависимости от исходной ароматической структуры принято различать бензохиноны, нафтохиноны, антрахиноны, фенантрахиноны. Две кетогруппы располагаются обычно либо в пара -, либо в орто -положении относительно друг друга:

Некоторые производные хинонов имеют важное биологическое значение, например, витамин K, убихинон (коэнзим- Q):

Витамин K необходим человеку для синтеза в печени II, VII, IX, X плазменных факторов свертывающей системы крови. Убихинон является компонентом дыхательной цепи внутренней митохондриальной мембраны, осуществляющей транспорт электронов от окисляемых субстратов к кислороду.

Важнейшим свойством хинонов является их окислительная способность. При этом хиноны восстанавливаются до соответствующих гидрохинонов. Процесс легко обратим, поэтому хиноны образуют редокс-систему, в которой одновременно присутствуют окисленная и восстановленная формы соединения:

Карбоновые кислоты. Классификация, номенклатура, физические свойства, способы получения. Строение карбоксильной группы; химическая идентификация, спектральные характеристики. Представители: муравьиная, уксусная, изовалериановая, акриловая, метакриловая, бензойная, фумаровая, малеиновая кислоты.

Карбоновыми кислотами называют производные углеводородов, у которых один или несколько атомов водорода замещены на карбоксильную группу:

Остаток карбоновой кислоты без гидроксильной группы носит название ацил-:

 

Известно около 200 представителей данного класса органических соединений и в настоящее время для их классификации применяются следующие принципы.

1. По количеству карбоксильных групп:

1) монокарбоновые (одноосновные);

2) дикарбоновые (двухосновные);

3) трикарбоновые (трехосновные);

4) поликарбоновые (многоосновные).

2. По характеру углеводородного радикала.

1) алифатические (насыщенные и ненасыщенные);

2) алициклические (насыщенные и ненасыщенные);

3) ароматические;

4) гетероциклические.

Номенклатура. Для карбоновых кислот применяют тривиальные, рациональные и систематические названия. Для первых 5 членов гомологического ряда алифатичеких карбоновых кислот правилами ИЮПАК рекомендованы тривиальные названия.

Систематические названия (МН) строятся путем прибавления к названию родоначальной структуры окончания -овая кислота в том случае, если карбоксильная группа входит в состав основной цепи:

Если же карбоксильная группа соединения не входит в состав родоначальной структуры, то она рассматривается как заместитель и обозначается окончанием -карбоновая кислота:

Ароматические кислоты обычно называют как производные бензойной кислоты. В некоторых случаях применяют рациональные названия:

Начиная с С4, карбоновые кислоты (табл. 4) преимущественно с четным числом углеродных атомов и неразветвленной цепью обнаруживаются в составе природных жиров. Поэтому нередко такие карбоновые кислоты называют жирными кислотами.

 

 

Для обозначения высших непредельных жирных кислот применяют цифровой индекс, в котором указывается общее количество атомов углерода, количество двойных связей (через двоеточие) и положение двойных связей, начиная от атома углерода карбоксильной группы (в скобках). В биохимической литературе для подобных кислот нередко указывается положение первой кратной связи, начиная от концевого атома углерода, который обозначается последней буквой греческого алфавита «ω».

Так, например, линолевая кислота имеет цифровой индекс С18:2 (9,12), (ω –6), что означает, что в ее молекуле имеются 18 углеродных атомов и две двойные связи, которые располагаются у 9-го и 12-го углеродных атомов, начиная от углерода карбоксильной группы:

По отношению к последнему атому углерода (ω) первая кратная связь находится в 6-м положении:

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА. Одноосновные насыщенные карбоновые кислоты с радикалом нормального строения до С9 (пелларгоновая кислота) и кислоты изостроения до С13 представляют собой прозрачные жидкости. Карбоновые кислоты с бóльшейдлиной углеродной цепи, ароматические и почти все дикарбоновые кислоты — твердые вещества (при комнатной

температуре). Кислоты С1–С3 неограниченно растворяются в воде, с увеличением длины углеродного скелета растворимость заметно снижается и высшие представители в воде нерастворимы. Температура кипения значительно выше, чем у соответствующих спиртов, что обусловлено образованием циклических и линейных ассоциатов за счет межмолекулярных водородных связей.