Химические свойства алкадиенов с сопряжёнными двойными связями.

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АЛКАДИЕНОВ С СОПРЯЖЁННЫМИ ДВОЙНЫМИ СВЯЗЯМИ.

• Обладая способностью вступать в обычные реакции, характерные для этиленовых углеводородов, алкадиены с сопряжёнными двойными связями имеют некоторые особенности.

 

РЕАКЦИИ ПРИСОЕДИНЕНИЯ. Алкадиены с сопряженными в реакциях присоединения образуют два типа продуктов, у которых атомы присоединяются в 1,2 и 1,4 положения:

• Галогены и галогеноводороды также способны присоединяться по обоим направлениям (1,2 и 1,4).

РЕАКЦИИ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ. Диеновые углеводороды легко вступают в реакции полимеризации с образованием каучукоподобных высокомолекулярных продуктов. Для инициации полимеризации достаточно ультрафиолетового света, а иногда реакции идут самопроизвольно. Число мономерных звеньев в молекуле полимера может насчитываться от нескольких единиц до десятков тысяч.

При полимеризации, например, бутадиена в 1,4-положение реакция будет выглядеть следующим образом:

 

8. Алкины. Ацетилен и его химические свойства.

АЛКИНЫ – это углеводороды, в составе которых имеется одна тройная связь. В формировании тройной связи участвуют два соседних атома углерода, находящихся в состоянии sp-гибридизации. Такие атомы углерода имеют следующую конфигурацию внешних электронных орбиталей: из четырёх валентных электронов два находятся в гибридизированном состоянии, а два – в негибридизированном.

При образовании тройной связи происходит перекрывание электронных облаков одной пары гибридизированных орбиталей и двух пар негибридизированных. При этом формируется одна σ-связь и две π-связи.

ГОМОЛОГИЧЕСКИЙ РЯД АЛКИНОВ. Общая формула гомологического ряда: CnH2n-2, где n≥2. Гомологический ряд алкинов формируется аналогичным с алканами и алкенами образом. Родоначальником алкинов является этин (ацетилен) – С2Н2 (НС≡СН Ацетилен, СН≡С–СН3 Пропин, СН≡С–СН2–СН3 Бутин-1, СН3–СН≡СН–СН3 Бутин-2).

ИЗОМЕРИЯ АЛКИНОВ.

1. Изомерия углеродного скелета.

2. Изомерия положения тройной связи.

3. Межклассовая изомерия (с алкадиенами и циклоалкенами).

СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ АЛКИНОВ.

1. Термическое разложение метана:

2. Из карбида кальция:

3. Из дигалогеналкилов:

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АЛКИНОВ. Алкины, являясь непредельными соединениями, легко вступают в реакции присоединения. Важной особенностью ацетилена является его способность к реакции замещения, причём на водород замещаются металлы, образуя необычные органические вещества – ацетилениды. Кроме того, алкины способны к окислению и конденсации.

РЕАКЦИИ ПРИСОЕДИНЕНИЯ:

1. Гидрирование. Гидрирование алкинов приводит к образованию алкенов. В данном случае насыщение тройной связи происходит за счёт разрыва одной из πсвязей.

2. Галогенирование.

3. Гидрогалогенирование. Идёт по правилу Марковникова:

4. Гидратация. Идет по правилу Марковникова:

Однако, если при одном и том же атоме углерода находится и двойная связь и гидроксигруппа, то такой спирт быстро перестраивается в более энергетически выгодный изомер – альдегид или кетон:

5. Присоединение синильной кислоты.

6. Реакция димеризации ацетилена.

7. Реакция тримеризации ацетилена.

В присутствии активированного угля при температуре 400⁰С происходит конденсация трёх молекул ацетилена с образованием ароматического кольца бензола.

 

РЕАКЦИИ ЗАМЕЩЕНИЯ:

Так как тройная связь предполагает сильное смещение электронной плотности на себя, следовательно, каждый из атомов водорода в молекуле ацетилена приобретает некоторую подвижность. Более того, в отличие от одинарной, тройная связь оказывается поляризованной, поэтому становится возможным образовать связь с одновалентными металлами по типу ионной.

РЕАКЦИИ ОКИСЛЕНИЯ:

Алкины способны окисляться в обычных условиях. Подобно алкенам, алкины окисляются при воздействии перманганата калия:

Алкины горят, полностью окисляясь до углекислого газа и воды:

РЕАКЦИИ ИЗОМЕРИЗАЦИИ:

Алкины вступают в реакции изомеризации, в результате которых происходит перемещение тройной связи. В качестве катализатора используется металлический натрий (спиртовой раствор).

 

9. Получение непредельных углеводородов.

К непредельным углеводородам относятся алкены, алкины, алкадиены и другие углеводороды с кратными связями в молекуле.

АЛКЕНЫ.

1. Дегидрирование алканов.

1. Термическое разложение (крекинг) алканов.

1. Из однозамещённых галогеналкилов. В реакции используется спиртовой раствор щёлочи. В результате получается три продукта реакции – алкен, соль (хлорид натрия) и вода.

1. Из двузамещённых галогеналкилов. Атомы галогенов отнимаются двухвалентным металлом, как правило, магнием или цинком.

1. Дегидратация одноатомных спиртов.

Сначала образуется сложный эфир с серной кислотой, затем выделяется серная кислота:

 

АЛКИНЫ.

1. Термическое разложение метана:

2. Из карбида кальция:

3. Из дигалогеналкилов:

АЛКАДИЕНЫ. (с сопряженными двойными связями)

• Постадийное дегидрирование бутана.

• Осторожное гидрирование винилацетилена над катализатором.

• Синтез Лебедева. Этот способ представляет собой сложный стадийный процесс, с использованием катализаторов. Сокращенный вариант синтеза Лебедева:

• Из ацетилена и ацетона (по методу Фаворского). Этот способ включает в себя несколько стадий. Сокращённый вариант синтеза Фаворского:

 

10. Качественные реакции на двойную и тройную связь.

Качественная реакция – это реакции, позволяющие определить наличие того или иного вещества (компонента) в среде, т.е. это химические реакции, с помощью которых можно определить то, чем одно вещество отличается от другого по элементарному составу, иначе говоря, эти реакции позволяют определить отдельные ионы или молекулы, из которых состоит исследуемое вещество или смесь веществ.

Соединения с двойной связью:

• Реакция Вагнера. Чтобы убедиться в наличии алкена, нужно пропустить его через раствор перманганата калия. В ходе реакции раствор обесцветится, выпадает бурый диоксид марганца MnO2.

Например, качественная реакция на этилен:3C2H4 + 2KMnO4 + 4H2O ——> 3CH2OH–CH2OH + 2KOH + 2MnO2↓

• Реакция с бромной водой. Так же, алкены обесцвечивают бромную воду:C2H4 + Br2 ——> C2H4Br2 Бромная вода обесцвечивается, образуется дибромпроизводное.

Алкины можно выявить также и по реакции Вагнера, и с помощью бромной воды:

3C₂H₂ + 10KMnO₄ + 2H2O ——>  6СО2 + 10MnO₂↓ + 10KOH

C₂H₂ + Br₂ —-> C₂H₂Br₂

Алкины с тройной связью у крайнего атома углерода реагируют с аммиачным раствором оксида серебра (гидроксид диаминсеребра (I)) ( реактив Толленса ):
C₂H₂ + 2[Ag(NH₃)₂]OH ——-> Ag₂C₂↓ + 4NH₃↑ + 2H₂O

Получившийся ацетиленид серебра (I) выпадает в осадок.
Алкины, у которых тройная связь в середине (R-C-=C-R) в эту реакцию невступают.

 

11. Ароматические соединения. Бензол и его химические свойства.

АРЕНЫ – это ароматические углеводороды, в которых циклическая структура образована системой сопряжённых двойных связей. Наиболее распространены в природе шестиуглеродные ароматические циклы. Циклическая молекула с формулой С6Н6 называется бензол. В связи с этм различают бензоидные (производные бензола) и небензоидные (все остальные) ароматические соединения.

Строение бензола.

Все атомы углерода в молекуле бензола находятся в состоянии sp2 -гибридизации. Все шесть атомов соединяются между собой σ-связями, которые лежат в одной плоскости, образуя шестиугольник. При этом от каждого углерода по две гибридизированных орбитали используется на построение плоского кольца, оставшиеся свободные гибридизированные орбитали образуют связи с атомами водорода. Каждая из негибридизированных орбиталей располагается перпендикулярно плоскости кольца, перекрываясь с соседними с двух сторон. Области перекрывания орбиталей р-электронов расположены с двух сторон от плоскости кольца – сверху и снизу, при этом образуется два πэлектронных облака. Поэтому формируется весьма устойчивая и симметричная система. В связи с этим, более правильно графически изображать бензол без двойных связей с окружностью внутри шестиугольника.

Способы получения.

1. Щелочной гидролиз дигалогенпроизводных:

2. Окисление алкенов.

Химические свойства.

1. Образование гликолятов.

2. Дегидратация.

3. Окисление.

В зависимости от условий реакции, окислителя, могут образоваться различные кислородсодержащие продукты.

Мягкое окисление приводит к образованию гидроксиальдегидов, а жёсткое окисление – к образованию дикарбоновых кислот.

Предельные трёхатомные спирты (алкантриолы, глицерины) – это производные предельных углеводородов, у которых три атома водорода замещены на три гидроксигруппы.

Общая формула: СnH2n-1(OH)3

Наибольшее значение имеет пропантриол-1,2,3 или глицерин:

 

Способы получения.

1. Гидролиз жиров (триглицеридов):

2. Из пропилена:

Химические свойства.

1. Образование глицератов. Глицерин взаимодействует со щелочными металлами, подобно одноатомным спиртам, а также с некоторыми основаниями, например с гидроксидом меди II.

2. Образование сложных эфиров с минеральными кислотами:

3. Образование сложных эфиров с карбоновыми кислотами:

4. Дегидратация:

5. Окисление. Глицерин может окисляться до разных продуктов, таких как глицериновый альдегид, диоксиацетон или глицериновая кислота.

 

Фенолы и их свойства.

Фенолы – это производные ароматических углеводородов, в которых один или более атомов водорода при бензольном кольце замещены на гидроксигруппу. Наиболее важное значение имеют производные бензола.

· Также как и спирты, фенолы могут быть одноатомными, двухатомными, трёхатомными.

Простейшим гомологом фенола является крезол, который может быть представлен в виде трёх изомеров:

· По количеству конденсированных ароматических циклов фенолы подразделяют на фенолы, нафтолы, антранолы и фенантролы.

Изомерия.

· Изомерия положения заместителей при бензольном кольце (например, орто-, мета- и параксилол);

· Изомерия углеродного скелета по радикалу;

· Межклассовая изомерия (с ароматическими спиртами, простыми эфирами).

Химические свойства.

Фенол – слабая кислота (слабее угольной).

1. Взаимодействие со щелочами:

2. Образование простых эфиров:

3. Образование сложных эфиров:

При взаимодействии фенола с ангидридами или галогенангидридами карбоновых кислот образуются сложные эфиры:

4. Гидрирование:

Реакция протекает в аналогичных условиях, что и гидрирование бензола. При этом разрушается ароматическая структура.

5. Реакции электрофильного замещения. Это группа реакций, связанных с замещением атомов водорода в бензольном кольце. Необходимо вспомнить, что ОН-группа – это ориентант первого порядка

а) Галогенирование. При эквимолярном соотношении реагентов реакции получаются прдукты двух типов – орто-бромфенол и пара-бромфенол.

Однако при избытке галогенов происходит замещение во всех трёх возможных позициях.

б) Нитрование. В случае нитрования также возможно замещение в орто- и пара-положения. В зависимости от концентрации азотной кислоты могут быть получены следующие продукты:

Реакция с концентрированной азотной кислотой приведёт к образованию пикриновой кислоты (тринитрофенола):

в) Сульфирование. В отношении реакции сульфирования следует отметить, что в зависимости от температуры образуются орто- или пара-изомеры фенолсульфокислоты.

6. Реакции окисления. Фенол окисляется с образованием укрупнённых молекул сложной структуры. Двухатомные фенолы легко окисляются до бензохинонов:

 

7. Качественная реакция на фенол.

 

Получение альдегидов.

СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ

1. ГИДРАТАЦИЯ АЛКИНОВ

 Из ацетилена образуется альдегид, из всех других гомологов – только кетоны.

2. ЩЕЛОЧНОЙ ГИДРОЛИЗ ДИГАЛОГЕНПРОИЗВОДНЫХ С ГЕМИНАЛЬНЫМ РАСПОЛОЖЕНИЕМ АТОМОВ ГАЛОГЕНА

3. ОКИСЛЕНИЕ СПИРТОВ

• Спирты окисляются в нормальных условиях до карбонильных соединений – первичные до альдегидов, вторичные до кетонов. В качестве окислителей используют перманганат калия или бихромат калия.

4. ОКСОСНТЕЗ (АЛЬДЕГИДЫ)

• К алкенам возможно присоединение окиси углерода и водорода при нагревании до 150⁰С под давлением в присутствии катализатора с образованием линейного или разветвлённого альдегида:

Изомерия

1. Изомерия углеродного скелета (кротоновая и метакриловая кислота)

2. Изомерия положения двойной связи (кротоновая и винил-уксусная кислота)

3. Геометрическая изомерия (фумаровая и малеиновая кислота)

Методы получения

Получение одноосновных непредельных кислот

1. Мягкое окисление непредельных спиртов или альдегидов

 

 

 

3. Гидролиз нитрилов непредельных кислот

 

Непредельные двуосновные:

1. Дегидратация яблочной кислоты

2. Из динитрилов:

В целом, свойства непредельных кислот обусловлены двумя факторами – двойной связью и карбоксильной группой. Реакции по двойной связи по существу мало отличаются от свойств алкенов. Так, по двойной связи идут реакции присоединения, окисления и полимеризации. В отношении реакций присоединения есть одна важная особенность: присоединение галогеноводородов и воды идёт ПРОТИВ ПРАВИЛА МАРКОВНИКОВА!

1. РЕАКЦИИ ПРИСОЕДИНЕНИЯ

водорода

 

 галогенводорода

 

 2. ОКИСЛЕНИЕ

 

3. ПОЛИМЕРИЗАЦИЯ

 

 

4. ОБРАЗОВАНИЕ СОЛЕЙ

H2C=CH-CH2-COOH + NaOH → H2C=CH-CH2-COONa + H2O

винил-уксусная к.                           винилацетат натрия

5. ОБРАЗОВАНИЕ ГАЛОГЕНАНГИДРИДОВ

 

7) ОБРАЗОВАНИЕ ВНУТРЕННЕГО АНГИДРИДА

 

 

+ 8. образование сложных эфиров со спиртами

28. Дикарбоновые кислоты.

Карбоновые кислоты - это производные углеводоро дов, имеющие в своем составе

одну или несколько карбоксиль ных групп. Общая формула карбоновых кислот - R-COOH. Карбоксильная группа в свою очередь состоит из

карбонильной (>С=О) и гидроксильной (-ОН) групп В зависимости от количества карбоксильных групп карбоновые кислоты делят на

одноосновные(монокарбоновые), двухосновные(дикарбоно вые) и многоосновные кислоты. Это орг.соединения содержа щие две карбоксильные групп пы. Двухосновные кислоты

НООС-СООН щавелевая (этандиовая)

НООС-СН2-СООН малоновая пропандиовая

НООС-СН2-СН2-СООН янтарная (бутандиовая)

НООС-СН2-СН2-СН2-СООН пентандиовая, глутаровая

ПОЛУЧЕНИЕ:

1)окисление 2хатомных спиртов CH2(OH)- CH2(OH)→[O],-H2O→COH-COH→[O]→COOH-COOH

2)из дигалогенпроизводных Cl-CH2-CH2-Cl + 2NaOH→HOOC-CH2-CH2-COOH+2NaCl

ХИМИЧЕСКИЕ СВ-ВА

1) образование кислых и средних солей

COOH-COOH→(+NaOH,-H2O)→ COONa-COOH→(+NaOH,-H2O)→ COONa-COONa

2)декарбоксилирование

COOH-COOH→CO2+HCOOH

COOH-CH2-COOH→CO2+CH3COOH

3)образование сложных эфиров со спиртами по аналогии с солями

COOH-CH2-COOH+2C2H5O→CO(O-C2H5)-CH2-CO(O-C2H5)+H2O

6) образование амидов

СООН-CH2-CH2-COOH+2NH3→ СООNH4-CH2-CH2-COONH4→(-H2O)→ СОNH2-CH2-CH2-CONH2

7) образование внутреннего ангидрида

янтарная кислота ----- янарный ангидрид+вода

 

29. Гидроксикислоты. Их химические свойства.

 

Производные карбоновых кислот, в составе которых есть одна или несколько гидроксильных групп

ПОЛУЧЕНИЕ:

1) мягкое окисление двухатомных спиртов

 

 

2) восстановление кето-кислот

 

3) гидратация непредельных карбоновых кислот

 

 

ХИМИЧЕСКИЕ СОВЙСТВА. Для гидроксикарбоновых кислот характерны свойства на карбоксильную и спиртовую группу.

По карбоксильной группе характерно образование солей, сложных эфиров, галогенангидридов, амидов. По гидроксильной группе проявляются спиртовые свойства (взаимодействие со щелочными металлами, спиртами, пентахлоридом фосфора). Следует указать, что в реакции с одним и тем же реагентом могут вступить обе химических группы. НАПРИМЕР:

 

30. Реакция разложения лимонной кислоты.

Лимонная кислота — трёхосновная карбоновая кислота.

При нагревании до 175°С она разлагается на аконитовую кислоту

и воду: НООС-СН2-С(ОН)(СООН)-СН2-СООН →

НООС-СН2-С(СООН)=СН-СООН + H2О

Под действие серной кислоты лимонная кислота как α-гидроксикислота разлагается с образованием ацетондикарбоновой и муравьиной кислот. Ацетондикарбоновая кислота легко подвергается декарбоксилированию с образованием ацетона. Муравьиная кислота в этих условиях разлагается на монооксид углерода и воду.

 

31. Специфические свойства оксикислот.

СМОТРИ 29 ВОПРОС!!!!!!!

 

32. Кетокислоты. Кето-енольная таутомерия.

альдегидокислота!!!!

ОксОкислоты - соединения, содержащие карбоксильную и карбонильную (кето) группы. Кетокислоты содержат карбонильную группу НЕ В КРАЙНЕМ положении.

Альдегидо- и кетокислоты вступают в реакции, характерные для карбоксильных и карбонильных функциональных групп.

Различают α, β, γ в зависимости от расположения карбонильной группы.

 

Таутомерия – быстрая обратимая структурная изомерия, образующая цикличные формы простых углеводов.

Кето-енольная таутомерия. В водных растворах возможна спонтанная перегруппировка, приводящая к образованию, так называемой, енольной формы по следующей схеме →→→→

Большинство оксо-кислот соединений существуют преимущественно в кетонной форме. Содержание енольной формы возрастает с увеличением кислотности соединения, а также в случае дополнительной стабилизации енольной формы за счет водородной связи или за счет сопряжения. Рассмотрим пример таутомерии пировиноградной кислоты:

В водных растворах подавляющее большинство молекул пировиноградной кислоты находится в кето-форме. Однако в живых клетках енольная форма ПВК имеет огромное значение в реакции образования АТФ.

ПОЛУЧЕНИЕ:

1. Окисление гликолей:                             2. Окисление гидроксикарбоновых кислот:

 

 

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА.

Так как оксо-кислоты содержат две функциональные группы, то и химические свойства связаны с реакционной способностью карбонильной и карбоксильной групп.

Они образуют соли, сложные эфиры, амиды, оксимы, гидразоны и т.д. При восстановлении превращаются в гидроксикислоты (+Н2).

Особенностью α- и β-оксокислот является их способность к декарбоксилированию при нагревании:

 

33. Высшие предельные и непредельные жирные кислоты.

Высшие жирные кислоты (ВЖК) – это карбоновые кислоты, содержащие более 10 атомов углерода. Они обозначаются термином «жирные» по той причине, что при длинном углеводородном радикале становятся выраженными гидрофобные свойства, и такие кислоты, подобно жирам, не растворяются в воде.

Природные ВЖК практически все имеют линейное (неразветвлённое) строение. Прямолинейная ориентация в пространстве характерна для предельных жирных кислот. Если в молекуле появляется двойная связь в цис-форме, то молекула изгибается в месте этой связи.

ПОЛУЧЕНИЕ.

Практически все жирные кислоты имеют природное происхождение. Основной метод их получения – гидролиз триглицеридов:

 

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА.

Для жирных кислот, в принципе, характерны свойства обычных карбоновых кислот. Однако их химическая активность снижается по мере удлинения цепи радикала. Во-первых, ослабляются кислотные свойства, во-вторых, увеличивается их гидрофобность. Длинноцепочечниые кислоты почти не способны к диссоциации.

Взаимодействие жирных кислот со щелочами:

 

В результате образуется соль, которая хорошо диссоциирует в воде:

Амфифильность – это способность молекул проявлять одновременно

гидрофильные и гидрофобные свойства.

 

Соли ВЖК называются мылами. Мыла делятся на растворимые в воде (натриевые, калиевые, аммониевые) и нерастворимые (металлические мыла — соли Са, Mg, Ва, Рb, Ni, Мn, Al и др.).

 

 

Поэтому в жёсткой воде моющая способность мыла снижается.

На растворимость мыла в воде влияет и температура. Так, в тёплой воде мыла хорошо растворимы, а в холодной могут выпадать в осадок из-за образования конгломератов С17Н35СООН * С17Н35СООNa.

 

34. Простые и сложные эфиры. Получение и свойства.

Простой эфир – органическое соединение, в молекулах которого два углеводородных радикала связаны кислородом.

Сложный эфир – органическое соединение, производное карбоновых или минеральных кислот, в которых гидроксильная группа -ОН замещена на спиртовой остаток.

Простые эфиры образуются в результате взаимодействия двух молекул спирта.

 

 

Сложные эфиры образуются при взаимодействии молекул спирта и кислоты.

Свойства:

Простые эфиры – бесцветные, подвижные, легкокипящие жидкости с характерным запахом. Эфиры малорастворимы в воде, но хорошо растворяются в органических растворителях и сами растворяют органические соединения. Простые эфиры химически инертны. Их характерные реакции на примере диэтилового эфира:

 

Сложные эфиры – летучие, бесцветные жидкости, с характерным фруктовым запахом (низшие кислоты), у высших – бесцветные, твёрдые вещества.

1. Кислый или щелочной гидролиз:

2. Восстановление:

35. Строение триглицерида. Омыление жира. Гидрогенизация жира. Прогоркание жира. Мыла растворимые и нерастворимые.

Триглицериды – сложные эфиры глицерина и жирных кислот. Относятся к простым липидам. Условно подразделяются на жиры (животные) и масла (растительные).

Строение:  

      где R – остаток жирной кислоты

 

Омыление щелочью: эта реакция хорошо протекает при воздействии на жиры водно-спиртовогораствора щёлочи при нагревании. Это является методом получения мыла.

 

Омыление водой (гидролиз????):

Гидрогенизация (ГИДРИРОВАНИЕ) жира:

Возможна в отношении жиров, содержащих остатки непредельных жирных кислот. В результате присоединения водорода по двойным связям жирнокислотные остатки становятся насыщенными. Поэтому изменяется и агрегатное состояние вещества – жидкое масло становится твёрдым жиром.

 

Прогоркание жира:

Прогоркание – это результат окисления жиров под действием кислорода,содержащегося в воздухе (автоокисление). Первая стадия — образование перекисных радикалов при атаке молекулярным О2 углеводородных остатков как насыщенных, так и ненасыщенных жирных кислот. Реакция катализируется светом, теплом и соединениями, образующими свободные радикалы (пероксиды, переходные металлы). Перекисные радикалы начинают цепные реакции, а также распадаются с образованием ряда вторичных производных —гидроксикислот, эпоксидов, кетонов и альдегидов.

 

Мыла:

Соли ВЖК называются мылами. Мыла делятся на растворимые в воде (натриевые, калиевые, аммониевые) и нерастворимые (металлические мыла — соли Са, Mg, Ва, Рb, Ni, Мn, Al и др.).

 

36. Фосфолипиды. Строение серинфосфатида, лецитина, кефалина.

Фосфолипи́ды — сложные липиды, производные фосфатидной кислоты. Содержат глицерин, два остатка ЖК и остаток фосфорной кислоты.

Глицерофосфолипиды различаются по тому, какая молекула связывается с фосфатидной кислотой через остаток фосфорной кислоты. Это может быть либо аминоспирт, либо инозитол.

 

Аминоспирт образует с остатком фосфорной кислоты фосфоэфирную связь.

 

 

Гидролиз целлюлозы

Подобно крахмалу, целлюлоза при нагревании с разбавленными кислотами подвергается гидролизу. Гидролиз целлюлозы происходит при нагревании в кислой среде. Конечным продуктом гидролиза является глюкоза.

Образование сложных эфиров (реакция этерификации)

При взаимодействии целлюлозы с концентрированной азотной кислотой в присутствии концентрированной серной кислоты в качестве водоотнимающего средства образуется сложный эфир - тринитрат целлюлозы.

Полностью этерифицированная клетчатка – это тринитрат целлюлозы (пироксилин)

 

49.Моноаминомонокарбоновые кислоты. Способы получения аминокислот.

Аминокислоты – это производные карбоновых кислот, содержащие одну или более аминогрупп. Одновременно являются и карбоновыми кислотами, и аминами.

СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ

Гидролиз белков.

 Белки состоят из аминокислот, которые связаны между собой пептидными связями. При гидролизе пептидных связей высвобождаются отдельные аминокислоты. В качестве простого примера, показывающего механизм гидролиза пептидной связи, рассмотрим гидролитической расщепление дипептида на две аминокислоты.

Сделаем акцент на то, что макромолекула белка состоит из множества мономеров, поэтому полипептид, состоящий из n мономеров при участии n–1 молекул H2O распадётся до n отдельных аминокислот.

 

Циклические аминокислоты

Циклические аминокислоты (в радикале есть цикл). К аминокислотам циклического строения относят фенилаланин (Phe), тирозин (Tyr), триптофан (Trp), гистидин (His) и пролин (Pro). Первые содержат бензольное кольцо.

Тирозин является пара-гидроксипроизводным фенилаланина.

Циклическая структура триптофана представлена конденсированными циклами бензола и пиррола.

Аминокислота гистидин содержит имидазольное кольцо с двумя атомами азота, по этой причине обладает слабощелочными свойствами.

 

СТРУКТУРА БЕЛКОВЫХ МОЛЕКУЛ

Первичная структура. Первичная структура характеризуется порядком (последовательностью) чередования аминокислот в полипептидной цепи, соединенных пептидными связями. Даже одинаковые по длине и аминокислотному составу пептиды могут быть разными веществами потому, что последовательность аминокислот в цепи у них разная..

 

Вторичная структура белков обусловлена способностью групп пептидной связи к водородным взаимодействиям:

В α-спирали на одном витке укладываются четыре аминокислотных остатка. Все радикалы аминокислот находятся снаружи спирали. Между группами NH и СО, находящимися на соседних витках, образуются водородные связи, которые стабилизируют спираль.

В β-структуре (складчатом листе) полипептидная цепь растянута, ее участки располагаются параллельно друг другу и удерживаются водородными связями.

Третичная структура подразумевает трёхмерную конфигурацию белковой молекулы. Речь идёт о более высоком порядке пространственной организации, в осуществление которого, кроме спиралей, важную роль играют перегибы полипептидной цепи.

Определённая пространственная конфигурация третичной структуры поддерживается комплексом ковалентных и слабых связей. В образовании прочных ковалентных связей вносит вклад цистеин. Между двумя остатками цистеина образуются дисульфидные мостики, которые надёжно фиксируют молекулу. К слабым связям, участвующим в поддержании третичной структуры относятся:

· электростатические связи между противоположно заряженными химическими группами (например, между –СООН и –NH2)

· гидрофобные связи между остатками алифатических и некоторых циклических аминокислот, у которых радикалы проявляют гидрофобные свойства (валин, лейцин, изолейцин, фенилаланин, метионин)

· водородные связи (между карбоксильными и гидроксильными группами) На иллюстрации ниже показана схема формирования третичной структуры белка под влиянием различных типов связей.

Четвертичная структ