Оксикислоты

Оксикислоты (оксикарбоновые кислоты) — карбоновые кислоты, в которых одновременно содержатся карбоксильная и гидроксильная группы, например молочная кислота: СН₃–СН(ОН)–СООН. Оксикислоты проявляют все свойства, характерные для кислот (диссоциация, образование солей, сложных эфиров и т. д.), и свойства, характерные для спиртов (окисление, образование простых эфиров и т. д.).

Распространение в природе

Оксикислоты весьма широко распространены в природе. Так, к оксикислотам относятся винная, лимонная, яблочная, молочная и некоторые другие природные кислоты, а их название отражает первичный природный источник, в котором было найдено данное вещество.

Методы синтеза

• Получение α–оксикислот гидролизом оксинитрилов (циангидринов)

• Получение α–оксикислот гидролизом галогенкарбоновых кислот

• Получение β–оксикислот гидратацией непредельных кислот

• Получение β–оксикислот по реакции Реформатского

• Получение β–оксикислот ферментативным окислением предельных кислот в β-положение

• δ- и γ-оксикислоты получают окислением циклических кетонов надкислотами (реакция Байера — Виллигера) с последующим гидролизом лактонов.

Реакция Реформатского

Реакция Реформатского является методом синтеза эфиров β-гидроксикарбоновых кислот.

Химические свойства

Гидроксикислоты — химически активные вещества. Наличие в составе их молекул двух видов функциональных групп (–СООН и –ОН) позволяет им легко вступать в различные химические реакции, характерные для карбоновых кислот, спиртов, и типичные для самых гидроксикислот.

Реакции окисления спиртовых групп

Гидроксикислоты легко вступают в реакции окисления спиртовых групп, что обуславливает образование оксокислот — альдегидо- и кетокислот. Например, молочная кислота, окисляясь, превращается в пировиноградную:

<math>\mathsf{CH_3CH(OH)COOH + [O] \xrightarrow {KMnO_4+H_2O} CH_2COCOOH + H_2O}</math>

Окисление оксикислот при нагревании с концентрированными минеральными кислотами

При нагревании с концентрированной серной кислотой лимонная кислота сначала разлагается на муравьиную и ацетондикарбоновую кислоты:

<math>\mathsf{HOOCCH_2C(OH)COOHCH_2COOH \xrightarrow {t,H_2SO_4} HCOOH + HOOCCH_2COCH_2COOH}</math>

В подобную реакцию вступает и молочная кислота:

<math>\mathsf{CH_3CH(OH)COOH \xrightarrow {t,H_2SO_4} HCOOH + CH_3CHO}</math>

В результате окисления образуется муравьиная кислота и ацетальдегид.

Образование солей

Оксикислоты реагируют с гидроксидами или солями металлов, образуя кислые или средние соли.

Например, образование кислой и средней солей тартратной кислоты происходит следующим образом.

На первой стадии образуется кислая соль тартратной кислоты, которая практически не растворяется в воде:

<math>\mathsf{HOOCCH(OH)CH(OH)COOH + KOH \rightarrow HOOCCH(OH)CH(OH)COOK + H_2O}</math>

На второй стадии образуется средняя соль, которая хорошо растворяется в воде :

<math>\mathsf{HOOCCH(OH)CH(OH)COOK + KOH \rightarrow KOOCCH(OH)CH(OH)COOK + H_2O}</math>

При взаимодействии молочной кислоты и гидроксида цинка образуется лактат цинка :

<math>\mathsf{2CH_3CH(OH)COOH + Zn(OH)_2 \rightarrow (CH_3CH(OH)COO)_2Zn + 2H_2O}</math>

Лимонная кислота реагирует с хлоридом кальция образуя цитрат кальция :

<math>\mathsf{2HOOCCH_2C(OH)COOHCH_2COOH + 3CaCl_2 \rightarrow [OOCCH_2C(OH)COOCH_2COO]_2Ca_3 + 6HCl}</math>

«Фруктовые кислоты»

Многие оксикислоты получили применение в косметике в качестве кератолитиков. Название, правда, маркетологи немного изменили — для большей привлекательности в косметологии их часто называют «фруктовые кислоты».

Литература

• Нейланд О.Я. Органическая химия. — М.: Высшая школа, 1990. — 751 с. — 35 000 экз.
• Тюкавкина Н. А. Биоорганическая химия,2004

Отрывок, характеризующий Оксикислоты

Платон Каратаев ничего не знал наизусть, кроме своей молитвы. Когда он говорил свои речи, он, начиная их, казалось, не знал, чем он их кончит.
Когда Пьер, иногда пораженный смыслом его речи, просил повторить сказанное, Платон не мог вспомнить того, что он сказал минуту тому назад, – так же, как он никак не мог словами сказать Пьеру свою любимую песню. Там было: «родимая, березанька и тошненько мне», но на словах не выходило никакого смысла. Он не понимал и не мог понять значения слов, отдельно взятых из речи. Каждое слово его и каждое действие было проявлением неизвестной ему деятельности, которая была его жизнь. Но жизнь его, как он сам смотрел на нее, не имела смысла как отдельная жизнь. Она имела смысл только как частица целого, которое он постоянно чувствовал. Его слова и действия выливались из него так же равномерно, необходимо и непосредственно, как запах отделяется от цветка. Он не мог понять ни цены, ни значения отдельно взятого действия или слова.


Получив от Николая известие о том, что брат ее находится с Ростовыми, в Ярославле, княжна Марья, несмотря на отговариванья тетки, тотчас же собралась ехать, и не только одна, но с племянником. Трудно ли, нетрудно, возможно или невозможно это было, она не спрашивала и не хотела знать: ее обязанность была не только самой быть подле, может быть, умирающего брата, но и сделать все возможное для того, чтобы привезти ему сына, и она поднялась ехать. Если князь Андрей сам не уведомлял ее, то княжна Марья объясняла ото или тем, что он был слишком слаб, чтобы писать, или тем, что он считал для нее и для своего сына этот длинный переезд слишком трудным и опасным.
В несколько дней княжна Марья собралась в дорогу. Экипажи ее состояли из огромной княжеской кареты, в которой она приехала в Воронеж, брички и повозки. С ней ехали m lle Bourienne, Николушка с гувернером, старая няня, три девушки, Тихон, молодой лакей и гайдук, которого тетка отпустила с нею.
Ехать обыкновенным путем на Москву нельзя было и думать, и потому окольный путь, который должна была сделать княжна Марья: на Липецк, Рязань, Владимир, Шую, был очень длинен, по неимению везде почтовых лошадей, очень труден и около Рязани, где, как говорили, показывались французы, даже опасен.
Во время этого трудного путешествия m lle Bourienne, Десаль и прислуга княжны Марьи были удивлены ее твердостью духа и деятельностью. Она позже всех ложилась, раньше всех вставала, и никакие затруднения не могли остановить ее. Благодаря ее деятельности и энергии, возбуждавшим ее спутников, к концу второй недели они подъезжали к Ярославлю.
В последнее время своего пребывания в Воронеже княжна Марья испытала лучшее счастье в своей жизни. Любовь ее к Ростову уже не мучила, не волновала ее. Любовь эта наполняла всю ее душу, сделалась нераздельною частью ее самой, и она не боролась более против нее. В последнее время княжна Марья убедилась, – хотя она никогда ясно словами определенно не говорила себе этого, – убедилась, что она была любима и любила. В этом она убедилась в последнее свое свидание с Николаем, когда он приехал ей объявить о том, что ее брат был с Ростовыми. Николай ни одним словом не намекнул на то, что теперь (в случае выздоровления князя Андрея) прежние отношения между ним и Наташей могли возобновиться, но княжна Марья видела по его лицу, что он знал и думал это. И, несмотря на то, его отношения к ней – осторожные, нежные и любовные – не только не изменились, но он, казалось, радовался тому, что теперь родство между ним и княжной Марьей позволяло ему свободнее выражать ей свою дружбу любовь, как иногда думала княжна Марья. Княжна Марья знала, что она любила в первый и последний раз в жизни, и чувствовала, что она любима, и была счастлива, спокойна в этом отношении.