ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Оксикислоты из "Органическая химия для студентов медицинских институтов" Мы не будем рассматривать подробно все оргакическне соединения углерода, водорода и кислорода со смешанными функциями, а остановимся только на некоторых из них, имеющих наиболее важное биологическое значение. В этой связи прежде всего мы рассмотрим оксикислоты, кетонокислоты и углеводы. [c.148] Оксикислотами, или спиртокислотами, называются ве щества, в молекуле которых, кроме карбоксильной группы, имеется спиртовой гидроксил. [c.148] Номенклатура и изомерия. В зависимости от количества карбоксильных групп, имеющихся в молекуле, оксикислоты делят на одноосновные, двухосновные, трехосновные и т. д. В зависимости от количества спиртовых гидроксилов различают монооксикислоты, диокси к и с л о т ы и т. д. [c.148] Оксикислоты называют чаще всего по старой номенклатуре. Так, например, кислоту I называют оксипропионовой, кислоту П —оксиянтарной, кислоту Ш диокси-я н т а р н о й и т. д. [c.149] Многие из оксикислот имеют эмпирические названия, возникшие в связи с их первоначальным выделением из какого йибо продукта. Например, оксикислота I называется молочной, так как была впервые обнаружена в молоке оксикислота И называется яблочной, так как была найдена впервые в яблоках оксикислота ill называется винной, так как была обнаружена 8 виноградном вине и т. д. [c.149] Для того чтобы показать, к какому из атомов углерода присоединена оксигруппа, их обозначают буквами греческого алфавита. Углерод, связанный непосредственно с углеродом карбоксильной группы, обозначают буквой а, следующий углерод буквой третий углерод от карбоксильной группы буквой у, четвертый углерод — буквой 5. В зависимости от расположения гидроксила в цепочке оксикислоты называют X -оксикислотами, -оксикислотами, -f-оксикислотами и т, д. [c.149] Оптическая изомерия. В успешном исследовании стереоизо мерии сыграло важную роль открытие и изучение феномена оптической активности органических веществ. [c.149] Напомним, что оптической активностью веществ называется способность их кристаллов или растворов вращать плоскость поляризации света. Одни вещества поворачивают ее вправо, другие же влево, одни отклоняют ее более интенсивно, другие — менее интенсивно. [c.150] Вещества, вращающие поляризованный свет вправо, стали обозначать буквой d (первой буквой латинского слова dexter— правый), а вещества, вращающие влево,— буквой I—-(первой буквой латинского слова laevus—левый). [c.150] Удельное вращение зависит, с одной стороны, от температуры, при которой проводится определение, с другой стороны, от цвета (т. е. от длины волны) источника света. [c.150] Для того чтобы обеспечить проведение исследования в однородных условиях, его проводят чаще при 20° С в желтом свете (последний обеспечивают, внося в бесцветное пламя газовой горелки хлористый натрий). Эти условия находят свое отражение в формуле справа от квадратной скобки вверху указывается температура — 20° С, внизу D (буква D обозначает желтую натриевую полосу в спектре). Сделав эти предварительные замечания, возвращаемся к явлению стереоизомерии в ряду оксикислот. [c.150] которая помогла разрешению этого вопроса, была дана в свое время А. М. Бутлеровым, который впервые высказал мысль о возможности расположения атомов в молекуле не в одной плоскости, а в пространстве. Эта мысль была блестяще развита голландским ученым Вант-Гоффом, опубликовавшим в 1874 г. монографию Химия в пространстве . [c.151] Вант-Гофф и французский ученый Ле Бель одновременно и независимо друг от друга опубликовали теорию, которая объясняла существование право- и левовращающих изомеров органических соединений. Они показали на большом количестве примеров, что все оптически активные вещества содержат так называемый асимметрический атом углерода. Асимметрическим они назвали такой атом углерода, все четыре валентности которого заняты различными атомами или группами атомов. Различия в оптических свойствах изомеров, утверждали они, обусловлены неодинаковым расположением в пространстве отличных друг от друга ато.мов и групп, связанных с асимметрическим атомом углерода. Поясним эти положения на примере молочной кислоты. [c.151] Будучи очень похожи друг на друга, зеркальные изомеры не являются, однако, тождественными, что можно показать, пользуясь опять-таки молекулярными моделями. В самом деле, общеизвестно, что геометрические фигуры могут рассматриваться как фигуры тождественные лишь в том случае, если при совмещении их друг с другом они совпадают всеми своими точками. Проверим же, возможно ли совместить модели молекул, обладающих асимметрическим атомом углерода и в связи с этим различным расположением в пространстве заместителей, связанных с этим углеродом. [c.153] На рис. 8 а модели оптических изомеров молочной кислоты наложены друг на друга так, что у них карбоксильные и ме тильные группы совпадают. В этом случае наблюдается неоди наковое расположение в пространстве водорода и гидроксила. [c.153] Если теперь, вращая модель в пространстве, сблизить водороды и гидроксилы обоих изомеров (рис. 8 б), то не будет совпадать расположение карбоксильных и метильных групп. Не удастся добиться совмещения моделей оптических антиподов молочной кислоты и с помощью третьего варианта наложения их друг на друга (рис. 8 в). [c.154] Учащемуся полезно самому проверить на молекулярных моделях возможность совмещения моделей оптических изомеров. Он сможет убедиться в том, что, как бы ни вращать модели оптических изомеров в пространстве, совместить их во всех точках невозможно. Это свидетельствует о том, что оптические (или зеркальные) изомеры не являются тождественными. [c.154] Для того чтобы лучше понять значение асимметрического атома углерода в возникновении оптической изомерии, учащемуся полезно проделать описанное только что упражнение также и с моделями какого-либо вещества, не обладающего асимметрическим атомом углерода, например с моделями пропионовой кислоты. [c.154] Строение зеркальных изомеров молочной кислоты, представленное выше в виде молекулярных моделей,. может быть изображено также и на плоскости при помощи проекционных формул. [c.154] Если расположить проекционные формулы изомеров одинаково (в нашем примере карбоксильными группами вверх), то у формулы одного из изомеров гидроксил будет обращен вправо, а атом водорода — влево, тогда как у формулы другого изомера гидроксил обращен, наоборот, влево, а атом водорода вправо. [c.155] Вернуться к основной статье