Молочные кислоты оптическая изомерия

Рис. 25. Вывод проекционных формул оптических (зеркальных) изомеров молочной кислоты

Существование пары оптических антиподов — проявление пространственной изомерии (стереоизомерии) молочной кислоты. С помощью проекционных формул Фишера строение оптических антиподов молочной кислоты изображается так [c.263]

Проекционные формулы оптически активных изомеров молочной кислоты будут иметь следующий вид [c.205]

Первый из них — оптическая (зеркальная) изомерия. Чаще всего причиной такой изомерии служит асимметрический атом углерода — так называют С-атом, связанный с четырьмя разными заместителями. Оптическая изомерия проявляется в этом случае в существовании пары оптических антиподов (энантиомеров), для условного изображения которых на плоскости пользуются так называемыми проекционными формулами Фишера. Ход их построения приведен на примере постепенного перехода от модели к условным формулам двух антиподов молочной кислоты (рис. 9). [c.73]

В последние годы найдены методы физического исследования пространственного строения асимметрических молекул, позволившие установить для ряда соединений абсолютную конфигурацию оптических антиподов, т. е. действительное пространственное расположение групп в правовращающем и левовращающем изомерах. Оказалось, что абсолютные конфигурации (+)- и (—)-глицериновых альдегидов совпадают с первоначально принятыми условными конфигурациями 0(+)- и (—)-глицериновых альдегидов. Отсюда следует, что и относительные конфигурации D(—)- и (+)-молочных кислот, так же как относительные конфигурации других соединений D- и -рядов, правильно отражают действительное пространственное строение и являются их абсолютными конфигурациями. [c.204]

Структурный изомер молочной кислоты — р-оксипропионовая кислота, оптических изомеров не имеет, так как в ее молекуле нет ни одного асимметрического атома углерода НО—СНа—СНг— —СООН. [c.219]

Отношение оксикислот к нагреванию. Гидролиз лактидов и лактонов. TeтpaJ адрический атом углерода. Оптическая изомерия молочной кислоты. Асимметрический атом углерода. Антиподы, рацематы, плоскополяризованный свет. Проекционные формулы Фишера. Причины образования рацематов при возникновении асимметрического атома углерода. Абсолютный и частичный асимметрический синтез. Винные кислоты. Мезоформы. Способы разделения рацематов. Диастереомеры. [c.251]

Оптические изомеры молочной кислоты [c.238]

И действительно, известны две молочные кислоты, являющиеся оптическими антиподами одна вращает плоскость поляризации вправо, вторая — влево в соответствии с теорией Ле-Беля и Вант-Гоффа они представляют собой рассмотренные выше на моделях пространственные изомеры с зеркальным расположением в их молекулах одних и тех же групп. [c.200]

Оптические изомеры, подобные изомерам молочной кислоты, т. е. имеющие зеркальное строение и являющиеся поэтому оптическими антиподами, получили название зеркальных изомеров. Изомерия же, основанная на различиях в пространственном строении соединений с асимметрическими атомами углерода, называется оптической изомерией. [c.201]

Однако если из пировиноградной кислоты и оптически активного спирта, например /-борнеола, получить активный эфир и его подвергнуть восстановлению, то оказывается, что оба возможных изомера — /-борниловый эфир й (—)-молочной кислоты и /-борниловый эфир /( + )-молочной кислоты — образуются пе в одинаковых количествах первого изомера образуется больше (Мак-Кензи). Оба эфира не являются антиподами и поэтому обладают различными физико-химиче- [c.138]

Молочная кислота, или а-оксипропионовая, СНз— СНОН— —СООН существует в виде двух оптических изомеров и одного рацемата. При молочнокислом брожении образуется рацемическая кислота (молочная кислота брожения). Она накапливается при получении всех видов молочнокислых продуктов, солении, силосовании и т. д. Из мышц тканей животных может быть выделен правовращающий изомер — мясо-молочная кислота. Левовращающий изомер молочной кислоты образуется при сбраживании сахаров особыми бактериями. Молочная кислота применяется в кожевенной и пищевой промышленности, а также медицине. Некоторые оксикислоты могут использоваться в качестве з скорителей твердения бетона и улучшения его удобоукладываемости. [c.220]

Смеси равных количеств двух зеркальных изомеров не вращают плоскости поляризации, поскольку один из них вызывает правое вращение, второй — на такой же угол левое. Такие оптически неактивные смеси зеркальных изомеров называются рацемическими смесями. Во многих случаях зеркальные изомеры в смеси друг с другом ассоциируются, образуя оптически неактивные молекулярные соединения, обладающие уже иными, чем отдельные изомеры, физическими свойствами их называют рацемическими соединениями (рацематами). Рацемические смеси и соединения обозначают знаком ( ). Так, кроме правовращающей и левовращающей молочных кислот, известна рацемическая молочная кислота — оптически недеятельное молекулярное соединение обоих зеркальных изомеров. [c.201]

Атом, соединенный с четырьмя разными заместителями (такой атом имеется в приведенной выше структуре молочной кислоты), Я. Вант-Гофф назвал асимметрическим атомом. Таким образом, причина существования оптических антиподов — наличие асимметрического атома, что делает молекулу несимметричной, несовместимой со своим зеркальным изображением. Поэтому данный тип пространственной изомерии называют еще зеркальной изомерией. [c.35]

Оптические изомеры называют также оптическими антиподами или энантиомерами. В качестве примера приведем уже упоминавшуюся пару оптических антиподов молочной кислоты с указанием удельного вращения и температур плавления [c.87]

Долгое время не были известны методы, позволяющие установить, какую именно из проекционных формул, выражающих зеркальное строение оптических антиподов, следует приписать правовращающему или левовращающему изомеру. Формулы, которыми обозначали пространственное строение оптических изомеров (например, приведенные выше формула I для левовращающей и формула II для правовращающей молочной кислоты), первоначально выражали лишь их относительную конфигурацию. Последнюю устанавливали, сравнивая конфигурацию данного соединения с конфигурацией оптически активного соединения, условно принятого за стандартное (ключевое). По предложению М. А. Розанова (1906), в качестве такого соединения был принят глицериновый альдегид — вещество с одним асимметрическим атомом углерода, существующее в виде правовращающего и левовращающего антиподов. Условились правовращающий глицериновый альдегид изображать в виде приведенной ниже формулы III и назвали его D (+)-изомером, а левовращающий — формулой IV, и назвали его Ц—)-изомером [c.203]

На рис. 25 показано, как проектируются модели оптических изомеров молочной кислоты. Обычно цепь углеродных атомов (включающую асимметрический атом) располагают вертикально и так, чтобы главная функциональная группа (в оксикислотах — карбоксильная) была обращена вверх. Изгиб этой цепи на модели должен быть обращен выпуклой стороной к наблюдателю, а вогнутой — к плоскости. Как следует из рис. 25, для оптических изомеров молочной кислоты получаются следующие проекционные формулы [c.201]

Создание бутлеровской теории химического строения органических соединений позволило объяснить большинство случаев изомерии. Стало ясно, что они являются результатом различий в химическом строении при одинаковом составе молекул. Однако все же встречались случаи изомерии, которые не поддавались истолкованию и с этих позиций. Это было известное еще с начала XIX в. существование пар оптических антиподов — веществ, полностью совпадающих друг с другом по всем физико-химическим свойствам, но имеющих противоположный знак вращения плоскости поляризации света. Из числа таких оптически активных веществ в то время были известны, например, винная и молочная кислоты, амиловый спирт, терпены, сахара и др. Не находили объяснения также и различия физико-химических свойств у некоторых пар непредельных соединений, которые, по всем данным, имели одинаковое химиче- [c.33]

Из перечисленных ниже веществ выберите то, которое имеет оптические изомеры и напишите для них формулы глицерин, щавелевая кислота, молочная кислота, ацетальдегид. [c.293]

Значение оптической изомерии. Выше мы подчеркнули, что зеркальные изомеры идентичны по своим физическим и химическим свойствам и отличаются лишь по направлению вращения плоскости поляризации. Например, приведенные ранее (стр. 202) под формулами О- и -молочных кислот данные показывают, что эти зеркальные изомеры имеют одинаковые температуры плавления и одинако- [c.204]

Остается неясной причина, почему молочная кислота брожения не проявляет оптической активности. Оказалось, что эта кислота представляет собой смесь равных количеств двух оптических изомеров — правовращающего (мясомолочная кислота) и левовращающего, а поэтому результаты их оптической активности взаимно уничтожаются. Такие оптически неактивные вещества, состоящие из равных количеств оптических антиподов, получили название рацемических соединений, или просто рацематов. [c.205]

Теперь на ранее поставленный вопрос можно ответить так мясомолочная кислота и молочная кислота, образующаяся при сбраживании сахаров, являются зеркальными изомерами, что физически проявляется в их различной оптической активности—первая вращает плоскость поляризации вправо, вторая — влево. Поэтому такая изомерия называется также оптической изомерией. [c.205]

При одинаковом расположении в обеих формулах метильных и карбоксильных групп оптические изомеры молочной кислоты отличаются взаимным расположением водородных атомов и гидроксильных групп. Одна из этих формул соответствует правовращающей молочной кислоте (мясомолочной), а другая — левовращающей. Сразу же возникает вопрос какая формула соответствует право- и какая левовращающей кислоте На этот вопрос окончательного ответа дать нельзя, так как пока еще не научились непосредственно устанавливать пространственную структуру оптического изомера. [c.205]

СН3-С-СООН (оптические изомеры молочной кислоты ), он [c.196]

Оптические изомеры пропиленгликоля могут быть получены из лево- и правовращающей окиси пропилена. Кроме того, левовращающий изомер получают при восстановлении левовращающего эфира молочной кислоты, а правовращающий — прп гидрировании над никелем левовращающего 3-иод-1,2-пропиленгликоля [2, с. 356]. Оптические изомеры пропиленгликоля можно также получить из рацемата при фракционировании циклических кеталей пропиленгликоля и 1-ментона и последующем кислотном гидролизе индивидуальных кеталей [3]. [c.172]

Таким свойством обладают молекулы, имеющие асимметрический центр — атом углерода, связанный с четырьмя различными заместителями. Например, в виде двух оптических изомеров существует молекула молочной кислоты СНзСН(ОН)—СООН, содержащая один асимметрический центр. [c.286]

Два соединения с одинаковым химическим составом и строением молекул, отличающиеся противоположным вращением тгоско-сти поляризации, называют оптическими антиподами (оптическими изомерами). Так, правовращающая и левовращающая молочные кислоты — оптические антиподы. [c.335]

Вещества, в молекуле которых имеется атом углерода, связанный с четырьмя различными группами, проявляют оптическую активность (см. Ч.1, с.181-187). УглеродЕгые атомы с четырьмя различными заместителями называются асимметрическими или хиралъными. Зеркальные изомеры называют оптическими изомерами или энантиомерами. Молекулы могут проявлять оптическую активность, если не имеют центра или плоскости симметрии. Смесь равных (эквимолекулярных) количеств оптических изомеров (право- и левовращающей форм) назьшают рацемической смесью или рацематом. Таковой является молочная кислота, полученная К. Шееле. [c.245]

Итак, некоторые вещесгва проявляют оптическую активность и вращают плоскость плоскополяризоваюсого света по или против часо вой стрелки. Они на,зьшаются соответственно право- и левовращающими оптическими изомерами и обозначаются как (+)- или <1- ( )- или 1-. Например, рацемическая молочная кислота, выделенная Шееле из кислого молока, оказалась оптически неактивной. Та же кислота, выделенная Ю.Либихом из мясного. экстракта, вращает поляризованный свет влево, а молочная кислота, полу ченная при брожении сахаров, является правовращающей. [c.231]

Нетрудно заметить, что эти модели невозможно совместить в пространстве они построены зеркально и отображают пространс гвенную конфигурацию молекул двух различных веществ (в данном примере молочных кислот), отличающихся некоторыми физическими, а главным обра зом, биологическими свойствами. Такая изомерия называется зеркальной стереоизомерией, а соответствующие изомеры зеркальными изомерами. Стереончомеры с асимметрическими атомами, в том числе и зеркальные, различаются по оптическим свойствам, а именно по влиянию на пропускаемый через них поляризованный свет поэтому их называют также оптическими изомерами. Различие в пространственном строении зеркальных изомеров может быть представлено и при помощи структурных формул, в которых показано различное расположение атомных групп при асимметрическом атоме например, для приведенных на рис. 29.11 зеркальных изомеров молочной кислоты [c.557]

Решающим событием для определения пространственной конфигурации молекулы явилось открытие оптической изомерии. В 1848 г. Пастер разложил винную кислоту на лево-и правовращающие формы. Позже Вислиценус обнаружил различие оптической активности между молочной кислотой брожения и кислотой, выделенной из мяса, хотя порядок взаимодействия атомов, т. е. химическое строение оказалось для них тождественным. В 1874 г. Вант-Гофф и Ле-Бель высказали гипотезу пространственного размещения групп вокруг атома углерода по углам тетраэдра. Ими были рассмотрены возможные модели атома углерода с четырьмя разными заместителями КЬМН. При этом пришлось отвергнуть плоскую и пирамидальную модели, дающие избыточное число изомеров для указанных моделей они должны появиться уже у соединений типа СККММ, что, как известно, не наблюдается. Нельзя сказать, что такая модель вообще невозможна, она реализуется, в частности для комплексов платины Р1С12(ННз)2. Но только тетраэдрическая [c.103]

Примером оптических изомеров могут служить две формы молочной нли 2-гидроксипропановой кислоты, которые отличаются друг от друга своим поведением по отношению к плоско-поляризованному свету. Одна из форм называется левовращающей, поскольку она поворачивает плоскость поляризации све- [c.85]

Экспериментальными исследованиями последних лет доказано, что молочная кислота, вращающая плоскость поляризации влево, имеет конфигурацию D-изомера, а вращающая вправо,— конфигурацию L-изомера. Чтобы в названии соединения показать, какое вращение вызывает тот или иной оптический изомер, после символов D и L ставят знаки (+) или (—). Поэтому левовращающую молочную кислоту называют D(—)-молочной кислотой, а правовращающую — L - -)-мoлoчнoй кислотой. Для обозначения рацемических смесей и соединений наряду со знаком ( ) используют символ DL. Так оптически недеятельную рацемическую молочную кислоту (стр. 201) называют DL-молочной кислотой. [c.203]

Молочная кислота существует в трех формах. Правовращающий изомер характеризуется удельным вращением плоскости поляризации света [alo +3,82" (10-процентный водный раствор), представляет собой кристаллы (темп. пл. 25—26 С). Впрочем, в кристаллическом виде ее получить трудно, чаще всего из-за следов примесей она существует в жидком виде. Именно правовращающий изомер содержится в мышеч.чом соке, в свое время его называли мясомолочной кислотой . Левовращающая молочная кислота совершенно неотличима по свойствам от правовращающей формы, за исключением знака вращения [alo —3,82°. Оптически неактивная молочная кислота ( молочная кислота брожения ) — кристаллическое вещество (темп. пл. 18 "С), обычно она тоже известна в виде густого сиропа, смешивающегося с водой во всех отношениях. Характерное ее отличие — отсутствие оптического вращения. Исследования показали, что отсутствие оптического вращения у молочной кислоты брожения — результат того, что она состоит из смеси одинаковых количеств право- и левовращающей форм, или, как говорят, из смеси двух оптических антиподов. [c.263]

Исследование явления изомерии выявиога случаи существования значительно большего числа изомеров, чем это допускалось теорией химического строения. Она не объясняла оптическую и геометрическую изомерию (молочные кислоты, малеиновая и фу-маровая кислоты). Только стереохимия ответила на эти вопросы. [c.212]

Кроме этих кислот, существует оптически недеятельная молочная кислота с другой температурой плавления. Все они по составу являются а-оксипропионовой кислотой СНз—СНОН — — СООН. И. Вислиценус установил существование большего числа изомеров, чем это допускалось теорией химического строения. Подобные факты, — писал И. Вислиценус, — заставляют объяснить ра.зличие изомерных молекул одинаковой структурной [c.215]

Лактатдегидрогеназа, катализирующая превращение пирувата в лактат, стереоспецифична. У разных видов она содержится в виде определенных оптических изомеров в зависимости от этого бактерии продуцируют О- или -форму молочной-кислоты. Те из них, которые образуют смесь О- и /-форм, содержат или две формы фермента, различающиеся стереоспецифичностью, или лактатрацемазу. Некоторые признаки, характерные для эубактерий, осуществляющих гомоферментативное молочнокислое брожение, представлены в табл. 15. [c.216]

В дальнейшем оказалось, что при сбраживании сахаров с помош ью особого возбудителя брожения образуется молочная кислота, обладаюш ая способностью враш ать плоскость плос-кополяризованного света влево, причем на тот же угол, на который мясомолочная кислота враш ает вправо. По остальным свойствам, составу и строению эта кислота не отличалась от молочной кислоты брожения и мясомолочной кислоты. Это явление получило название оптической изомерии (см. гл. 20). [c.415]

Многие карбоновые кислоты, имеющие асимметрические атомы углерода, обнаруживают оптическую изомерию (молочная, яблочная, винная и другие кйодоты, см. ОХ 12) з [c.291]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология