137. Окисление многоатомных спиртов |
253 |
2. Обмен галоида в галоидзамешенных кислотах на гидр оксил. При нагревании галоидзамещенных кислот с водой или со щелочами протекает реакция:
СНгС1-СООН + Ы20 СН3ОН—СООН + НС1
3. Окисление кислот с третичным атомом углерода, находя щимся в a-положении к карбоксилу, марганцовокислым калием:
|
CIU |
сн ,ч |
|
|
>СН—СООН -*• |
>СОН—СООН |
|
|
СН / |
сн3/ |
|
|
изомасляная |
а-оксиизомасляная |
|
|
кислота |
кислота |
|
4. |
Окисление жирных кислот в a -положении (стр. |
204). |
|
5. |
Весьма важным является |
способ получения |
оксикислот |
из альдегидов и кетонов.
Альдегиды и кетоны способны присоединять синильную кис лоту:
.ОН
СНЯ -CN СН3 -d—н
1<Н+Н \ : n
сн
+ н —CN
сн
В результате образуются оксинитрилы (циангидрины), при омылении которых получаются а-оксикислоты:
/ОН
СН8—С—CN + 2Н20 |
СН3—С—СООН + NH3 |
||
N-I |
|
|
\н |
|
молочная кислота |
||
сн |
СН, |
i\ |
он |
+ 2Н20 |
|
/О |
|
|
|
+ NH3 |
|
сн |
сн.> < оООН |
||
а-сксиизомасляная клслота
137. Окисление многоатомных спиртов. При окислении эти ленгликоля СН2ОН—СН2ОН каждая из групп СН2ОН, харак терных для первичного спирта, может быть окислена в альдегид ную группу СНО или карбоксил СООН. В результате образуются
254 Гл. IX. Оксикислоты
вещества, формулы и названия которых указаны в приводимой |
||
схеме: |
сн2он—сн.рн |
|
|
|
|
|
гликоль |
|
|
I |
|
т ~ ---------------------- СН2ОН—СНО--------------------------г |
||
» |
гликолевый |
т |
СН2ОН—СООИ |
альдегид |
СНО—СНО |
гликолевая |
|
глиоксаль |
кислота |
|
|
СНО—соон
глиоксиловая
кислота
I
НООС—соон
щавелевая
кислота
Гликолевый альдегид является одновременно и альдегидом и спиртом, гликолевая кислота — спиртом и кислотой, глиокси ловая кислота — альдегидом и кислотой.
В пропиленгликоле СН3—СН(ОН)—СН2ОН находятся груп пы СН2ОН и группы СН(ОН); вторая группа, как известно, ха рактерна для вторичных спиртов, которые дают при окислении кетоны. Поэтому в результате окисления пропиленгликоля мож но получить ряд веществ, которые, будучи спиртом, альдегидом или кислотой, являются в то же время кетонами:
СН3—СН(ОН)—СН2ОН -►сн3—с о —СН2ОН -»■
пропиленгликоль аиетол (кетоспирт)
—►сн 3—СО—СНО -*■ СН3—со —соон
метилглиоксаль |
нировиноггадная |
(кетоальдегид) |
кислота |
|
(кетокислота' |
Первыми продуктами окисления глицерина являются глице риновый альдегид и диоксиацетон:
|
СН2ОН—СНОН—СНО |
СН2ОН—СНОН—СН2ОН |
глицериновый альдегид |
глицерин |
СН2ОН—СО—СН2ОН |
|
|
|
диоксиацетон |
Таким образом, исходя из многоатомных спиртов, можно пу тем окисления получить ряд веществ со смешанными функциями: альдегидоспирты, кетоспирты, кетоальдегиды, спиртокислоты (оксикислоты), альдегидокислоты и т. д.
256 |
Гл. IX. Оксикислоты |
Но они в момент своего образования, вследствие пространствен ной близости ОН спирта и ОН карбоксила, переходят в пяти- и шестизвенные циклические лактоны:
СН2 |
с н 2 |
с н ,- с н 2 |
|
с/н , |
|
/ |
\ л |
Ч с о |
с н 2 |
со |
|
н |
5/ |
\ |
/ |
лактон -j-окси масляной кислоты
Лактоны являются циклическими сложными эфирами. Они обычно представляют собой жидкости или легкоплавкие твердые вещества, которые перегоняются без разложения.
При действии на лактон едкой щелочи лактонное кольцо раз рывается и получается соль:
|
СН,— СН2 — СН.,— со + к о н |
СН2 ОН— СН2 - С Н 2— COOK |
|
|
I------------------- Q ------------! |
СОЛЬ |
|
|
^-оксимасляной |
||
|
лактон |
кислоты |
|
|
|
|
|
|
у-окси масляной |
|
|
|
кислоты |
|
|
Лактон |
оксимасляной кислоты |
был впервые |
получен в 1873 г. |
А. М. Зайцевым. |
|
оксипропионовая, |
|
139. |
Молочная кислота. Молочная, или |
||
кислота СН3—СН(ОН)—СООН была открыта в 1780 г. Шееле в кислом молоке. Для оксипропионовой кислоты возможны два изомера:
с н 3—с н о н —СООН |
сн 2о н - с н 2—СООН |
а-оксипропионовая |
^-оксипропионовая |
кислота |
кислота |
Синтез молочной кислоты из уксусного альдегида и циани
стого водорода |
позволил установить ее строение: |
||
СН3—С |
.О HCN |
/ ,ОН Н20 |
/ /ОН |
------ ► СН3—С—C = N ------->- СН3—С—СООН |
|||
\ н |
\ н |
\ н |
уксусный |
оксинитрил |
молочная кислота |
альдегид |
|
|
В уксусном альдегиде кислород связан только с одним атомом углерода; следовательно, в молочной кислоте гидроксил и карб оксил должны находиться у одного атома углерода. Таким обра зом, молочная кислота является а-оксипропионовой кислотой.
Изомерная ей (3-оксипропионовая кислота была впервые полу чена Вюрцем из этиленхлоргидрина:
KCN |
Н20 |
СН2ОН—СН2С 1-------► СН2ОН—СН2—C N ------ »- СН2ОН—СН2—СООН |
|
Как видно из структурной |
формулы молочной кислоты |
СН3—СН (ОН )—СООН, в ее молекуле находится асимметриче ский атом углерода. Поэтому для нее известны оптически дея тельные формы.