Гидроксисоединения спирты Спирты соединения алифатического ряда

Гидроксисоединения (спирты)

Спирты – соединения алифатического ряда, содержащие одну или несколько гидроксильных групп. Общая формула спиртов R – OH. В зависимости от числа гидроксильных групп спирты бывают однои многоатомные.

Одноатомные спирты Отдельные представители: CH 3 OH – Метанол (метиловый) C 2 H 5 OH – Этанол (этиловый) C 3 H 7 OH – Пропанол (пропиловый) C 4 H 9 OH – Бутанол (бутиловый) C 5 H 11 OH – Пентанол (амиловый)

В зависимости от строения углеводородного радикала спирты могут быть первичными, вторичными и третичными.

Свойства одноатомных спиртов Физические: 1. Высокие T°КИП, так как молекулы ассоциированы за счет межмолекулярных водородных связей 2. Хорошо растворимы в воде, так как образуют водородные связи с молекулами воды

Свойства одноатомных спиртов Химические: 1. Кислые свойства. Образование алкоголятов (с металлами): 2. Образование простых эфиров (со спиртами) при нагревании в присутствии катализатора:

3. Образование сложных эфиров (реакция этерификации по механизму SN): 4. Образование галогенопроизводных (по механизму SN): 5. Реакция элиминирования (дегидратации) легче для третичных спиртов:

6. Реакции окисления Первичные спирты окисляются до альдегидов, вторичные – до кетонов: третичные спирты окисляются трудно.

Биологическое окисление (дегидрирование) Биороль CH 3 OH – метанол, сильный яд! В пищеварительном тракте образует формальдегид и муравьиную кислоту. Вызывает слепоту, летальный исход. C 2 H 5 OH – этанол, в больших дозах проявляет наркотическое действие. Используется для приготовления настоек и в качестве обеззараживающего средства.

Действие этанола в организме

Холестерин – холестерин, присутствует во всех животных липидах, крови, желчи. В организме ~ 250 г на 65 кг массы тела. Нарушение обмена холестерина приводит к отложению на стенках сосудов (атеросклерозу). Может накапливаться виде желчных камней.

Многоатомные спирты • Двухатомные (2 ОН группы) – диолы или гликоли • Трехатомные (3 ОН группы) – триолы или глицерины. • Спирты с большим числом гидроксильных групп – полиолы

этандиол – 1, 2 (этиленгликоль) пропантриол – 1, 2, 3 (глицерин) пятиатомные спирты – пентиты (ксилит) шестиатомные спирты – гекситы (сорбит) Ксилит и сорбит – заменители сахара для больных диабетом

Инозит – шестиатомный спирт циклогексанового ряда: Мезоинозит – витаминоподобное вещество (группы В), входит в состав сложных липидов.

Качественная реакция (на диольный фрагмент)

Образование сложных эфиров 1% раствор нитроглицерина в этаноле – сосудорасширяющее средство

Образование глицерофосфатов

Фенолы – это производные ароматических углеводородов, в молекулах которых гидроксильные группы связаны с бензольным ядром

Химические свойства Кислотные свойства 2 C 6 H 5 OH + 2 Na → 2 C 6 H 5 ONa + H 2 C 6 H 5 OH + Na. OH → C 6 H 5 ONa + H 2 O Качественная реакция на фенол 3 C 6 H 5 OH + Fe. Cl 3 → (C 6 H 5 O)3 Fe + 3 HCl фиолетовое окрашивание

Реакции электрофильного замещения SE Фенолы реагируют со свободными радикалами (ловушки радикалов) Ar. OH + ROO˙ → Ar. O˙ + ROOH Ar. O˙ - малоактивные, не вступают с RH (липидом) и процесс прерывается.

Двухатомные фенолы дофамин пирокатехин (ортодигидроксибензол) норадреналин

Резорцин (мета-дигидроксибензол) – применяется при лечении кожных заболеваний Система хинон - гидрохинон участвует в переносе электронов от субстрата к кислороду в окислительновосстановительных реакциях организма (пара-дигидроксибензол).

Тиоспирты (меркаптаны, тиолы) R–SH – общая формула Химические свойства - Кислотные свойства R – SH + Na. OH → R – S – Na + H 2 O тиолят натрия 2 C 2 H 5 SH + Hg. O → (C 2 H 5 S)2 Hg + H 2 O этантиолят ртути

- Окисление тиолов [O] 2 R–SH → R–S–S–R + H 2 O - При отравлении тяжелыми металлами

Важнейший тиоспирт организма – кофермент А (Ко. АSH). Он образует главный ацилирующий реагент организма – ацетилкофермент А.

Аминоспирты Содержат две функциональные группы: -OH и NH 2. Представители: коламин и холин. HO–CH 2–NH 2 2 -аминоэтанол (коламин) Обладает основными свойствами (образует соли с HCl). Входит в состав сложных липидов. Производное – димедрол – противоаллергическое, слабое снотворное средство. Применяется в виде гидрохлорида.

холин (метилированный коламин) Витаминоподобное вещество, входит в состав сложных липидов, регулирует жировой обмен. Аминоспирты являются структурными компонентами клеточных мембран.

Реакция образования ацетилхолина лежит в основе проведения нервных импульсов.

Оксосоединения (альдегиды и кетоны)

Оксосоединения содержат карбонильную группу >С=О В зависимости от характера связанных с ней заместителей оксосоединения делят на альдегиды (R, H) и кетоны (R, R). альдегид кетон

Алифатические оксосоединения муравьиный альдегид, формальдегид, метаналь уксусный альдегид, ацетальдегид, этаналь ацетон, диметилкетон, пропанон

Ароматические оксосоединения бензальдегид фенилэтилкетон

Строение карбонильной группы Атом углерода карбонильной группы находиться в состоянии sp 3 гибридизации, 3 гибридных орбитали, образующие δ-связи, расположены под углом 120°, поэтому атом углерода имеет плоскую конфигурацию. При перекрывании р-орбиталей углерода и кислорода образуется π-связь, которая смещена к более электроотрицательному кислороду. Вследствие поляризации π-связи на атоме кислорода формируется частично отрицательный заряд (δ-), а на атоме углерода частично положительный (δ+).

Реакционные центры карбонильных соединений Основный (нуклеофильный) центр (атака Н+ ). Электрофильный центр (атака Nu). Слабый СН-кислотный центр (замещение и отщепление Н+).

Реакционная способность альдегидов и кетонов δ+ > δ'+

Реакции нуклеофильного присоединения 1. Присоединение воды (гидратация) неустойчивая форма хлоральгидрат

2. Присоединение спирта I стадия II стадия

Механизм II стадии Реакция эта обратима, ацетали и полуацетали гидролизуются в кислой среде.

3. Присоединение тиолов

4. Присоединение аминов и их производных

5. Альдольное присоединение (альдольная конденсация)

Альдольное расщепление

6. Реакции окисления Качественные реакции на альдегидную группу а) Реакция серебряного зеркала б) Окисление гидроксидом меди (II)

Окисление кетонов Дисмутация формальдегида

7. Реакции восстановления in vivo

Биороль 40% раствор – формалин. Используется для консервирования анатомических препаратов Ацетон. Хороший растворитель, обладает токсическим действием Иодоформная проба на ацетон