Канниццаро реакциясы

Концентрлі сілтілердің ә серінен α - сутегі атомы жоқ жә не альдольғ а димерленбейтін альдегидтер Канниццаро реакциясына тү седі. Мұ нда альдегидтер жарты молекуласы қ ышқ ылғ а дейін тотығ ады, ал жарты молекуласы спиртке дейін тотық сызданады.

2С₆Н₅СНО + NaOH → C₆H₅COONa + ₆H₅CH₂OH

Бензальдегид натрий бензоаты бензил спирті

23.Карбон қ ышқ ылдары, классификациясы, номенклатурасы, алу жолдары, корбоксил тобының қ ұ рлысын қ арастырың ыз.

1. Карбон қ ышқ ылдарының қ ұ рамы.

Молекуласында – СООН карбоксил тобы болады.

R – (COOH)x немесе R – C

ОН (гидроксил тобы) немесе CnH2n+1 COOH

Карбон қ ышқ ылдарының жіктелуі.

1. Кө мірсутек радикалының табиғ атына байланысты жіктеу.

СН3СООН сірке (этан) қ ышқ ылы, СН3СН2СООН пропион (пропан) қ ышқ ылы, С17Н25СООН стеарин қ ышқ ылы

СН2 = СН – СООН пропен (акрил) қ ышқ ылы, С17Н33СООН олеин қ ышқ ылы

Атаулары жә не изомерлері.

СН3 – СН(CH₃) – СООН 2 метилпропан қ ышқ ылы

СН3 – С(CH₃)2 – СООН 2, 2 диметилпропан қ ышқ ылы

Карбон қ ышқ ылдарының табиғ атта кездесуі жә не алу жолдары. Карбон қ ышқ ылдары табиғ атта кең тарағ ан. Қ ұ мырсқ а қ ышқ ылы қ ұ мырсқ ада, қ алақ айда, шырша жапырағ ында кездеседі. Сірке қ ышқ ылы зат алмасу процесінде маң ызды рө л атқ арады. Адам организмнде тә улігіне 400г сірке қ ышқ ылы тү зіледі. Валериан қ ышқ ылы валериан ө сімдігінің тамырында, лаурин қ ышқ ылы кокос майында болады.

Алкандарды – СН3 – СН2 – СН2 – СН3 → 2СН3 – СООН

Спирттерді СН3 – СН2ОН → СН3 – СООН

Н – СООН қ ұ мырсқ а қ ышқ ылы

СН3 – СООН сірке қ ышқ ылы

СН3 – СН2 – СООН пропион қ ышқ ылы

СН3 – СН2 – СН2 – СООН май қ ышқ ылы

Физикалық қ асиеттері: Қ анық қ ан карбон қ ышқ ылының алғ ашқ ы ү ш мү шесі: қ ұ мырсқ а, сірке жә не пропион қ ышқ ылдары ө ткір иісті, сұ йық заттар, суда ерімейді. Май қ ышқ ылының жағ ымсыз иісі бар, суда нашар ериді. Жоғ ары карбон қ ышқ ылдары С10- нан бастап қ атты заттар. Гомологтық қ атарда молекулалық массаларының ө суіне қ арай суда ерігіштігі кемиді. Қ айнау температурасы спирттерге қ арағ анда карбон қ ышқ ылдарында жоғ ары болады.

6. Химиялық қ асиеттері.

1. 2RCOOH + Mg → (R - COO)2Mg + H2

2RCOOH + MgO → (RCOO)2 Mg + H2O

RCOOH + NaOH → RCOONa + H2O

CH3COOH + NaHCO3 → CH3COOHNa + H2O + CO2↑

RCOOH + NH3 → R – COONH4 аммонийтұ зы

2. Кү рделі эфир тү зілуі. (этерификациялау)

СН3СOOH+ С2Н5ОН → СН3 – СOOC2H5+ Н2О

Қ ұ мырсқ а қ ышқ ылы Н – СООН, ө ткір иісті, суда жақ сы еритін, тү ссіз сұ йық зат. Қ ұ мырсқ алардың бездерінен бө лінетін кү йдіргіш зат, сонымен қ атар ол шырша жапырақ тарында, қ алақ айда болады. Қ алақ айдың денеге ашыту қ ұ мырсқ а қ ышқ ылының ә серіне байланысты. Қ ұ мырсқ а қ ышқ ылының спирттегі ерітінлдегі ревматизм ауруларын емдеу ү шін медицина пайдаланылады. Кү шті тотық тырғ ыш қ асиетіне байланысты ө неркә сіпте хош иісті заттар мен еріткіштер ретінде пайдаланылатын кү рделі эфирлер алу ү шін, тері ө ң деуде, тоқ ыма ө неркә сібінде қ олданылады.

Сірке қ ышқ ылы СН3 – СООН, ө ткір иісті, суда жақ сы еритін, тү ссіз сұ йық зат. Сірке қ ышқ ылы ө сімдіктерден, жануарлардан бө лініп шығ атын ә ртү рлі заттардың (зә рдің, тердің, ө ттің) қ ұ рамында кездеседі. Кейбір органикалық (ірімшік, сү т пен май) тотық қ анда, спиртті заттар ашығ анда тү зіледі. Сусыз сірке қ ышқ ылын «мұ зды сірке қ ышқ ылы» деп атайды, себебі 16С та қ атып, мұ зғ а ұ қ сас кристалл тү зеді. Сірке қ ышқ ылының 70-80%-тік ерітіндісі асханалық сірке суы деп аталады. Ол ә ртү рлі тағ амдық заттарды тұ здап, консервілеу ү шін қ олданады.

Пальмитин қ ышқ ылы С 15Н 31 – СООН жә не стеарин қ ышқ ылы

С 17Н 35 – СООН. Иіссіз суда ерімейтін қ атты заттар. Бұ л қ ышқ ылдар ө сімдіктер мен жануарлар майлары қ ұ рамында глицериннің кү рделі эфирі тү рінде кездеседі жә не балауызда болады. Қ ышқ ылдардың тұ здары сабын деп аталады.

24. Бір негізді карбон қ ышқ ылдарының химиялық қ асиеттері маң ызды ө кілдері мен қ олданылуы.

Қ ұ рамындағ ы карбоксил тобының санына байланысты бір негізді, екі негізді, кө п негізді болып бө лінеді.

Бір негізді карбон қ ышқ ылдарының молекуласында бір карбоксил тобы бар. Мысалы: СН3СООН, СН3 – СН2 – СООН.

Қ анық қ ан бір негізді, карбон қ ышқ ылдарын жү йелік номенклатура бойынша атау ү шін, қ анық қ ан кө мірсутектердің атына «қ ышқ ыл» деген сө зді қ осады.Мысалы: Н-СООН - метан қ ышқ ылы; СН3-СООН - этан қ ышқ ылы. Қ анық қ ан бір негізді карбон қ ышқ ылдарының изомериясы кө міртегі тізбегінің қ ұ рылысына байланысты, изомері кө міртегі атомдар саны 4-тен жоғ ары басталады. C3H7COOH – екі изомер; C4H9COOH – тө рт изомері болады. HCOOH – қ ұ мырсқ а (метан) қ ышқ ылы; СН3-СООН - сірке (этан) қ ышқ ылы; С2Н5-СООН - пропион (пропан) қ ышқ ылы; С3Н7-СООН - май (бутан) қ ышқ ылы; СН3- СН(СН3) – СООН - изомай (2-метилпропан) қ ышқ ылы

Химиялық қ асиеттері. Алу жолдары

Карбон қ ышқ ылдарының қ ышқ ылдық қ асиеті карбоксил тобына байланысты.

СН3 - СООН  СН3- СОО- + Н+ (1)

Кө міртегі атомының электрон бұ лттары оттегі атомына қ арай ығ ыстырылғ ан. Сондық тан кө міртегі атомы оң зарядталып, кө рші гидроксил тобындағ ы оттегі атомының электрон бұ лттарын ө зіне тартады. Сө йтіп, гидроксил тобындағ ы оттек пен сутектің арасындағ ы байланыс ә лсірейді, бұ л сутек ионының бө лінуіне ә келіп соғ ады, (1) кө рсетілгендей. Қ ұ мырсқ а қ ышқ ылы (КD = 10 4) қ алғ ан карбон қ ышқ ылдарына қ арағ анда кү штірек, қ алғ ан қ ышқ ылдар ү шін КD = 10 5.

1. Тұ з тү зу. Карбон қ ышқ ылдары металдармен, сілтілермен, карбонаттармен ә рекеттесіп тұ здар тү зеді:

2R – COOH + Mg → (RCOO)2 Mg + H2 ↑

R- COOH + NaOH → RCOONa + H2O

2R – COOH + Na2CO3 → 2RCOONa + CO2 ↑ + H2O

Мысалы: СН3СООН + Мg → (CH3COOH)2Mg + H2 ↑

Бір негізді екі атомды оксиқ ышқ ылдардың ең маң ызды ө кілдерінің бірі сү т қ ышқ ылы СН₃—СНОН—СООН. Сү т қ ышқ ылын сү т қ ышқ ылының нитрилінен (ацетальдегидтің циангидридінен) қ антты заттарды сү т қ ышқ ылымен ашытып, моноқ анттардың судағ ы ерітінділерін сілтілермен ә рекеттестіріп алады. Ашыту арқ ылы алынғ ан сү т қ ышқ ылы техникада қ олданылады

25.Майлар, қ ұ рамы, қ ұ рлысы, физикалық жә не химиялық қ асиеттері.

Липидтерге майлар жә не май тә різді заттар — липоидтер жатады. Липидтердің молекуласының қ ұ рамына C, H, O атомдары кіреді. Қ ұ рамындағ ы элементтердің байланысына жә не қ ұ рылымына қ арай липидтер алуан тү рлі болып келеді. Барлық липидтерге тә н жалпы қ асиет — олардың молекулаларының полюссіздігінде (гидрофобтылығ ында). Сондық тан липидтер полюссіз сұ йық тық тарда: бензинде, эфирде, хлороформда жақ сы, ал суда нашар ериді. Липидтердің гидрофобты (грекше hydor — су жә не phobos — қ орқ ыныш) қ асиет кө рсетуінің жасуша тіршілігіндегі маң ызы зор. Себебі жасуша мембранасының ортаң ғ ы екі қ абаты фосфолипид молекуласынан тұ рады.Липидтердің ішінде кө п таралғ аны жә не ең негізгісі — майлар. Майлардың химиялық қ ұ рылымы кү рделі болып келеді. Оның молекуласы ү ш атомды спирт — глицерин мен жоғ ары молекулалы май қ ышқ ылдарынан тұ ратындығ ы мынадай формулада бейнеленген:

R1, R2, R3 радикалдарының орнына кез келген пальмитин, стеарин, олеин жә не т.б. қ ышқ ылдары болуы мү мкін. Майлар: жануар, ө сімдік майлары жә не т.б. болып бірнеше топқ а бө лінеді. Майлардың бір-бірінен айырмашылығ ы — олардың қ ұ рамына кіретін май қ ышқ ылдарының сипатына байланысты. Май кышқ ылдары: қ анық қ ан жә не қ анық пағ ан больп екі топқ а бө лінеді. Қ анық қ ан май қ ьшқ ылдары бір байланысты, оларга пальмитин, стеарин қ ышқ ылдары жә не т.б. жатады. Ал қ анық пағ ан май қ ьшқ ылдары қ ос байланыс тү зеді, оларғ а олеин, линол жә не т.б қ ышқ ылдар жатады

Майлардың қ ұ рамы мен қ ұ рылысы: Майды тү зуге глицерин жә не карбон қ ышқ ылдары (бір тү рлі немесе ә р тү рлі) қ атысады: Қ арапайым глицеридтердің радикалдары бірдей қ ышқ ыл қ алдық тарынан, ал аралас глицеридтер ә р тү рлі қ ышқ ыл қ алдық тарынан тұ рады. Мысалы:

Глицеридтерді тү зуге, негізінен, қ анық қ ан қ ышқ ылдардан пальмитин С15Н31СООН мен стеарин С17Н35СООН қ ышқ ылдары, қ анық пағ ан қ ышқ ылдардан — олеин С17Н33СООН, линол С17Н31СООН, линолен С17Н29СООН қ ышқ ылдары қ атысады.

Физикалық қ асиеттері: Майлар судан жең іл, тығ ыздығ ы 0, 9—0, 95 г/см³. Суда ерімейді, кө птеген органикалық еріткіштерде (бензол, бензин, дихлорэтан) ериді.Майдың балқ у температурасы оның қ ұ рамындағ ы карбон қ ышқ ылы қ алдығ ына байланысты.Қ ұ рамына қ анық пағ ан қ ышқ ыл қ алдық тары кірсе, май тө менгі температурада балкиды.Агрегаттық кү йіне байланысты майлар суйыц жә не қ атты болып бө лінеді.

Химиялық қ асиеттері: 1. Майлардыц гидролизі.Кү рделі эфир болғ андық тан, майлар минерал қ ышқ ылдар, сілтілер қ атысында қ ыздырғ анда, гидролизденеді.Сонымен қ атар майлар тірі организмде ферменттердің ә серінен гидролизденеді. Реакция нә тижесінде глицерин мен карбон қ ышқ ылы тү зіледі:

Сілті қ атысында гидролизденгенде, глицерин мен карбон қ ышқ ылының тұ зы (сабын) тү зіледі. Бұ л реакция майдың сабындану реакциясы деп аталады:

Гидролиз процесін жү ргізу ү шін майларды сумен қ осып, автоклавта (қ ысымда) қ ыздырады.Егер майларды сода немесе сілті қ осып қ ыздырса, сабын тү зіледі.Сабынды бө лу ү шін натрий хлоридін қ осады.Сабын алу ү шін қ атты майлар қ олданылады.Қ атты майлар бағ алы тамақ ө німдері, сондық тан қ ұ рамында қ анық пағ ан қ ышқ ылдары бар сұ йық майларды қ атты майларғ а айналдырады.2.Майларды гидрлеу (гидрогендеу).Ө сімдік майларының қ ұ рамына қ анық пағ ан қ ышқ ылдардың кү рделі эфирлері кіретін болғ андық тан, оларды гидрлеуге болады.Қ ыздырылғ ан май (150—160°С температурада) жә не ұ нтақ талғ ан никель катализаторы қ оспасына сутек жібергенде, май қ ұ рамындағ ы еселі байланыстар сутекпен қ анығ ады.реакция тең деуін былай жазуғ а болады:

26.Амин қ ышқ ылдары, изомериясы. Амин қ ышқ ылдарының спе химиялық қ асиеттерін салыстырмалы бағ аланыз.

Аминқ ышқ ылдар - молекуласында амин (~NH₂) жә не карбоксил (-СООН) топтары бар органикалық қ осылыстар:

H₂N-CH₂-COOH (аминсірке қ ышқ ылы (глицин))

Аминқ ышкылдарын радикалындағ ы сутек атомдары амин тобына алмасқ ан карбон қ ышқ ылдарының туындылары ретінде қ арастыруғ а болады. Кейбір аминқ ышқ ылдарының қ ұ рамында екі аминтобы, гидроксил тобы, тиол тобы — SH, екі карбоксил тобы болады.

Қ ұ рамында ә р тү рлі функционалды топтары болғ андық тан, аминқ ышқ ылдары гетерофункционалды қ осылыстарғ а жатады. Аминқ ышқ ылдары табиғ атта кө п таралғ ан: ақ уыздардың, пептидтердің жә не т.б. физиологиялық белсенді қ осылыстардың кұ рамына кіреді жә не бос кү йінде де кездеседі. Тіршілік ү шін аса маң ызды қ осылыс ақ уыз молекуласы аминқ ышқ ылдар қ алдық тарынан қ ұ ралатындық тан, олардың маң ызы ө те зор. Белок биосинтезіне жиырма шақ ты а-аминқ ышқ ылдары қ атысады. Олардың біразы алмаспайтын аминқ ышқ ылдары. Олар организмде синтезделмейді немесе ө те аз мө лшерде синтезделеді, сондық тан олардың организмге қ ажеттілігі тек қ ана тағ аммен қ амтамасыз етіледі.

Атаулары жә не изомерлері

Аминқ ышқ ылының қ арапайым ө кілі — аминсірке қ ышқ ылы NH₂—СН₂—СООН. Аминқ ышқ ылдарын кө біне қ алыптасып кеткен тривиальді атаумен, мысалы, аминсірке қ ышқ ылын глицинлеи атайды.

Аминқ ышқ ылдарының изомерленуі кө міртек тізбегінің изомерленуімен жә не амин тобының орналасуы бойынша анық талады. Атау ү шін карбоксил тобы бар кө міртек атомынан бастап нө мірлейді:

Халық аралық номенклатурадан басқ а кө міртек атомдарын грек алфавиті ә ріптерімен белгілеп атау да қ олданылады. Бұ л жағ дайда белгілеу карбоксил тобынан кейінгі кө міртек атомынан басталады.

Аминқ ышқ ылдардың химиялық қ асиеттері

Ван – Сляйк реакциясы – амин қ ышқ ылдарын сандық анық тау реакциясы. Реакцияны азотты қ ышқ ылмен жү ргізеді.

Ең бастысы- N₂ газы бө лінеді. Бұ л реакцияны бө лініп шық қ ан азоттың мө лшері бойынша амин қ ышқ ылын сандық анық тау ү шін қ олданылады. Азотометрия ә дісімен.

Серенсен реакциясы – титрлеу арқ ылы сандық анық тау реакциясы. Бұ л реакцияны формальдегид қ осылғ ан соң бө лінетін протонды титрлау арқ ылы жү ргізеді. Формальдегидпен реакциясы кезінде N-монооксиметил аминқ ышқ ылдары жә не N, N-диоксиметиламинқ ышқ ылдары тү зіледі:

Пептидерді синтездеп алу

Ең алғ аш жү зеге асырғ ан – Эмиль Фишер. 8 амин қ ышқ ыл қ алдығ ынан тұ ратын полипептидтің синтезін жү зеге асырып белоктың пептидтік теориясының негізін қ алады.

(CH3)₂CH-CH(NH₂)-СOOH + СH₃-CH(NH₂)-COOH

1 2

+ NH₂-CH₂-COOH --(-2H₂O)-->