Substituční deriváty karboxylových kyselin

Substituční deriváty

Halogenkyseliny

Názvosloví:

• předpona (+lokant) – fluor-, chlor-, brom-, jod-

Příprava:

• substituce

  • radikálová je neselektivní (= nevíme na jaký uhlík se halogen naváže)

  • nukleofilní – halogen se váže na α uhlík, katalyzátor: červený fosfor

• AE

• SE

  • Potřeba Lewisova kyselina

Vlastnosti:

• Silné kyseliny (díky zápornému indukčnímu efektu halogenu)

Reakce:

• Alkalická hydrolýza

  • Za vyšší teploty

  • Z α-halogenkyselin vznikají α hydroxykyseliny (SN)

  • Z β-halogenkyselin vznikají nenasycené karboxylové kyseliny (eliminace)

  • γ a δ-halogenkyseliny s NaOH vytvářejí laktony

Zástupci:

• Fluoroctandraselný (CH2FCOOK) - blokuje Krebsův cyklus

• Kyselina chloroctová – organické syntézy, jedová

Hydroxykyseliny

Názvosloví – přepona hydroxy-

Příprava:

• SN z halogenkyselin

• Kolbeho-Schmittova syntéza

  • Výroba kyseliny salicylové z fenolátu sodného

  • Působením CO2 a kyselého prostředí

Vlastnosti:

• Silnější kyseliny než karboxylové kyseliny

• Slabší kyseliny než halogenkyseliny

• Vysoké tv

• Mnohé vykazují optickou aktivitu (tvoří optické izomery)

Reakce:

• Alifatické α-hydroxykyseliny podléhají při zahřívání vzájemné esterifikaci 2 molekul za vzniku cyklických esterů– laktidů (cyklický diester).

Zástupci:

• kyselina mléčná (2-hydroxypropanová)

  • vznik: mléčným kvašením sacharidů, ve svalech z pyruvátu (jako laktát)

  • v pekařství, pivovarnictví (E270), koželužství, k přípravě limonád a při barvení a zušlechťování textilií (pohmat, lesk)

  • Pro její antiseptické vlastnosti se požívá také v mastech, ústních vodách a jako prostředek k ošetřování vlasů

• kyselina citrónová (2-hydroxy-1,2,3-trikarboxylová)

  • v citrusových plodech

  • meziprodukt v Krebsově cyklu (citrát)

  • regulátor kyselosti (E330)

  • odvápnění

• kyselina vinná (2,3-dihydroxybutandiová kyselina)

  • v mnoha druzích ovoce, zejména ve vinné révě

  • hydrogenvinan draselný vzniká při výrobě vína

  • E 334

• Kyselina gallová (3,4,5-trihydroxybenzoová kyselina)

  • v duběnkách, ořeších, dubové kůře, čajových lístcích ad.

  • reakce kyseliny s železnatými solemi – duběnkový inkoust

  • dříve jako vývojka

  • konzervování železných předmětů

• kyselina salicylová

  • v kůře vrby (vrba latinsky – salix)

  • součást přípravku proti bradavicím, léčba akné

  • v barvírenském průmyslu, konzervace potravin, v kosmetických přípravcích proti lupům

Oxokyseliny/ketokyseliny

Zástupci:

• kyselina pyrohroznové (2-oxopropanová kyselina)

  • sůl – pyruvát (produkován glykolýzou)

Aminokyseliny

• tvoří peptidy a bílkoviny

• člověk má 20 kódovaných aminokyselin (+ 3 v jiných organismech, např. selenocystein, pyrolyzin)

• přírodní aminokyseliny jsou L enantiomery

Příprava:

• halogenkyselina + amoniak

Vlastnosti:

• amfoterní – obsahují kyselou COOH skupinu a bazickou NH2 skupinu)

• bazické AK – mají více NH2 skupin (např. lysin)

• neutrální AK – mají stejně COOH a NH2 skupin (glycin)

• kyselé AK – mají více COOH skupin (kyselina asparagová)