Кислоты и основания по Льюису

Кислоты и основания по Льюису

Кислотами Льюиса могут быть атом, молекула или катион, обладающие вакантной орбиталью и способные принимать пару электронов с образованием ковалентной связи. Акцепторы пары электронов.

Основания Льюиса (атом, молекула или анион) должны обладать по крайней мере одной парой валентных электронов, которую они способны предоставить партнеру для образования ковалентной связи. Все они представляют собой нуклеофильные реагенты, к ним относятся амины, спирты, простые эфиры, тиолы, тиоэфиры, соединения, содержащие π-связи или систему сопряжённых π-связей.

Качественные реакции на многоатомные спирты, фенолы

Качественные реакции на многоатомные спирты.

Наиболее известная качественная реакция на многоатомные спирты — взаимодействие их с гидроксидом меди (II). Гидроксид растворяется, образуется хелатный комплекс темно-синего цвета. Обратите внимание на то, что в отличии от альдегидов многоатомные спирты реагируют с гидроксидом меди (II) без нагревания. К примеру, при приливании глицерина образуется глицерат меди (II):

Качественные реакции на фенол. Фенол лучше всего обнаруживает хлорид железа (III) — образуется фиолетовое окрашивание раствора. Это лучший метод обнаружения фенола, т.к. реакция очень чувствительна.

Также фенол наряду с анилином дает осадок желтоватого цвета при пропускании в водный раствор брома — 2,4,6 — трибромфенол: C6H5OH + 3Br2 ——> C6H2OH(Br)3↓ + 3HBr

Фенолы дают фенол-альдегидные смолы при реакции с альдегидом в кислой среде. При этом образуются мягкие пористые массы фенол-альдегидных смол (реакция поликонденсации).

 

Салициловая кислота и ее производные, применяемые в медицине.

Салициловая кислота (соли салицилаты) – ортогидрооксибенезойная кислота, С6Н4(ОН)СООН; бесцветные кристаллы, хорошо растворима в этаноле, диэтиловом эфире и других полярных органических растворителях, плохо растворима в воде (1,8 г/л при 20 °C).

Активный стереоизомер, обладает слабыми антисептическими, раздражающими свойствами. Производные имеют 2 функциональне группы: карбоксльную и спиртовую.

 

Метилсалицилат - метиловый эфир, бесцветный с характерным запахом, применяют наружно в качестве обезболивающего и противовоспалительного средства.

Фенилсалицилат – (салол) препарат из группы антисептиков, применяется при кишечной инфекции.

Ацетилсалициловая кислота (аспирин) – обезболивающее средство, жаропонижающее, противовоспалительное

Парааминосалициловая кислота (ПАСК) – мощное противотуберкулезное

 

Производные гетерофункиональных соединений, применяемых в медицине: аминоспитры (холин, ацетилхолин, адреналин и их биологическая роль); ПАБК; производные n-аминофенола и их применение; сульфаниловаякислота, общий принцип действия сульфаниламидных препаратов.

Аминоспирты – соединения, содержащие вмолекул одновременно амино- и гидроксогруппу.

Холин — гидроокись 2-оксиэтилтриметиламмония или триметил-2-гидроксиэиламмоний, [(CH3)3N+CH2CH2OH] OH. Холин обычно относят к витаминам группы В (витамин Bp, хотя животные и микроорганизмы способны его синтезировать. Известен как структурный элемент сложных липидов, может образовываться из аминокислоты сирина.

Ацетилхолин — нейромедиатор, осуществляющий нервно-мышечную передачу, а также основной нейромедиатор в парасимпатической нервной системе. Четвертичное аммониевое основание. В организме очень быстро разрушается специализированным ферментом — ацетилхолинэстеразой.

Ацетилхолин является четвертичным моноаммониевым соединением. Это химически нестойкое вещество, которое в организме при участии специфического фермента холинэстеразы (ацетилхолинэстеразы) легко разрушается с образованием холина и уксусной кислоты.

Адреналин – гормон мозгового вещества надпочечника, участвует в регуляции сердечной деятельности, обмена углеводов, при физиологических процессах выделяется в кровь.

Сульфаниламиды — это группа химических веществ, производных парааминобензолсульфамида - амида сульфаниловой кислоты (парааминобензосульфокислоты). Сульфаниламиды действуют бактериостатически, то есть обладают химиотерапевтической активностью при инфекциях, вызванных грамположительными и грамотрицательными бактериями, некоторыми простейшими (возбудители малярии токсоплазмоза), хламидиями (при трахоме, паратрахоме).

Их действие связано главным образом с нарушением образования микроорганизмами необходимых для их развития ростовых факторов - фолиевой и дигидрофолиевой кислот и других веществ, в молекулу которых входит пара-аминобензойная кислота. Механизм действия связан со структурным сходством сульфаниламидного фрагмента с пара-аминобензойной кислотой (ПАБК) - субстрата фермента дигидроптероатсинтетазы, синтезирующим дигидроптероевую кислоту, что ведет к конкурентному угнетению дигидроптероатсинтетазы. Это, в свою очередь, приводит к нарушению синтеза из дигидроптероевой дигидрофолиевой, а затем тетрагидрофолиевой кислоты и в результате — к нарушению синтеза нуклеиновых кислот у бактерий.

 

БИУРЕТОВАЯ РЕАКЦИЯ

В белках аминокислоты связаны друг с другом по типу полипептидов и дикетопиперазинов. Образование полипептидов из аминокислот происходит путем отщепления молекулы воды от аминогруппы одной молекулы аминокислоты и карбоксильной группы другой молекулы:

Образующаяся группа –С(О)–NН– называется пептидной группой, связь С–N, соединяющая остатки млекул аминокислот, – пептидной связью.

При взаимодействии дипептида с новой молекулой аминокислоты получается трипептид и т. д.

Дикетопиперазины образуются при взаимодействии двух молекул аминокислот с отщеплением двух молекул воды:

Дикетопиперазины были выделены из белков Н.Д.Зелинским и В.С.Садиковым в 1923 г.

Наличие в белке повторяющихся пептидных групп подтверждается тем, что белки дают фиолетовое окрашивание при действии небольшого количества раствора медного купороса в присутствии щелочи (биуретовая реакция).

Описание опыта. 2–3 мл раствора белка нагревают с 2–3 мл 20%-го раствора едкого кали или натра и несколькими каплями раствора медного купороса. Появляется фиолетовое окрашивание вследствие образования комплексных соединений меди с белками.

• РЕАКЦИЯ С ФОРМАЛЬДЕГИДОМ

При взаимодействии a-аминокислот с формальдегидом образуются относительно устойчивые карбиноламины – N-метилольные производные, содержащие свободную карбоксильную группу, которую затем титруют щелочью:

 

Эта реакция лежит в основе количественного определения a-аминокислот методом формального титрования (метод Сёренсена).

Описание опыта. В пробирку наливают 5 капель 1%-го раствора глицина и прибавляют 1 каплю индикатора метилового красного. Раствор окрашивается в желтый цвет (нейтральная среда). К полученной смеси добавляют равный объем 40%-го раствора формальдегида (формалин). Появляется красное окрашивание (кислая среда):

Принцип строения и определение восстанавливающих и невосстанавливающих дисахаридов. Примеры. Тип гликозидных связей.

Восстанавливающие дисахариды. В этих дисахаридах один из моносахаридных остатков участвует в образовании гликозидной связи за счет гидроксильной группы чаще всего при С-4 или С-6, реже при С-3. В дисахариде имеется свободная полуацетальная гидроксильная группа, вследствие чего

сохраняется способность к раскрытию цикла.

Мальтоза: является основным продуктом расщепления крахмала под действием амилазы. Остатки двух молекул D-глюкопиранозы связаны α(1→4) гликозидной связью. Α-гликозидная связь, расположена аксиально

Целлобиоза: этот дисахарид получается при неполном гидролизе целлюлозы. Остатки двух молекул D-глюкопиранозы связаны β(1→4) гликозидной связью.β-гликозидная связь расположена экваториально.

Лактоза: построена из остатков D-галактопиранозы и D-глюкопиранозы, связанных β(1→4) гликозидной связью

У восстанавливающих дисахаридов гликозидная связь образована с участием полуацетального гидроксила одного моносахаридного остатка и спиртового гидроксила другого моносахаридного остатка. Такой дисахарид сохраняет в своей структуре свободный полуацетальный гидроксил и может в щелочной среде превращаться в альдегидную форму и давать реакции “серебряного зеркала”, Троммера, Фелинга, т.е. проявлять восстанавливающие свойства. К дисахаридам с таким типом гликозидной связи относятся мальтоза, лактоза и целлобиоза. Они мутаротируют в растворе, могут образовывать гликозиды со спиртами, аминами, другими моносахаридами.

Невосстаналивающие дисахариды. К этой группе принадлежит небольшое число дисахаридов, важнейшим их которых является сахароза.

Сахароза – построена из остатков D-глюкопиранозы, и D-фруктозы, связанных гликозидной связью между гидроксильными группами при аномерных атомах углерода.

В молекуле отсутствуют свободные полуацетальные гидроксильные группы, она не обладает способностью к цикло-оксо-таутомерии.

У невосстанавливающих дисахаридов, примером которых является сахароза, гликозидная связь образуется с участием полуацетальных гидроксилов обоих моносахаридных остатков. В результате дисахарид не сохраняет свободного полуацетального гидроксила, не может превращаться в таутомерную ациклическую (альдегидную) форму и не проявляет восстановительных свойств, не мутаротирует в растворе, не способен далее образовывать гликозиды.

Принцип строения и определение восстанавливающих и невосстанавливающих дисахаридов. Примеры. Структура мальтозы, лактозы, целлобиозы, сахарозы. Типы связей между моносахаридными остатками, моносахаридный состав

Мальтоза

Сахароза

 

 

Кислоты и основания по Льюису

Кислотами Льюиса могут быть атом, молекула или катион, обладающие вакантной орбиталью и способные принимать пару электронов с образованием ковалентной связи. Акцепторы пары электронов.

Основания Льюиса (атом, молекула или анион) должны обладать по крайней мере одной парой валентных электронов, которую они способны предоставить партнеру для образования ковалентной связи. Все они представляют собой нуклеофильные реагенты, к ним относятся амины, спирты, простые эфиры, тиолы, тиоэфиры, соединения, содержащие π-связи или систему сопряжённых π-связей.