Mavzu: Dikarbon kislotalar Mundarija Kirish I bob. Dikarbon kislotalar haqida umumiy ma’lumotlar va turlari

Palmitin C15H₃1COOH va stearin C17H₃5COOH kislotalar tabiatda eng ko`p tarqalgan yuqori molekulyar kislotalar bo`lib, ayrim to`yinmagan kislotalar (olein) bilan birga o`simlik va hayvon yog`larining asosiy qismi bo`lgan glicerin efiri holida uchraydi. Palmitin va stearin kislotalar aralashmasi yog`larni gidroliz qilib olinadi. Ular ta`msiz va hidsiz, suvda deyarli erimaydigan qattiq moddalardir.
Yuqori molekulyar karbon kislotalarning tuzlari sovunlar deb ataladi. Shu kislotalarning kal tsiydi, magniyli tuzlari suvda erimaydi. Qattiq suvda sovun yuvish xossasining kamayishga sabab ham ana shu tuzlarning hosil bo`lib, cho`kmaga tushishidir:


Sintetik yuvish vositalari yuqori molekulali spirtlar bilan kislota murakkab efirlarning natriy tuzlari hisoblanadi
2.2. Dikarbon kislotalarning asosiy reaksiyalar
Molekulasida gidroksil (-OH) hamda karboksl (-COOH) gruppalar bo`lgan organik birikmalar oksikarbon kislotalar deyiladi.
Nomenklaturasi va izomeriyasi. Oksikarbon kislotalarning ko`pchiligi asosan trivial nom bilan ataladi, ya`ni kislotalarning nomi shu k-t birinchi marta qanday xomashyodan olinganligini (yoki qanday birikmalar tarkibida uchrashishini) ko`rsatadi. Masalan, sut kislota CH₃-CH(OH)-COOH birinchi marta sutdan, olma kislota HOOC-CH₂-CN(OH)-COOH olmadan olingan. Jeneva nomenklaturasiga ko`ra oksikislotalarni nomlashda asosiy zanjirdagi uglerod atomlari sonini ifodalovchi uglevodorod nomiga oksigruppani ko`rsatuvchi «ol» qo`shimchasi qo`shilib, tegishli raqam bilan belgilanadi:
Oksikarbon kislotalarda izomeriya kislotalar izomeriyasining molekulasining tarmoqlangan yoki tarmoqlanmaganligiga hamda gidroksil gruppaning karboksil gruppaga nisbatan qanday joylashganligiga (ya`ni a, b, g) bog`liq. Masalan, oksipropion kislotaning ikki xil izomeri mavjud:
Oksimoy kislotaning uchta izomeriyasi mavjud (a, b va g oksimoy kislota):
Ko`pgina oksikarbon kislotalarning molekulasida assimetrik uglerod atomlari bo`lganligi sababli ularda stereoizomer turlardan biri bo`lgan optik izomeriya ham mavjud. Bunday izomekriya haqida keyinroq batafsil to`xtalib o`tishimiz zarur.
Olinish usullari. Oksikislotalar tabiatda ko`p tarqalgan bo`lib, (masalan, olma,limon kislotalar) ular asosan o`simliklar tarkibida uchraydi. Oksikarbon kislotalarining molekulasida ham gidroksil gruppa ham karboksil gruppa bo`lganligi uchun ular spirtlarga karboksil gruppa yoki kislotalarga gidroksil gruppa kiritish orqali sintez qilinadi.
1. Oksikarbon kisslotalar, 1,2 glikollar yoki ularning kamida bitta ikkita birlamchi spirt gruppasi (-CH₂OH) bo`lgan hosilalari oksidlash yo`li bilan hosil qilinadi:
2. a-galoid kislotalarning gidrolizlanishi natijasida oksikislotalarga aylanadi.
Fizik va kimyoviy xossalari. Oksikarbon kislotalarning dastlabki vakillari suvda yaxshi eruvchan qovushoq suyuqlik kristall moddalardir. Oksikarbon kislotalar o`ziga mos keladigan to`yingan yog` kislotalarga nisbatan kuchli kislotalardir. Oksikislotalar bifunkcional moddalar molekulasida hamda gidroksil ham karboksil gruppasi bo`lganligi sababli spirtlarga va kislotalarga xos barcha reakciyalarga kirishadi.
Barcha oksikarbon kislotalar spirtlar bilan reakciyaga kirishib murakkab efirlar hosil qiladi:
Oksikarbon kislotalar spirtlar kabi xlor angidridlar yoki kislota angidridlari ta`sirida ham quyidagicha murakkab efirlar hosil qiladi:
Oksikarbon kislotalarning o`ziga xos reakciyalardan (xususiyatlaridan) biri shuki, ular bir xil sharoitda qizdirilganda molekulasidan osonlik bilan bir molekula suv ajralib chiqib har xil moddalar hosil bo`ladi:
Ciklik murakkab efirlar laktidlar deyiladi. Ular gidrolizlanganda yana a-oksikislotalar hosil bo`ladi. b-oksikarbon kislotalar qizdirilganda bir molekula suv ajralib chiqib to`yinmagan karbon kislotalar hosil bo`ladi:
g va d-oksikarbon kislotalar erkin holda beqaror bo`lib, faqat tuz holdagina ma`lumdir. g-oksikarbon kislotalar osonlik bilan qizdirilmasa ham sekin-asta o`zidan suv ajratib 5 yoki 6 a`zoli birikmalar laktonlarni hosil qiladi:
Shunday qilib, hosil bo`lgan moddalarning xiliga qarab a-, b- yo g-oksikarbon kislotalarni ajratish mumkin.
Oksikislotalarning suvli eritmasi to`yingan kislotalarga nisbatan kuchli kislota xususiyatiga ega. Chunki oksikislotalardagi gidroksid gruppa karboksil gruppaning dissocilanishini kuchaytiradi. Masalan, oksisirka kislotaning dissocilanish konstantasi (K=1,48.10-4) sirka kislotaning dissocilanish konstantasi (Kq1,76.10-5) dan katta.
Uglerod zanjirining markaziga yaqin joylashgan vicinal dimetil shoxlarini o'z ichiga olgan uzun zanjirli dikarbon kislotalar, qorin bo'shlig'ida tsellyulozaning hazm bo'lishida ishtirok etadigan Butirivibrio bakteriyalari jinsida topilgan.[12] Diabolik kislotalar deb ataladigan bu yog 'kislotalari madaniy muhitda ishlatiladigan yog' kislotasiga qarab zanjir uzunligiga ega. Butirivibriodagi eng ko'p diabolik kislota 32 uglerodli zanjir uzunligiga ega edi. Diabolik kislotalar Thermotogales turkumiga kiruvchi yadro lipidlarida, solfatara buloqlarida yashovchi bakteriyalarda, chuqur dengiz gidrotermal tizimlarida hamda yuqori haroratli dengiz va kontinental neft konlarida ham aniqlangan.[13] Ularning lipid fraktsiyasining taxminan 10% simmetrik C30 dan C34 diabolik kislotalar ekanligi ko'rsatilgan. Thermotoga maritima da C30 (13,14-dimetiloktakosandioik kislota) va C32 (15,16-dimetiltriakontandioik kislota) diabolik kislotalar tasvirlangan.[14]

Ba'zi C29 dan C32 diatsidlari, ammo C-13 va C-16 uglerodlarida metil guruhlari bo'lgan diatsidlar termofil anaerob eubakteriya Themanaerobacter ethanolicus lipidlaridan ajratilgan va tavsiflangan.[15] Eng ko'p diatsid C30 a,ō-13,16-dimetiloktakosandioik kislota edi.

Bifitanik diatsidlar geologik cho'kindilarda mavjud bo'lib, ular metanning o'tmishdagi anaerob oksidlanish izlari sifatida qaraladi.[16] Kaynozoy ohaktoshlarida bir yoki ikkita pentatsiklik halqasiz yoki bo'lmagan bir nechta shakllar aniqlangan. Ushbu lipidlar arxeyaning tan olinmagan metabolitlari bo'lishi mumkin.

Crocetin
Crocetin za'faron (Crocus sativus) va gardeniya (Gardenia jasminoides) mevalari stigmalarining asosiy qizil pigmentlari bo'lgan krotsinlarning (krocetin glikozidlari) asosiy birikmasidir. Crocetin 20 uglerodli zanjirli dikarboksilik kislota bo'lib, diterpenenoid bo'lib, uni karotenoid deb hisoblash mumkin. Bu 1818 yilda tan olingan birinchi o'simlik karotinoidi bo'lib, za'faron etishtirish tarixi 3000 yildan ko'proq vaqtga to'g'ri keladi. Za'faronning asosiy faol moddasi bu molekulaning har bir uchida gentiobioz (disaxarid) guruhini o'z ichiga olgan sariq pigment krosin 2 (har xil glikozillanishlarga ega bo'lgan uchta boshqa hosila ma'lum). Oddiy va o'ziga xos HPLC-UV usuli za'faronning beshta asosiy biologik faol moddasi, ya'ni to'rtta krotsin va krocetin miqdorini aniqlash uchun ishlab chiqilgan.

Dikarbon kislotalar qattiq kristall moddalardir. Suvdagi eruvchanligi va a,ō- birikmalarining erish nuqtasi ketma-ket o'sib boradi, chunki uglerod zanjirlari toq va juft sonli uglerod atomlari o'rtasida almashinish bilan uzayadi, shuning uchun uglerod atomlarining juft sonlari uchun erish nuqtasi yuqori bo'ladi. toq sonli qatorda keyingi.[27] Bu birikmalar kuchsiz ikki asosli kislotalar bo'lib, pKa ga teng. Ikki karboksilat guruhi o'rtasidagi ajralish ortib borayotganligi sababli 4,5 va 5,5. Shunday qilib, biologik tizimlarga xos bo'lgan pH 7 ga yaqin suvli eritmada Xenderson-Hasselbalx tenglamasi ular asosan dikarboksilat anionlari sifatida mavjudligini ko'rsatadi.
Dikarboksilik kislotalar, ayniqsa kichik va chiziqli kislotalar o'zaro bog'lovchi reagentlar sifatida ishlatilishi mumkin.[28] Karboksilik guruhlari bir-biridan yoki bitta uglerod atomi bilan ajratilgan dikarbon kislotalar qizdirilganda parchalanib, karbonat angidridni chiqaradi va monokarboksilik kislotani qoldiradi.[27]
Blan qoidasida aytilishicha, dikarboksilik kislotaning bariy tuzini qizdirish yoki uni sirka angidrid bilan suvsizlantirish, kislota guruhlari bo'lgan uglerod atomlari 1 va (4 yoki 5) holatda bo'lsa, siklik kislota angidridini beradi. Shunday qilib, süksin kislotasi suksinik angidridni beradi. 1 va 6-pozitsiyadagi karboksilik guruhlari bo'lgan kislotalar uchun bu suvsizlanish karbonat angidrid va suvning yo'qolishiga olib keladi va siklik keton hosil qiladi, masalan, adipik kislota siklopentanonni hosil qiladi.[27]
Hosilalar[tahrir]
Monofunksional karboksilik kislotalarga kelsak, bir xil turdagi hosilalar mavjud. Shu bilan birga, bitta yoki ikkita karboksilik guruhlar o'zgarishi mumkin bo'lgan qo'shimcha murakkablik mavjud. Agar faqat bittasi o'zgartirilsa, hosila "kislota" deb ataladi va ikkala uchi o'zgartirilsa, "normal" deb ataladi. Bu hosilalarga tuzlar, xloridlar, efirlar, amidlar va angidridlar kiradi. Angidridlar yoki amidlar bo'lsa, ikkita karboksil guruhi siklik birikma hosil qilish uchun birlashishi mumkin, masalan, suksinimid

Xulosa
To`yingan karbon kislotalarda aldegidlardagi singari izomeriyaning ikki turi: uglerod skeletining va karboksil gruppaning zanjirda turlicha joylanishidan kelib chiqadigan izomeriyasi mavjud.

Qisqa zanjirli dikarbon kislotalar umumiy metabolizmda katta ahamiyatga ega va n=3 gacha ularni lipidlar deb hisoblash mumkin emas, chunki ularning suvda eruvchanligi muhim. Bu oraliq mahsulotlarning eng oddiylari oksalat kislotasi (n=0), qolganlari malonik (n=1), süksinik (n=2) va glutarik (n=3) kislotalardir.
Tabiiy mahsulotlarda yoki sintezda topilgan guruhning boshqa lipid a'zolari 4 dan 21 gacha "n" qiymatiga ega.
Adipik kislota (n=4) : Nomiga qaramay (lotincha adipis yog'dir), bu kislota (geksandiy kislotasi) tabiiy lipidlarning oddiy tarkibiy qismi emas, balki oksidlovchi achchiqlanish (lipid peroksidatsiyasi) mahsulotidir. Bu Diterle W va boshqalar tomonidan olingan. (Ber. 1884, 17, 2221) kastor yog'ini nitrat kislota bilan oksidlash (OH guruhiga yaqin uglerod zanjirining bo'linishi). 1902 yilda tetrametilen bromiddan sintez qilingan, endi u siklogeksanol yoki siklogeksanni oksidlash orqali olinadi. U yopishtiruvchi moddalar, plastifikatorlar, jelatinlashtiruvchi moddalar, gidravlik suyuqliklar, moylash materiallari, yumshatuvchi moddalar ishlab chiqarishda, neylon (neylon-6,6), poliuretan ko'piklari, terini bo'yash, uretan va boshqalarni ishlab chiqarishda qo'shimcha sifatida bir nechta sanoat maqsadlarida qo'llaniladi. shuningdek, oziq-ovqatlarda kislotalovchi sifatida. Adipik kislota dikapril, di (etilheksil), diizobutil va diizodesil kabi turli guruhlar bilan esterifikatsiya qilinganidan keyin ishlatiladi.
BioCarta veb-saytida omega oksidlanishi orqali adipik kislotaning biosintezini tavsiflovchi grafik jadvalni topish mumkin.

Pimelik kislota (n=5): bu kislota (geptandioik kislota), yunoncha pimeldan (pimele yog'i) adipik kislota sifatida oksidlangan yog'lardan ajratilgan. U 1884 yilda Gantner F va boshqalar tomonidan olingan. (Ber. 1884, 17, 2212) kastor yog'idan ritsinoleik kislota (gidroksillangan oleyk kislota) mahsuloti sifatida.

Suberik kislota (n = 6): u birinchi navbatda mantar (lotin suber) materialining nitrat kislotasi bilan oksidlanishi va keyin kastor yog'idan ishlab chiqarilgan (Tilley TG, Ann 1841, 39, 160). Risinoleik kislotaning oksidlanishi qo'sh bog'lanish darajasida va OH guruhi darajasida bo'linish orqali bir vaqtning o'zida suberik kislota (oktandioik kislota) va keyingi homolog azela kislotasini hosil qiladi.
Suberik kislota alkidli qatronlar ishlab chiqarishda va neylonga olib keladigan poliamidlarni sintez qilishda ishlatilgan.
Azelaik kislota (n = 7): nonanedioik kislota eng mashhur dikarboksilik kislotadir. Uning nomi azot kislotasi (azot, azot yoki azotik, azot) oleyk yoki elaid kislotasining oksidlanishi ta'siridan kelib chiqadi. Bu achchiq yog'lar mahsulotlari orasida aniqlangan (Nicolet BH va boshqalar, J Ind Eng Chem 1916, 8, 416 va Nunn L va boshqalar, Biochem J 1938, 32, 1974). Uning kelib chiqishi yomon saqlanib qolgan zig'ir yog'i namunalarida va 5000 yoshli Misr qabrlaridan olib tashlangan malham namunalarida mavjudligi bilan izohlanadi (Banks A va boshq., Analyst 1933, 58, 265). Azelaik kislota oleyk kislotasini kaliy permanganat bilan oksidlash (Ganttner F va boshq., Ber. 1881, 14, 1545), ammo hozirda oleyk kislotani xrom kislotasi bilan oksidlovchi parchalanish yoki ozonoliz yo'li bilan tayyorlangan.
Azela kislotasi oddiy efirlar yoki tarmoqlangan zanjirli efirlar sifatida plastifikatorlar (vinilxloridli qatronlar, kauchuklar uchun), moylash materiallari va surtmalar ishlab chiqarishda ishlatiladi. Azelaik kislota hozirda kosmetikada (akne davolashda) qo'llaniladi. Akneli terida mavjud bo'lgan turli xil aerob va anaerob mikroorganizmlarga qarshi bakteriostatik va bakteritsid xususiyatlarini ko'rsatadi. Azelaik kislota o'simliklarning ba'zi qismlarida yuqori darajada to'plangan va o'simliklarning infektsiyalarga chidamliligini oshirishi mumkin bo'lgan molekula sifatida aniqlandi

Foydalanilgan adabiyotlar

1. 
    International Union of Pure and Applied Chemistry (2014). Nomenclature of Organic Chemistry: IUPAC Recommendations and Preferred Names 2013. The Royal Society of Chemistry. p. 141. doi:10.1039/9781849733069. ISBN 978-0-85404-182-4.
   
2. 
   ^ Meyer, Viktor (1883). "Ueber den Begleiter des Benzols im Steinkohlenteer" [On a substance that accompanies benzene in coal tar]. Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft. 16: 1465–1478. doi:10.1002/cber.188301601324.
   
3.