Оксикислоты. Оксокислоты

План лекции

1. Оптическая изомерия

2. Оксикислоты

3. Оксокислоты

4. Ацетоуксусный эфир. Таутомерия

1. Оптическая изомерия

Оптическая изомерия – один из видов пространственной изомерии. Явление оптической изомерии связано с хиральностью молекул. Хиральность – свойство объекта не быть тождественным своему зеркальному отражению (от слова «хирос» - рука). Одна из причин (не единственная!) оптической изомерии – наличие в молекуле органического соединения асимметрического углеродного атома – атома, у которого все четыре заместителя различны. В этом случае возникают две формы молекулы – два изомера, которые нельзя совместить в пространстве, один из них является зеркальным отражением другого. Такие изомеры называют оптическими изомерами или энантиомерами:

D D

C^* C^*

E E

A A

B B

Оптические изомеры имеют одинаковые физические и химические свойства, за исключением одного: они вращают плоскость поляризации света (это свойство называется оптической активностью) на одинаковый угол, но в противоположных направлениях. Величину оптической активности измеряют поляриметрами.

Принцип действия поляриметра

источник света колебания происходят по всем направлениям

_{* колебания происходят только в одной плоскости}

α

поляроид направление

кювета с веществом колебаний

изменилось

Если вещество вращает плоскость поляризации вправо, то его называют правовращающим (+), если влево, то левовращающим (−).

1.1. Оптически активные соединения с одним асимметрическим атомом углерода.

К таким соединениям можно отнести, например, бутанол-2:

H

|

CH₃ — CH₂ — C^*—CH₃

|

OH

Однако само по себе наличие асимметрического атома углерода не означает, что вещество оптически активно. Бутанол-2, полученный обычными методами, не обладает оптической активностью, поскольку содержит равное число молекул энантиомеров. Такая смесь называется рацемической. Иногда физические свойства рацемической смеси отличаются от свойств энантиомеров – в этом случае происходит образование рацемата – соединения, имеющего иную кристаллическую структуру, чем чистые энантиомеры. Так, синтетическая яблочная кислота

HOOC—C^*H—CH₂—COOH

|

OH

представляющая собой рацемат, имеет Т. пл. = 130 ºС, тогда как у чистых энантиомеров Т. пл. = 100 ºС.