6.7.2. Химические свойства

Гидроксикислоты обладают всеми химическими свойствами карбоновых кислот и спиртов, что обусловлено наличием в их молекулах карбоксильной и гидроксильной групп. Однако в поведении этих соединений есть свои особенности, что вызвано взаимодействием этих групп.

6.7.2.1. Кислотность

Гидроксикислоты являются более сильными кислотами по сравнению с незамещёнными карбоновыми кислотами из-за электроноакцепторного индуктивного эффекта гидроксильной группы:

Однако при дальнейшем удалении спиртовой гидроксильной группы от карбоксильной (например, для - и -гидроксикислот) её влияние уже практически не ощущается, и кислотные свойства этих соединений незначительно отличаются от таковых для незамещённых кислот.

6.7.2.2. Свойства карбоновых кислот и спиртов

Аналогично незамещённым карбоновым кислотам гидроксикислоты образуют различные функциональные производные. Однако некоторым из таких реакций мешает присутствие гидроксильной группы, которая также может вступать во взаимодействие. Гидроксикислотам также присущи обычные свойства спиртов. Кроме того, в некоторые реакции вступает как карбоксильная, так и спиртовая гидроксильная группа. Примеры:

Механизмы этих реакций были рассмотрены в соответствующих главах.

6.7.2.3. Отношение к нагреванию

Гидроксикарбоновые кислоты при нагревании претерпевают дегидратацию, однако направление реакции определяется взаимным положением гидроксильной и карбоксильной групп в молекуле:

а) при этом -гидроксикислоты при нагревании образуют лактиды — циклические сложные эфиры — из двух молекул кислот

Механизм процесса (такой же, как и механизм этерификации обычных карбоновых кислот) связан с образованием устойчивого шестичленного цикла, в рамках которого происходит перенос электронов;

б) для -гидроксикислоты при нагревании протекает реакция отщепления и образуются,-непредельные кислоты (это один из способов получения ненасыщенных карбоновых кислот)

в) - и-гидроксикислоты очень легко образуют стабильные- и-лактоны — циклические сложные эфиры. Лёгкость протекания реакции этерификации и устойчивость продуктов связана с пространственной доступностью реагирующих групп и образованием пяти- и шестичленных циклов

Для такой многоосновной кислоты, как лимонная (гл. 6.7.1), пиролиз будет протекать как для -гидроксикислоты:

лимонная кислота аконитовая кислота

Протекание по этому направлению можно объяснить тем, что в продукте такого превращения имеется ---сопряжённая система, стабилизирующая молекулу.

6.7.3. Способы получения

1. -Гидроксикислоты получают либо замещением галогена в-галогенозамещённых кислотах, либо циангидринным методом — из альдегидов или кетонов присоединением циановодородной кислоты и последующим гидролизом образовавшегося циангидрина:

а) R-CHCl-COOH + H₂O R-CHOH-COOH + HCl

б)

2. Удобным методом получения -гидроксикислот является реакция Реформатского:

При этом на первой стадии образуется цинкорганическое соединение

Zn + BrCH₂COOC₂H₅  BrZn–CН₂-COOC₂H₅ ,

которое вступает в реакцию Ad_Nк данному карбонильному соединению аналогично реактиву Гриньяра (гл. 6.1.4.1, п. 6).

Другим способом получения -гидроксикислот является гидратация,-ненасыщенных кислот (гл. 6.5.3.2).

Возможны и другие, более общие способы получения -гидроксикислот (например, восстановление оксокарбоновых кислот, замещение галогена в галогенокарбоновых кислотах). Аналогично- и-гидроксикислоты могут быть получены общими методами.