5.8.3. Дигидроксидикарбоновые кислоты

Дигидроксибутандиовые кислоты ( винная, виноградная) – известны три изомера :.

D- винная, L- винная и мезовинная кислоты, все твердые кристаллические вещества, растворимые воде.

СООН СООН СООН

| | |

Н- C - ОН НО- C -Н Н- C -ОН

| | |

НО- С - Н Н - С - ОН Н - С - ОН

| | |

CООН СООН СООН

D - винная L- винная мезовинная

D - винная и L- винная кислоты - энантиомеры, их называют виноградной кислотой; две пары : D - винная и мезовинная , L- винная и мезовинная – диастереомеры. Мезовинная кислота- оптически неактивна ввиду внутренней симметрии молекулы.

D - винная кислота в виде кислой соли( винного камня) выделяется в осадок из красного виноградного вина. Изучая винные кислоты, в 1830г. И. Берцелиус ввел понятие изомерии, а в 1848 г. Л. Пастер разделил их на оптические антиподы. Соли винной кислоты называются тартраты.

В медицине используется лекарство антимонила –натрия тартрат ( натрий винносурьмянокислый) для лечения цистозоматозов. Обладает сильным рвотным действием, известен под названием « рвотный» камень.

Его состав (SbО) ООС-СНОН-СНОН-СООК

Двойная соль винной кислоты калия - натрия тартрат КООС-СН(ОН)-СН(ОН)СООNа в аналитической химии используется для получения реактива Фелинга( проведение качественной реакции для обнаружения глюкозы и ряда других углеводов). В 17 в. аптекарь Сенье предложил использовать это соединение как слабительное средство (отсюда происхождение названия сегнетова соль). В 20 веке обнаружили особые физические свойства данной соли, которая положила начало исследованию веществ-сегнетоэлектриков, обладающих пьезоэффектом, которые применяются в радиотехнике, для создания генераторов переменной частоты, в том числе и в производстве медицинской аппаратуры. Сегнетова соль является оптически активным соединением, так как исчезает симметричное строение из-за присутствия двух разных катионов: натрия и калия.

5.8.4. Гидрокситрикарбоновая кислота - лимонная, изолимонная кислоты-

производные трикарбалиловой кислоты

CООН СООН

| |

НООС- СН₂ – С -СН₂- СООН НООС- СН-СН-СН₂-СООН

| |

ОН ОН

лимонная кислота изолимонная кислота

Лимонная кислота( цитрат) твердое кристаллическое вещество, растворима в воде.

Принадлежит к наиболее распространенным кислотам растений: в большом количестве находится в соке лимонов( 6-8%), в смородине, бруснике, в свекольном соке, хвое, вине. В животных и человеческих клетках образуется в митохондриях, где в матриксе с ее участием проходит комплекс реакций, получивших название « цикл Кребса, или цикл трикарбоновых кислот).

В реакциях in vivo она образуется в реакции соединения( конденсации) АцетилКоА и щавелевоуксусной кислоты.

СООН

|

НООС – СН ₂– С -СООН + Н - СН₂ - СОSКоА ——> НООС-СН₂-С-СН₂ -СООН

| | -НSКоА |

О ОН

Образует кислые и средние соли, связывает ионы кальция, ее используют в качестве антикоагулянта , добавляя к препаратам крови для предотвращения свертываемости, поскольку ионы кальция входят в состав факторов свертывающей системы крови.

При дегидратации лимонная кислота превращается в аконитовую( в реакциях цикла Кребса в цис-аконитовую);. Гидратация цис - аконитовой сопровождается образованием изомера- изолимонной кислоты ( направление реакции соответствует правилам реакции А _Е - электрофильного присоединения )

- Н₂ О СООН + Н₂ О СООН

Лимонная кислота ——> | ——> |

СН₂ СН₂

| |

С- СООН С - СООН

| | |

С-Н ОН – С - Н

| |

СООН СООН

цис- аконитовая кислота изолимонная кислота

Лимонная и изолимонная кислоты отличаются положением гидроксигруппы: цитрат – третичный спирт, а изоцитрат – вторичный.

NB! Только у изолимонной кислоты гидрокси- группа может окисляться и эта реакция используется в цикле Кребса.

Лимонную кислоту используют в пищевой промышленности при изготовлении соков, напитков, кондитерских изделий, в медицине- добавка в производстве ряда лекарственных препаратов ( цитрамон – против головной боли), стерильный

4-5%раствор цитрата натрия используют для консервирования крови.