Karbonsavak Összetett funkciós csoport -H, azaz karboxil-csoportot tartalmazó vegyületek
Természetes karbonsavak Almasav (gyümölcsök) Piroszőlősav (intermedier) Niacin itromsav (citrusfélék) Biotin ( 2 transzfer) abietinsav (gyanta) Kolsav (epe)
Természetes karbonsavak H 3 -(H 2 ) 14 -H palmitinsav H 3 -(H 2 ) 16 -H sztearinsav H 3 -(H 2 ) 7 -H H-(H 2 ) 7 -H cisz: olajsav transz: elaidinsav 10 H 1 (H 2 ) 6 -H 20 (H 2 ) 4 -H 3 H H H szalicilsav Prostaglandin E (PGE 1 ) 1935 1963: szintézis H fahéjsav
Alkánsav (homológ sor) Hangyasav HH Etánsav, ecetsav H 3 H Propionsav H 3 H 2 H Butánsav, vajsav H 3 H 2 H 2 H Valeriánsav H 3 (H 2 ) 3 H Kapronsav H 3 (H 2 ) 4 H... Palmitinsav H 3 (H 2 ) 14 H Sztearinsav H 3 (H 2 ) 16 H... Alkándisav (homológ sor) xálsav Malonsav Borostyánkősav Glutársav Adipinsav... H - H H-H 2 -H H-(H 2 ) 2 -H H-(H 2 ) 3 -H H-(H 2 ) 4 -H
Almasav Elõször éretlen almából állították elõ. Benzoesav Egy Indonéziában honos fa gyantájából, a benzoegyantából állították elõ. Borkõsav Borkészítéskor "borkõ" alakjában válik ki (a borkõ, latinul tartarus, kálium-hidrogén-tartarát). Borostyánkõsav (4) A borostyán desztillációs bontásakor képzõdõ desztillátumban fedezték fel. Ecetsav (2) Az ecetben található. Fumársav (4) L, fumus, füst A Fumaria nevû növényben található; a növényt régen azért égették, hogy a füstjével elûzzék a gonosz szellemeket. Hangyasav (1) Hangyák desztillációs bontásával állították elõ. Glutársav (5) Elõször a glutaminsavból állították elõ. Kapronsav L, caper, kecske Kecsketejben található vegyület, szaga a kecskére emlékeztet. Linolsav, lenolajsav G, linon, len + olaj Glicerin-észter formájában megtalálható a lenolajban. Maleinsav (4) L, malum, alma Az almasav dehidratációs terméke. Malonsav (3) L, malum, alma Elõször az almasav oxidációjával állították elõ. xálsav (4) G, oxisz, savanyú Savanyú ízû vegyület, az xalis nemzetséghez tartozó növényekbõl vonható ki. Palmintisav (16) L, palma, pálma Megtalálható a pálmaolaj gilcerin-észterében. Piroszõlõsav (3) G, piro, tûz A (szõlõbõl kiváló) borkõsav pirolízisével állítható elõ. Propionsav (3) G, proto, elsõ és pion, zsír A legrövidebb szénláncú sav, amely a hosszabb zsírsavak tulajdonságait mutatja. Sztearinsav G, sztear, faggyú Növényi és állati zsírok glicerin-észtereiben fordul elõ. Tejsav (3) Aludttejben fedezték fel. Vajsav (4) Avas vajban található. Valeriánsav, macsakgyökérolaj A Valeriana officialis (macskagyökér) gyökerébõl nyerik ki. (A macskákra ingerlõen hat a növény fõ alkaloidja.) http://www.kfki.hu/chemonet
A triviális nevű karbonsavak szótövei és acilcsoportjaik nevei név szótő acilcsoport név szótő acilcsoport akrilsav akril akriloil acetecetsav acetoacet acetoacetil benzoesav benz benzoil borostyánkősav szukcin szukcinil borkősav tartar tartaroil ecetsav acet acetil citromsav citr citroil hangyasav form formil glicerinsav glicer gliceroil malonsav malon malonil glikolsav glikol glikoloil oxálsav oxal oxalil fahéjsav cinnam cinnamoil propionsav propion propionil ftálsav ftal ftaloil vajsav butir butiril fumársav fumar fumaroil maleinsav male maleoil nikotinsav nikotin nikotinoil olajsav ole oleoil palmitinsav palmit palmitoil piroszőlősav piruv piruvoil sztearinsav sztear sztearoil tejsav lakt laktoil
Szintézis oxidációval: H 3 acetilalkohol aldehid karbonsav --H -= -H H soportok -H 2 -H 2 H H 3 Na karboxi propanoil karboxilát Na acetát
121 pm................ Karboxil csoport 136 pm.. H.. H.... H.. (sp 3 ) (sp 2 ) (sp 2 ) δ δ (sp 3 ) δ
Karboxil csoport protonjának disszociációja után:........ :.............. 1/2.... 1/2 127 pm Karboxilát csoport szimmetrikus töltéseloszlás (mezoméria)
Szerkezet, tulajdonságok Alkoholoknál magasabb olvadás és forráspont H-hidak erős asszociációja oldatban és gázfázisban dimerekké asszociálnak a karboxilcsoport száma alapján egy-, két-, ill. többértékűek a szénlánc jellege szerint telítettek, telítetlenek, ill. aromás karbonsavak a telített egyértékű, kis szénatomszámú karbonsavak folyékonyak a nagyobb szénatomszámúak szilárdak 1 4 még vízoldékony, 4 felett nehezen H H
Szerkezet, tulajdonságok Savi jelleg közepesen erős szerves savak protonátadó készségük az ásványi savakénál kisebb savas jellegük a szénatomszám növekedésével csökken bázisokkkal vízoldékony sókat képeznek H + H 2 + H 3 H + NaH Na + H 2
pk S = pk S = H H H 3 H 3.8 4.76 H 3 H 2 H 2 H 4.9 H 3 -H 2 -H F H 2 H 4.9 2.58 H 3 H 2 H H l 2.81 l H 2 H Br H 2 H 2.81 2.90 H 3 H l H 2 H 4.06 I H 2 H H 3 H 3.17 4.76 H 2 l H 2 H 2 H 4.52 lh 2 H 2.81 H l 2 H H 1.29 4.22 l 3 H 0.89 Savi jelleg: karbonsavak > fenolok > víz > alkoholok pk S (5) (9) (14) (16)
Kémiai reakciók a d -H 2 eakció az α -atomon szubsztitúció d d H Dekarboxilálás eakció a karbonil -atomon 1. sav-bázis sajátság 2. redukció 3. szubsztitúció
Karbonsavszármazékok reaktivitása δ + δ X -I +K/M l S N Sav- klorid anhidrid tioészter észter amid = kötés polarizáltsága növekedik reaktivitás fokozódik
Nu X δ + δ (H +,E + ) X H(E) Nu Nu + X A = csoportnál: S N A nukleofil csoportnál: Acilálás H 3 Acil - Acetil -
Karboni(y)l vs. karboxilát Formyl- H Formiát H Acetyl- H 3 Acetát H 3 Propionyl- H 3 H 2 Propionát H 3 H 2 Benzoyl- Benzoát
........... Ẋ. X X d d X d Konjugációs kölcsönhatás X és a karbonil között eaktivitási sorrend a -atomon lejátszódó reakciókra nézve:.............. -.. : > -NH 2 > -H.. > -.. > -Ph.. > ---.. > -l:.. karboxilát sav észter savklorid savamid észter anhidrid
H Nu δ + δ l l H Nu Nu + Hl ' H -Hl Ar H Ar -Hl ' SH -Hl S ' H H 2 -Hl ' 2 NH X -Hl ' -Nal Na + ' N' 2
Savanhidrid H + H H 2 Pl.: savklorid + só H 3 H 3 Ecetsavanhidrid (Acetanhidrid) Maleinsavanhidrid Ftálsavanhidrid
H szalicilsav H + 2 NaH 120 H 3 H l 1897 Hoffmann H 3 H acetilszalicilsav
Karbonsavészter + ' H [H + ] + H 2 H ' Sav Säure Alkohol Észter Ester (kein Phenol) Wasser H + H + H ' +H + H H H ' H + ' + HH EVEZIBILIS
Laktonképzés β γ α H H [H + ] H 2 α β γ α β δ γ Lacton δ Lacton
1,4-butándiol oxidáció 4-Hidroxibutirát metabolizmusa γ-butirolakton oxidáció laktonáz 4-H-butanal GHB? KIEGÉSZÍTÉS GHB DH (citopl.) alkohol/aldehid reduktáz GABA transzamináz (mitokond.) GABA Szukcinát szemialdehid oxidáció Szukcinát
Aminokarbonsavak * * * * * * * * *
Kéntartalmú vegyületek Merkaptánok mercurium captans BAL (dimercaprol) alkohol tiol fenol - tiofenol etanol etántiol / merkaptoetán propanol propántiol / propil-merkaptán 2-propénol 2-propén-tiol / allil-merkaptán
Kéntartalmú vegyületek Úgy értesültem, hogy még mindig használja a házi készítésű fokhagymás szájvizét.
Kéntartalmú vegyületek
Kén oxidációs állapota szerves vegyületekben
Kéntartalmú vegyületek Méret S > polarizálhatóság SH > H savasság SH > H lúgokkal: sóképzés karbonsavakkal : tioészterképzés - tioészterek nagy energiájú makroerg kötés (-30-40 kj/mol) vö:atp könnyen oxidálhatóak antioxidáns (?) - diszulfid tioalkoholok aldehidekkel tiofélacetált képeznek
Acetylgruppe Acetilcsoport S H 3 H 2 H 2 NH H 2 H 2 NH H H H 3 H 3 H 2 P - P - β-mercaptoethylamin- Tioetanolamin est Pantothensäure-est Pantoténsav Adenozin-3-foszfát Adenosin-3'- phosphat NH 2 N N N N H H H H H P - - Acetyl-oenzym Acetil-koenzimAA
GSSG
Nitrogéntartalmú szerves vegyületek
Természetes aminok
Nitrogén oxidációs állapota szerves vegyületekben xidation State Formulas (names) _ 3 _ 2 _ 1 0 +1 +3 3 N (amines) 2 N N 2 (hydrazines) N=N (azo cpd.) N 2 (nitrogen) N= (nitroso) -N 2 (nitro) 4 N (+) (ammoni um) =N N 2 (hydrazones) 2 NH (hydroxyl amine) N 2 (+) (diazonium) N= (nitrite ester) =N (imines) N (nitriles) 3 N (amine oxide)
Nitrogéntartalmú szerves vegyületek a nitrocsoport elektronszívó hatású oxovegyületekkel a primer aminok schiff bázisokat képeznek - transzaminálás
Transzaminálás Schiff bázis Piridoxál Piridoxamin
Folsav PABA Szulfonamid - antimetabolit
Foszfortartalmú szerves vegyületek
Foszfor oxidációs állapota szerves vegyületekben
1) 1,3 Biszfoszfoglicerát Vegyes savanhidrid P H H H H P Észter 2) Foszfoenolpiruvát - P Enolészter H H
Aromás vegyületek
Benzol
Y in 6 H 5 Y eaction % rtho-product % Meta-Product % Para-Product H 3 Nitration 30 40 0 2 60 70 H 3 F- Acylation 5 10 0 5 90 95 N 2 Nitration 5 8 90 95 0 5 H 3 Nitration 55 65 1 5 35 45 H 3 Sulfonation 30 35 5 10 60 65 H 3 F- Acylation 10 15 2 8 85 90 Br Nitration 35 45 0 4 55 65 Br hlorination 40 45 5 10 50 60