Органичните киселини в живота на всеки от нас. Органични и неорганични киселини Списък на органичните киселини от а до я

карбоксилни киселини - Това са органични съединения, съдържащи в молекулата си карбоксилна група -COOH, която е функционална група.

Киселините биват едно- и многоосновни, наситени, ненаситени, ароматни и др.

Хомоложна серия от едноосновни органични киселини: мравчена HCOOH, оцетна CH 3 COOH, маслена C 3 H 7 COOH палмитинова C 15 H 31 COOH, стеаринова C 17 H 35 COOH.

Хомоложна серия от двуосновни киселини: оксалова COOH-COOH, малонова COOH-CH 2 -COOH, янтарна COOH-(CH 2) 2 -COOH.

Ненаситените киселини съдържат една или повече множествени връзки в радикала: CH 2 \u003d CH-COOH - акрил; C 17 H 33 COOH - олеинова; C 17 H 31 COOH - линолова и др.

Ароматните киселини започват своята хомоложна серия с бензоена киселина и след това страничната верига се удължава или към бензеновия пръстен се добавят метилови радикали.

физични свойства.Нисшите монокарбоксилни киселини (C 1 -C 9) са безцветни течности със специфична миризма, разтворими във вода. Висшите алифатни и ароматни киселини са твърди вещества, неразтворими във вода.

Химични свойства.Всички органични киселини имат киселинни свойства, които се влияят от много фактори, като например структурата на радикала (размер и наличие на заместители). Органичните киселини лесно образуват соли:

2CH3COOH + Zn (CH3COO) 2Zn + H2;

CH3COOH + NaOHCH3COONa + H2O;

2CH 3 COOH + CuO (CH 3 COO) 2 Cu + H 2 O,

естери (реакция на естерификация):

метил бензоат на бензоена киселина

киселинни анхидриди:

оцетен анхидрид

Анхидридите се използват за производство на изкуствени влакна и лекарства.

Получаване на киселинни амиди:

ацетамид

Наситените въглеводородни радикали на киселини могат да влязат в реакции на радикално заместване с халогени:

2-хлороетанова киселина (хлороцетна киселина)

Ж Групата -COOH като ориентант от втори вид има мета-ориентиращ ефект:

m-бромобензоена киселина

m-сулфобензоена киселина

двуосновни органични киселини.

Дикарбоксилни киселини - кристални вещества, разтворими във вода. Представители на киселини: HOOS-COOH - оксалова киселина, HOOS-(CH 2) 2 -COOH - янтарна киселина, C 6 H 4 (COOH) 2 - терефталова киселина.

Оксалова киселина се намира в листата на киселец, киселец, ревен. Янтарната киселина е междинен продукт от биологичното разграждане на протеини, въглехидрати и мазнини, намира се в кехлибар, кафяви въглища, в много растения, особено в неузрели плодове, е полезен компонент за живота на тялото.

Химични свойствадикарбоксилните киселини са подобни на монокарбоксилните киселини, но реакциите могат да протичат с участието на една или две карбоксилни групи едновременно:

HOOC–COOH + 2NaOHNaOOC–COONa+ 2H 2 O.

натриев оксалат

Естерите на двуосновните киселини са термично нестабилни. Реакцията на декарбоксилиране протича при нагряване:

оксалова киселина мравчена киселина

Двуосновни ароматни киселини -фталовата и терефталовата киселина се използват широко в органичния синтез.

Фталова киселина впромишлеността се получава от о-ксилен или нафталин чрез окисляване:

Производните на фталовата киселина се използват за получаване на пластификатори за поливинилхлорид и като репеленти; са изходен материал за техническия синтез на индигови багрила, фенолфталеин, флуоресцеин и други вещества.

Терефталова киселина получени главно чрез изомеризация на калиевата сол на фталовата киселина при 400°C. Може да се получи и чрез окисляване на р-ксилен с атмосферен кислород.

катализатор

Терефталовата киселина се използва в големи количества за синтеза на лавсан чрез кондензация с етиленгликол.

остатък остатък

терефталова киселина етилен гликол

При кондензация на фталов анхидрид с фенол се образува фенолфталеин (индикатор и слабително).

фталов анхидрид фенолфталеин

ненаситени карбоксилни киселини.Ненаситените киселини се характеризират с общите свойства на карбоксилните киселини и свойствата на ненаситените въглеводороди - образуване на соли, естери, полимери и реакции на присъединяване и др.

Най-простият представител на ненаситените моноосновни карбоксилни киселини е акриловата киселина, която има способността лесно да полимеризира:

Представители на ненаситени карбоксилни киселини са част от мазнините, като олеинова, линолова и линоленова.

Мравчена киселина (HCOOH) е безцветна течност с остра миризма и остър вкус.

Мравчена (метанова) киселина в свободно състояние се намира в тялото на мравки, коприва и в малки количества в урината и потта на животните.

При лечение на ревматизъм се използват разтвори на алкохолна киселина (1,25%). Киселината се използва в текстилната промишленост.

Мравчената киселина е добър консервант за сочни и мокри храни.

Мравчената киселина се получава промишлено чрез въздействието на въглероден оксид (II) върху горещ разтвор на натриев хидроксид под налягане.

Оцетна (етанова) киселина CH 3 COOH се получава по различни начини:

а) ферментация на захари с оцетна киселина,

б) суха дестилация на дървесина,

в) от ацетилен (според реакцията на Кучеров).

Чистата оцетна киселина е безцветна течност с остра миризма. Безводната оцетна киселина може да съществува в твърдо състояние (т.т. 16,6 ° C) - нарича се ледена оцетна киселина.

Оцетната киселина се използва в бита, хранителната, химическата, кожарската, текстилната промишленост, използва се за синтеза на редица лекарства и изкуствени влакна.

Солите на тази киселина се използват за боядисване на петна в текстилната промишленост. Някои соли (мед и други метали) се използват за борба с селскостопанските вредители. Естерите на оцетната киселина се използват като разтворители за лакове и бои.

Основен меден ацетат (CH 3 COO) 2 Cu-Cu (OH) 2 - парижка зеленина - отровна е и се използва за борба с вредителите по растенията и като боя.

Маслена (бутанова) киселина C 3 H 7 COOH е част от кравето масло като сложен триглицерид, намира се в свободно състояние в гранясало масло и пот и има неприятна миризма.

палмитинова истеаринова киселина (C 15 H 31 COOH, C 17 H 35 COOH) - твърди вещества без вкус и мирис. Тяхната смес се нарича стеарин. Палмитинова киселина се намира в спермацет и пчелен восък. Техните глицеринови естери са основните съставки на мазнините.

Бензоена киселина C 6 H 5 COOH се получава чрез окисление на толуен. Това твърдо кристално вещество лесно се сублимира, почти без мирис, използва се за приготвяне на багрила, има антисептични свойства, поради което се използва в медицината и в консервните продукти, това е изходен материал за производството на захарин.

акрилна киселина - ненаситена киселина CH 2 \u003d CHCOOH се получава синтетично. Това е течност с остра миризма, лесно се полимеризира. Естерите на полиакриловата киселина се използват в производството на пластмаси, те са прозрачни. Най-добрият плексиглас е плексиглас - метилов естер на полиметакрилова киселина:

Олеинова киселина C 17 H 33 COOH е част от почти всички естествени мазнини (до 80% в зехтина). Чистата олеинова киселина е маслена течност без мирис и вкус.

Намира се в чист вид в растенията, както и под формата на соли или естери - органични съединения

В свободно състояние такива многоосновни хидрокси киселини се срещат доста често в плодовете, докато съединенията са характерни предимно за други елементи на растенията, като стъбла, листа и т.н. Ако погледнете органичните киселини, техният списък непрекъснато нараства и като цяло не е затворен, тоест редовно се попълва. Вече са открити такива киселини като:

адипикова киселина,

бензоена,

дихлороцетна,

валериан,

гликолова,

глутарова,

лимон,

Малеик,

маргарин,

масло,

млечни продукти,

Монохлороцетна,

Мравка,

пропионова,

салицилова,

трифлуорооцетна,

Фумаровая,

оцетна,

киселец,

ябълка,

Янтарна и много други органични киселини.

Често такива вещества могат да бъдат намерени в плодови и ягодоплодни растения. Овощните растения включват кайсии, дюли, черешови сливи, грозде, череши, круши, цитрусови плодове и ябълки, докато ягодоплодните включват червени боровинки, череши, къпини, червени боровинки, цариградско грозде, малини, касис. Те се основават на винена, лимонена, салицилова, оксалова и органични киселини, включително много

Към днешна дата много свойства на киселините са изследвани директно в областта на фармакологията и биологичните ефекти върху човешкото тяло. Например:

• първо, органичните киселини са доста важни компоненти на метаболизма (метаболизъм, а именно протеини, мазнини и въглехидрати);
• второ, те предизвикват секреторната работа на слюнчените жлези; насърчаване на киселинно-алкалния баланс;
• трето, те участват значително в увеличаването на отделянето на жлъчката, стомашния и панкреатичния сок;
• и накрая, те са антисептици.

Киселинността им варира от четири цяло до пет и пет.

В допълнение, органичните киселини играят важна роля в хранително-вкусовата промишленост, действайки като пряк индикатор за качеството или лошото качество на продуктите. За последното много често се използва методът на йонна хроматография, при който могат да бъдат открити не само органични киселини, но и неорганични йони. С този метод кондуктометричното откриване с потискане на фоновата електрическа проводимост показва резултат почти десет пъти по-точен от откриването при ниски дължини на вълните на ултравиолетовото лъчение.
Идентифицирането на профила на органичните киселини в плодовите сокове е необходимо не само за установяване на качеството на напитката, нейната приемливост за консумация, но също така допринася за идентифицирането на фалшификати.
Ако разгледаме директно свойствата на карбоксилните киселини, те включват предимно:

Придаване на червен цвят на лакмусова хартия;

Лесна разтворимост във вода;

Настоящ кисел вкус.

Те също са важен електрически проводник. Според силата на разлагане абсолютно всички киселини принадлежат към слабата група на електролитите, с изключение, разбира се, на мравчената киселина, която от своя страна заема средна стойност по интензитет. Височината на молекулното тегло на карбоксилната киселина влияе върху силата на разлагане и има обратна връзка. С помощта на специфично определени метали става възможно да се изолират водород и сол от киселини, което се случва много по-бавно, отколкото при взаимодействие с нещо като сярна или солна. Солите се появяват и при излагане на основни оксиди и основи.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

киселини- електролити, по време на дисоциацията на които се образуват само йони Н + от положителни йони:

HNO 3 ↔ H + + NO 3 -

CH 3 COOH ↔ H + + CH 3 COO -

Класификация на киселините

Киселините се класифицират основно на неорганични и органични (карбоксилни). Слаби киселинни свойства се проявяват от такива органични съединения като алкохоли и феноли. Неорганичните и карбоксилните киселини от своя страна имат свои собствени класификации. И така, всички неорганични киселини могат да бъдат класифицирани:

• според броя на водородните атоми, способни да се отделят във воден разтвор (едноосновен -HCl, HNO 2, двуосновен -H 2 SO 4, H 2 SiO 3, триосновен -H 3 PO 4)
• по киселинен състав (безкислородни - HI, HF, H 2 S и съдържащи кислород - HNO 3, H 2 CO 3)

Карбоксилните киселини се класифицират:

• по броя на карбоксилните групи (едноосновни - HCOOH, CH 3 COOH и двуосновни -H 2 C 2 O 4)

Физични свойства на киселините

На н.о. повечето неорганични киселини съществуват в течно състояние, някои в твърдо състояние (H 3 PO 4, H 3 BO 3).

Органичните киселини с до 3 въглеродни атома са лесно подвижни, безцветни течности с характерна остра миризма; киселините с 4-9 въглеродни атома са мазни течности с неприятна миризма, а киселините с голям брой въглеродни атоми са твърди вещества, които са неразтворими във вода.

Структурата на карбоксилната група

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

карбоксилна група- -СООН се състои от карбонилна група -> С=О и хидроксилна група -ОН, които взаимно си влияят. Несподелената електронна двойка на кислородния атом в хидроксидния йон се измества към въглеродния атом на карбонилната група, което отслабва –OH връзката и причинява наличието на киселинни свойства (фиг. 1).

Ориз. 1 Структурата на карбоксилната група

Получаване на киселини

Неорганичните и органичните киселини се получават по различни начини. Така могат да се получат неорганични киселини:

• чрез реакцията на киселинни оксиди с вода

  SO 3 + H 2 O \u003d H 2 SO 4

• чрез реакцията на свързване на неметали с водород

  H 2 + S ↔ H 2 S

• чрез обменна реакция между соли и други киселини

  K 2 SiO 3 + 2HCl → H 2 SiO 3 ↓ + 2KCl

Органичните киселини се получават чрез:

• окисляване на алдехиди и първични алкохоли (KMnO 4 и K 2 Cr 2 O 7 действат като окислители)

  R - CH 2 -OH → R -C (O) H → R-COOH,

  където R е въглеводороден радикал.

Химични свойства на киселините

Общите химични свойства както на органичните, така и на неорганичните киселини включват:

- способността за промяна на цвета на индикаторите, например лакмусът става червен, когато влезе в киселинен разтвор (това се дължи на дисоциацията на киселини);

— взаимодействие с активни метали

2RCOOH + Mg = (RCOO) 2 Mg + H 2

Fe + H 2 SO 4 (p - p) \u003d FeSO 4 + H 2

— взаимодействие с основни и амфотерни оксиди

2RCOOH + CaO = (RCOO) 2 Ca + H 2 O

6RCOOH + Al 2 O 3 = 2(RCOO) 3 Al + 3H 2 O

2HCl + FeO = FeCl 2 + H 2 O

6HNO 3 + Al 2 O 3 \u003d 2Al (NO 3) 3 + 3H 2 O

- взаимодействие с бази

RCOOH + NaOH = RCOONa + H 2 O

H 2 SO 4 + 2NaOH \u003d Na 2 SO 4 + H 2 O

- взаимодействие със соли на слаби киселини

RCOOH + NaHCO 3 \u003d RCOONa + H 2 O + CO 2

CH 3 COONa + HCl \u003d CH 3 COOH + NaCl

Специфични свойства на неорганичните киселини

Специфичните свойства на неорганичните киселини включват редокс реакции, свързани със свойствата на киселинните аниони:

H 2 SO 3 + Cl 2 + H 2 O \u003d H 2 SO 4 + 2HCl

Pb + 4HNO 3 (конц.) = Pb (NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O

Специфични свойства на органичните киселини

Специфичните свойства на органичните киселини включват образуването на функционални производни чрез заместване на хидроксилната група (1, 2, 3, 4), както и халогениране (5), редукция (6) и декарбоксилиране (7).

R -C (O) -OH + PCl 5 \u003d R -C (O) -Cl (киселинен хлорид) + POCl 3 + HCl (1)

R –C(O)-OH + H-O-C(O)-R = R – C(O) – O – C(O) – R (анхидрид) (2)

CH 3 COOH + CH 3 -CH 2 -OH \u003d CH 3 -C (O) -O-C 2 H 5 (етил ацетат (естер)) + H 2 O (3)

CH 3 COOH + CH 3 -NH 2 \u003d CH 3 -C (O) -NH-CH 3 (амид) + H 2 O (4)

CH 3 -CH 2 -COOH + Br 2 \u003d CH 3 - CHBr -COOH + HBr (катализатор - P cr) (5)

R-COOH + LiAlH 4 (воден разтвор, подкислен с HCl) = R-CH 2 -OH + AlCl 3 + LiCl (6)

CH 2 \u003d CH-CH 2 -COOH \u003d CO 2 + CH 2 = CH-CH 3 (7)

Примери за решаване на проблеми

ПРИМЕР 1

ПРИМЕР 2

Органичните киселини са продукти на разпадане на вещества в хода на метаболитни реакции, чиято молекула включва карбоксилна група.

Съединенията действат като междинни елементи и основни компоненти на преобразуването на метаболитната енергия на базата на производството на аденозин трифосфат, цикълът на Кребс.

Концентрацията на органични киселини в човешкото тяло отразява нивото на функциониране на митохондриите, окисление на мастни киселини и метаболизъм. В допълнение, съединенията допринасят за спонтанното възстановяване на киселинно-базовия баланс на кръвта. Дефектите в митохондриалния метаболизъм причиняват отклонения в метаболитните реакции, развитието на невромускулни патологии и промени в концентрацията. Освен това те могат да доведат до клетъчна смърт, което е свързано с процеса на стареене и появата на амиотрофична латерална склероза, болестите на Паркинсон и Алцхаймер.

Класификация

Най-високото съдържание на органични киселини в продуктите от растителен произход, поради което те често се наричат ​​​​"плодове". Те придават характерен вкус на плодовете: кисел, тръпчив, стипчив, поради което често се използват в хранително-вкусовата промишленост като консерванти, водозадържащи агенти, регулатори на киселинността, антиоксиданти. Помислете за често срещаните органични киселини и под какъв номер на хранителна добавка са записани: мравчена (E236); ябълка (Е296); вино (E335 - 337, E354); млечни (E326 - 327); оксалова; бензоена (Е210); сорбинова (Е200); лимон (E331 - 333, E380); оцетна киселина (E261 - 262); пропионова (Е280); фумарова (Е297); аскорбинова (E301, E304); кехлибар (E363).
Човешкото тяло „произвежда“ органични киселини не само от храната в процеса на смилане на храната, но и ги произвежда самостоятелно. Такива съединения са разтворими в алкохол, вода, изпълняват дезинфекцираща функция, подобрявайки благосъстоянието и човешкото здраве.

Ролята на органичните киселини

Основната функция на карбоксилните съединения е да поддържат киселинно-алкалния баланс на човешкото тяло.
Органичните вещества повишават нивото на pH на околната среда, което подобрява усвояването на хранителните вещества от вътрешните органи и отстраняването на токсините. Факт е, че имунната система, полезните бактерии в червата, химичните реакции, клетките работят по-добре в алкална среда. Подкисляването на тялото, напротив, е идеална предпоставка за процъфтяване на заболявания, които се основават на следните причини: киселинна агресия, деминерализация, ензимна слабост. В резултат на това човек изпитва неразположение, постоянна умора, повишена емоционалност, кисела слюнка, оригване, спазми, гастрит, пукнатини в емайла, хипотония, безсъние и неврити. В резултат на това тъканите се опитват да неутрализират излишната киселина поради вътрешни резерви. Човек губи мускулна маса, чувства липса на жизненост. Органичните киселини участват в следните храносмилателни процеси, алкализирайки тялото:

• активиране на чревната подвижност;
• нормализиране на ежедневните изпражнения;
• забавят растежа на гнилостните бактерии, ферментацията в дебелото черво;
• стимулират секрецията на стомашен сок.

Функции на някои органични съединения:

Винена киселина. Използва се в аналитичната химия, медицината, хранително-вкусовата промишленост за откриване на захари, алдехиди, при производството на безалкохолни напитки, сокове. Действа като антиоксидант. Най-голямо количество се съдържа в гроздето.

Млечна киселина. Има бактерицидно действие, използва се в хранително-вкусовата промишленост за подкисляване на сладкарски изделия и безалкохолни напитки. Образува се по време на млечнокисела ферментация, натрупва се във ферментирали млечни продукти, мариновани, осолени, накиснати плодове и зеленчуци.

Оксалова киселина. Стимулира работата на мускулите, нервите, подобрява усвояването на калций. Не забравяйте обаче, че ако оксаловата киселина стане неорганична по време на обработката, нейните соли (оксалати), образувани, причиняват образуването на камъни, разрушават костната тъкан. В резултат на това човек развива артрит, артроза и импотентност. В допълнение, оксаловата киселина се използва в химическата промишленост (за производство на мастило, пластмаси), металургията (за почистване на котли от оксиди, ръжда, котлен камък), в селското стопанство (като инсектицид), козметологията (за избелване на кожата). В природата се среща в боб, ядки, ревен, киселец, спанак, цвекло, банани, сладки картофи, аспержи.

Лимонена киселина. Активира цикъла на Кребс, ускорява метаболизма, проявява детоксикиращи свойства. Използва се в медицината за подобряване на енергийния метаболизъм, в козметологията - за регулиране на pH на продукта, ексфолиране на "мъртвите" епидермални клетки, изглаждане на бръчките и запазване на продукта. В хранително-вкусовата промишленост (в хлебопекарството, за производство на газирани напитки, алкохолни напитки, сладкарски изделия, желе, кетчуп, майонеза, конфитюр, топено сирене, студен тонизиращ чай, рибни консерви) се използва като регулатор на киселинността за защита от разрушителни процеси , за придаване на характерен кисел вкус на продуктите. Източници на съединението: китайска магнолия, неузрели портокали, лимони, грейпфрути, сладкиши.

Има антисептични свойства, така че се използва като противогъбично, антимикробно средство при кожни заболявания. Солта на бензоената киселина (натрий) е отхрачващо средство. Освен това органичното съединение се използва за консервиране на храна, синтез на багрила и създаване на парфюмерийна вода. За да се удължи срокът на годност, Е210 се включва в дъвка, конфитюр, конфитюр, мармалад, сладкиши, бира, алкохол, сладолед, плодови пюрета, маргарин, млечни продукти. Естествени източници: червени боровинки, червени боровинки, боровинки, кисело мляко, подквасено мляко, мед, карамфилово масло.

Сорбинова киселина. Той е естествен консервант, има антимикробен ефект, поради което се използва в хранително-вкусовата промишленост за дезинфекция на продукти. Освен това предпазва от потъмняване на кондензирано мляко, формоване на безалкохолни напитки, хлебни изделия, сладкарски изделия, плодови сокове, полупушени колбаси, гранулиран хайвер. Не забравяйте, че сорбиновата киселина проявява полезни свойства само в кисела среда (при pH под 6,5). Най-голямото количество органични съединения се намира в плодовете на планинската пепел.

Оцетна киселина. Участва в метаболизма, използва се за приготвяне на марината, консервиране. Намира се в осолени / мариновани зеленчуци, бира, вино, сокове.

Урсоловата, олеиновата киселина разширяват венозните съдове на сърцето, предотвратяват атрофията на скелетните мускули и намаляват количеството глюкоза в кръвта. Тартронът забавя превръщането на въглехидратите в триглицериди, предотвратявайки атеросклероза и затлъстяване, уроникът премахва от тялото радионуклиди, соли на тежки метали, а галът има антивирусен, противогъбичен ефект. Органичните киселини са ароматични компоненти, които в свободно състояние или под формата на соли влизат в състава на хранителните продукти, определяйки техния вкус. Тези вещества подобряват усвояването и смилането на храната. Енергийната стойност на органичните киселини е три килокалории енергия на грам. Карбоксилните и сулфоновите съединения могат да се образуват по време на производството на преработени продукти или да бъдат естествена част от суровината. За подобряване на вкуса, мириса, органичните киселини се добавят към ястията по време на приготвянето им (в сладкиши, конфитюри). В допълнение, те намаляват pH на околната среда, инхибират процесите на гниене в стомашно-чревния тракт, активират чревната подвижност, стимулират секрецията на сок в стомаха и имат противовъзпалителни, антимикробни ефекти.

Дневна ставка, източници

За поддържане на киселинно-алкалния баланс в нормални граници (pH 7,36 - 7,42) е важно ежедневно да се консумират храни, съдържащи органични киселини.

За повечето зеленчуци (краставици, чушки, зеле, лук) количеството на съединението на 100 грама ядлива част е 0,1 - 0,3 грама. Повишено съдържание на полезни киселини в ревен (1 грам), смлени домати (0,8 грама), киселец (0,7 грама), плодови сокове, квас, извара, кумис, кисели вина (до 0,6 грама). Лидерите по отношение на органичните вещества са горски плодове и плодове:

• лимон - 5,7 грама на 100 грама продукт;
• червени боровинки - 3,1 грама;
• червено френско грозде - 2,5 грама;
• касис - 2,3 грама;
• офика градина - 2,2 грама;
• череша, нар, мандарини, грейпфрут, ягоди, арония - до 1,9 грама;
• ананас, праскова, грозде, дюля, череша - до 1,0 грама.

До 0,5 грама органични киселини съдържат ферментирали млечни продукти. Количеството им зависи от свежестта и вида на продукта. При дългосрочно съхранение се получава подкисляване на такива продукти, в резултат на което става негодно за консумация. Като се има предвид, че всеки вид органична киселина има специално действие, дневната нужда на организма от много от тях варира от 0,3 до 70 грама. При хронична умора, намалена секреция на стомашен сок, бери-бери нуждата се увеличава. При заболявания на черния дроб, бъбреците, повишена киселинност на стомашния сок, напротив, тя намалява. Показания за допълнителен прием на естествени органични киселини: ниска телесна издръжливост, хронично неразположение, понижен тонус на скелетната мускулатура, главоболие, фибромиалгия, мускулни спазми.

Заключение

Органичните киселини са група съединения, които алкализират тялото, участват в енергийния метаболизъм и се намират в растителни продукти (кореноплоди, листни зеленчуци, горски плодове, плодове, зеленчуци). Липсата на тези вещества в организма води до сериозни заболявания. Киселинността се повишава, усвояването на жизненоважни минерали (калций, магнезий) намалява. Има болезнени усещания в мускулите, ставите, остеопороза, развиват се заболявания на пикочния мехур, сърдечно-съдовата система, имунитетът намалява, метаболизмът се нарушава. При повишена киселинност (ацидоза) млечната киселина се натрупва в мускулната тъкан, увеличава се рискът от диабет и образуване на злокачествен тумор. Излишъкът от плодови съединения води до проблеми със ставите, храносмилането, нарушава функционирането на бъбреците. Не забравяйте, че органичните киселини нормализират киселинно-алкалния баланс на тялото, запазват здравето и красотата на човека, като имат благоприятен ефект върху кожата, косата, ноктите и вътрешните органи. Затова в естествения си вид те трябва да присъстват в диетата ви всеки ден!

Огромен брой съединения, известни на съвременния свят, са органични киселини. В природата те се получават предимно от захари в резултат на сложни биохимични реакции. Тяхната роля във всички жизнени процеси е безценна. Например при биосинтезата на гликозиди, аминокиселини, алкалоиди и други биологично реактивни вещества; в метаболизма на въглехидратите, мазнините и протеините ... Има много жизненоважни процеси, включващи органични киселини.

Какво им е специалното? Органичните киселини придобиват уникални химични и биологични свойства благодарение на собствения си елементен и функционален състав на молекулите. Определена последователност от свързващи атоми от различно естество и спецификата на тяхната комбинация придават на веществото индивидуални характеристики и характеристики на взаимодействие с други.

Качествен състав на органичните вещества

Основната тухла, един вид монометър на всички живи същества, е въглеродът или, както се нарича още, въглеродът. От него са изградени всички "скелети" - основни структури, скелети - органични съединения и киселини също. На второ място по разпространение е водородът, друго име на елемента е водород. Той запълва валенциите на въглерода, свободен от връзка с други атоми, придава на молекулите обем и плътност.

Третият е кислород или кислород, той се комбинира с въглерод като част от групи от атоми, давайки на просто алифатно или ароматно вещество напълно нови характеристики, например окислителна способност. Следващият в диапазона на разпространение е азотът, неговият принос към свойствата на органичните киселини е специален, има отделен клас аминосъдържащи съединения. Също така в органичните съединения има сяра, фосфор, халогени и някои други елементи в много по-малки количества.

Други органични вещества също са отделени в отделен клас. Нуклеиновите киселини са фосфор- и азотсъдържащи биологични полимери, изградени от мономери – нуклеотиди, образуващи най-сложните структури на ДНК и РНК.

Обосноваване на химическата идентичност

Определящият фактор за разлика от други вещества е наличието в съединението на такава асоциация на атоми, която има строга последователност на тяхното свързване един с друг и носи вид генетичен код на класа, като функционална група от органични киселини . Нарича се карбоксил, състои се от един въглероден атом, водород и два кислорода и всъщност съчетава карбонилни (-C=O) и хидроксилни (-OH) групи.

Съставните части си взаимодействат на електронно ниво, генерирайки индивидуалните свойства на киселините. По-специално, реакциите на присъединяване на карбонил не са присъщи за тях и способността за даряване на протон е няколко пъти по-висока от тази на алкохолите.

Конструктивни особености

Какво се случва на електронно ниво на взаимно влияние във функционалната група на класа на органичните киселини? Въглеродният атом има частично положителен заряд поради изтеглянето на плътността на връзката към кислорода, при което способността да се задържи е много по-висока. Кислородът от хидроксилната част има несподелена електронна двойка, която сега започва да се привлича от въглерода. Това намалява плътността на връзката кислород-водород, в резултат на което водородът става по-подвижен. За съединението става възможна киселинна дисоциация. Намаляването на положителния заряд на въглерода води до прекратяване на процесите на добавяне, както вече беше споменато по-горе.

Ролята на специфични фрагменти

Всяка функционална група има индивидуални свойства и ги придава на веществото, в което се съдържа. Наличието на няколко в едно изключва възможността за даване на определени реакции, които преди това са разграничавали специфични фрагменти поотделно. Това е важна характеристика, която характеризира органичната химия. Киселините могат да съдържат групи, съдържащи азот, сяра, фосфор, халогени и др.

Клас карбоксилни киселини

Най-известната група вещества от цялото семейство. Не трябва да се приема, че само съединения от този клас са всички органични киселини. Въглеродните представители са най-многобройната група, но не и единствената. Има например сулфонови киселини, те имат различен функционален фрагмент. От тях ароматните производни, които активно участват в химическото производство на феноли, имат специален статут.

Има още един важен клас, принадлежащ към такъв раздел на химията като органични вещества. Нуклеиновите киселини са отделни съединения, които изискват индивидуално разглеждане и описание. Те вече бяха споменати накратко по-горе.

Въглеродните представители на органичните вещества съдържат в състава си характерна функционална група. Нарича се карбоксил, спецификата на неговата електронна структура е описана по-рано. Това е функционалната група, която определя наличието на силни киселинни свойства, дължащи се на подвижния водороден протон, който лесно се отделя по време на дисоциация. Най-слабият от тази серия е само ацетат (оцетна).

Класификация на карбоксилните киселини

Според вида на структурата на въглеводородния скелет се разграничават алифатни (праволинейни) и циклични. Например пропионова, хептанова, бензоена, триметилбензоена карбоксилна органична киселина. По наличието или отсъствието на множество връзки - ограничаващи и ненаситени - маслена, оцетна, акрилова, хексенова и др. В зависимост от дължината на скелета се различават нисши и висши (мастни) карбоксилни киселини, като категорията на последните започва с верига от десет въглеродни атома.

Количественото съдържание на структурна единица, като функционална група от органични киселини, също е принципът на класификация. Има едно-, дву-, три- и многобазови. Например мравчена карбоксилна киселина, оксалова, лимонена и др. Представители, съдържащи освен основната група и специфични групи, се наричат ​​хетерофункционални.

Съвременна номенклатура

Към днешна дата в химическата наука се използват два метода за именуване на съединения. Рационалната и систематичната номенклатура имат до голяма степен едни и същи правила, но се различават в някои детайли на именуване. Исторически е имало тривиални "имена" на съединения, които са били давани на вещества въз основа на техните присъщи химични свойства, местоположение в природата и други точки. Например, бутановата киселина се нарича маслена, пропеновата - акрилова, диуреидооцетната - алантоична, пентановата - валерианова и т.н. Някои от тях вече са разрешени за използване в рационалната и систематична номенклатура.

Поетапен алгоритъм

Начинът за конструиране на имената на вещества, включително органични киселини, е както следва. Първо трябва да намерите най-дългата въглеводородна верига и да я номерирате. Първото число трябва да е в непосредствена близост до разклонението на края, така че заместителите на водородните атоми в скелета да получат най-малките локанти - числа, показващи броя на въглеродните атоми, с които са свързани.

След това трябва да намерите основната функционална група и след това да идентифицирате останалите, ако има такива. И така, името се състои от: изброени по азбучен ред и със съответните заместители локанти, основната част говори за дължината на въглеродния скелет и неговото насищане с водородни атоми, в предпоследния ред се определя принадлежността към класа на веществата, което означава специална наставка и префикса ди- или три- за многоосновни, например за карбоксилни е „-ovaya“ и думата киселина се изписва в края. Етанова, метандиова, пропенова, маслена киселина, хидроксиоцетна, пентандиова, 3-хидрокси-4-метоксибензоена, 4-метилпентанова и т.н.

Основни функции и тяхното значение

Много киселини, както органични, така и неорганични, са безценно важни за хората и техните дейности. Действайки отвън или произвеждайки се вътре, те инициират много процеси, участват в биохимични реакции, осигуряващи правилното функциониране на човешкия организъм, а също така се използват от него в много други области.

Хлороводородната (или солна) киселина е основата на стомашния сок и неутрализаторът на повечето ненужни и опасни бактерии, попаднали в стомашно-чревния тракт. Сярната киселина е незаменима суровина в химическата промишленост. Органичната част на представителите от този клас е още по-значима - млечна, аскорбинова, оцетна и много други. Киселините променят рН средата на храносмилателната система към алкална страна, което е от съществено значение за поддържане на нормална микрофлора. В много други аспекти те имат незаменимо положително въздействие върху човешкото здраве. Абсолютно невъзможно е да си представим индустрията без използването на органични киселини. Всичко това работи само благодарение на техните функционални групи.