Հիդրօքսիթթուներ
Հիդրօքսիկարբոնաթթուները բնութագրվում են ատոմայնությամբ և հիմնայնությամբ։ Ատոմայնությունը որոշվում է հիդրօքսիլ խմբերի թվով, ներառյալ կարբօքսիլ խմբի OH խումբը, իսկ հիմնայնությունը որոշվում է միայն կարբօքսիլ խմբերի թվով։ Օրինակ,կաթնաթթու միահիմն երկատոմանի հիդրօքսիթթու է։
Օքսիթթուների իզոմերիա[խմբագրել | խմբագրել կոդը]
Օքսիթթուների իզոմերիան պայմանավորված է՝
- 1.ածխածնային շղթայի կառուցվածքով
- 2.OH խմբի դիրքով
- 3.ասիմետրիկ ածխածինների առկայությամբ (ստերեոիզոմերիա կամ օպտիկական իզոմերիա, գինեթթուների օրինակով)։
Միահիմն հիդրօքսիթթուներ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]
Ընդհանուր բանաձևն է.
R-CHOH-(CH2)n-COOH R=H,Alk,Ar, n=0,1,2,...
Առավել կարևոր կենսաբանական դեր ունեն հետևյալ հիդրօքսիկարբոնաթթուները։
OH-CH2-COOH գլիկոլաթթու,2-հիդրօքսիէթանաթթու
Հիդրօքսիթթուների առաջացման եղանակները[խմբագրել | խմբագրել կոդը]
1.Կարբոնաթթուների հալոգենածանցյալներից նուկելաֆիլ տեղակալման մեխանիզմով (հիմքերի հետ փոխազդելիս)։
Cl-CH2-COOH+2NaOH→HO-CH2-COONa+HCl→HO-CH2-COOH+2NaCl
2.Կարբոնիլ միացություններին HCN-ի նուկելաֆիլ միացման (ցիանհիդրինային սինթեզ) և առաջացած հիդրօքսինիտրիլի հետագա հիդրոլիզի ճանապարհով։
CH3-CH2-CH2-CHO+HCN→CH3-CH2-CH2-CH(OH)-CN+2H2O→CH3-CH2-CH2-CH(OH)-COOH+NH3
Այս եղանակներով ստանում են միայն α-հիդրօքսիթթուներ։
3.α,β-չհագեցած ճարպաթթուների հիդրատացումից, սովորաբար առաջանում են β-հիդրօքսիթթուներ (շնորհիվ էլեկտրոնային խտության վերաբաշխման ռեակցիան գնում է հակառակ Մարկովնիկովի կանոնի)։
CH2=CH-COOH+H2O→CH2(OH)-CH2-COOH
4.Դիոլների առաջնային սպիրտային խմբի, կամ ալդեհիդոսպիրտների ալդեհիդային խմբերի օքսիդացումից։
HO—CH2—CH2—OH→CH2(OH)-COOH
5.Կետոթթուների վերականգնման եղանակով, որը հյուսվածքներում կատարվում է ֆերմենտատիվ եղանակով։ Օրինակ, կաթնաթթվի առաջացումը պիրոխաղողաթթվից լակտատդեհիդրոգենազ ֆերմենտի մասնակցությամբ։
Հիդրօքսիթթուների քիմիական հատկությունները[խմբագրել | խմբագրել կոդը]
Հիդրօքսիթթուները շնորհիվ OH և COOH խմբերի առկայության տալիս են բոլոր այն ռեակցիաները, որոնք բնորոշ են սպիրտներին և թթուներին՝ պարզ և բարդ եթերների առաջացում, օքսիդացում, տեղակալում և և այլն։ Սակայն տալիս են նաև յուրահատուկ ռեակցիաներ, որոնք պայմանավորված են ֆունկցիոնալ խմբերի միմյանց նկատմամբ որոշակի դասավորությամբ։ Այսպես, հիդրօքսիթթուներում նուկլեաֆիլ տեղակալման ռեակցիան կարբոնիլ խմբի sp2 հիբրիդացված ածխածնի ատոմի և կարբօքսիլ խմբերի միջև կարող է տեղի ունենալ ինչպես նույն մոլեկուլի խմբերի միջև (ներմոլեկուլային),այնպես էլ տարբեր մոլեկուլների միջև (միջմոլեկուլային)։Քանի որ ներմոլեկուլային ռեակցիաների արդյունքում առաջանում են ցիկլիկ բարդ եթերներ (լակտոններ),ապա չափազանց կարևոր է առաջացած ցիկլերի թերմոդինամիկական կայունությունը։ Դրանով է պայմանավորված այն փաստը, որ ռեակցիայի արդյուքները, որպես կանոն, վեցանդամանի կամ հինգանդամանի ցիկլեր են, հետևաբար այդպիսի ռեակցիաներ կարող են տալ γ-հիդրօքսիթթուներ[1]։
α-օքսիթթուների համար բնորոշ է միջմոլեկուլային փոխազդեցությունը, որի հետևանքով առաջանում են ցիկլիկ բարդ եթերներ-լակտիդներԼՕրինակ, կաթնաթթվից, տաքացման պայմաններում առաջանում է լակտիդ։
β-հիդրօքսիթթուների α-ածխածնի մոտ գոյանում է -CH թթվային կենտրոն, որի շնորհիվ նրանք ենթարկվում են ներմոլեկուլային դեհիդրատացման, առաջացնելով α,β-չհագեցած կարբոնաթթուներ։
Այս ռեակցիաներից օգտվում են α,β,γ-թթուների տարբերակման համար։
Ցիկլիկ հիդրօքսիթթուների ածանցյալները օգտագործվում են որպես դեղանյութեր։
Բազմահիմն հիդրօքսիթթուներ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]
Բազմահիմն հիդրօքսիթթուներից առավել մեծ կենսաբանական դեր ունեն հիդրօքսիբութանդիթթուն (խնձորաթթու),2հիդրօքսի-1,2,3-եռկարբօքիպրոպան (կիտրոնաթթու) և 2,3-դեհիդրօքսիբութանդիթթուները (գինեթթուներ)։Խնձորաթթուն առաջանում է ֆումարաթթվի հիդրատացման արդյունքում։
Կիտրոնաթթուն առաջանում է ալդոլ միացման մեխանիզմով, օքսալաքացախաթթվից և ացետիլ-CoA-ից (Կրեբսի ցիկլում)։
Կիտրոնաթթուն ենթարկվում է դեհիդրատացման նման β-հիդրօքսիկարագաթթվից, առաջացնելով չհեագեցած եռկարբոնաթթու՝ ցիտ-ակոնիտաթթու, որը միացնելով ջուր վերածվում է իզոկիտրոնաթթվի (1-հիդրօքսի-1,2,3-եռկարբօքսիպրոպան)։Ջրի միացումը գնում է հակառակ Մարկովնիկովի կանոնի։ Այս եղանակով է ընթանում եռկարբոնաթթուների փոխանակությունը միտոքոնդրիաներում՝ համապատասխան ֆերմենտների մասնակցությամբ։
Հիդրօքսիթթուները, բացի նյութափոխանակության մեջ իրենց կարևոր դերից, ունեն նաև կիրառական մեծ դեր մի շարք ասպարեզներում։ Բժշկության հետ անմիջապես առնչվում է նրանց յուրահատուկ ազդեցությունը մաշկի վրա։ Թթուների շփումը մաշկի հետ բերում է այրվածքների (ֆենոլի, ծծմբական թթվի դեպքում չափազանց ծանր)։Այնուամենայնիվ նրանք լայն կիրառում ունեն տարբեր մաշկային հիվանդությունների բուժման համար։ Թույլ թթուների լուծույթները միջանկյալ տեղ են գրավում դեղանյութերի և շպարի միջև։ Եռքլորքացախաթթուն, որն ուժեղ թթու է, օգտագործվում է էկզեմայի և պսորիասի բուժման ժամանակ, կնճիռների և սպիների հեռացման համար։ Դա պայմանավորված է նրանով, որ կարճատև ազդեցության հետևանքով մաշկի մակերեսային շերտերը քայքայվում են։ Արդյունքը համեմատելի է I և II աստիճանի այրվածքի հետ, որի հետևանքով ծեր մաշկը փոխարինվում է նոր, նուրբ, հարթ մաշկով։ Մի շարք բնական ծագում ունեցող α-հիդրօքսիթթուներ, որոնք քացախաթթվի նման թույլ թթուներ են, ավելի մեղմ բուժիչ ազդեցություն ունեն։ Օրինակ, գլիկոլաթթվի օգտագործումից մի քանի ժամ հետո մաշկը վերադառնում է նորմալ տեսքի։ Թթուների բարձր կոնցենտրացիաները կիրառում են նախաքաղցկեղային ախտահարումների ժամանակ և տհաճ, կոշտացած մաշկը (կեռատոզ) հեռացնելու համար։α-հիդրօքսիթթուների էֆեկտիվությունը լայն կիրառում է գտել շպար (դիմահարդարման միջոցներ) արտադրող արդյունաբերության մեջ։ Այժմ բազմաթիվ քսուկների և լոսյոնների կազմում հաճախ են ընդգրկում կաթնաթթու (լոսյոններում 12 %,քսուկներում ավելի փոքր կոնցենտրացիայով)։
Գրականություն[խմբագրել | խմբագրել կոդը]
- Бендер М., Бергерон Р., Комияма М. Биоорганическая химия ферментативного катализа. Пер. с англ. — М.: Мир, 1987. — 352 с.
- Дюга Г., Пенни К. Биоорганическая химия. — М.։ Мир, 1983.
- Тюкавкина Н. А., Бауков Ю. И. Биоорганическая химия. — М.: Медицина, 1991.
- Тюкавкина Н. А. Биоорганическая химия,2004
Ծանոթագրություններ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]
- ↑ Manfred T. Reetz: Biocatalysis in Organic Chemistry and Biotechnology: Past, Present, and Future, J. Am. Chem. Soc. 135 (2013) S. 12480−12496.