Справочник химика 21. Значение сложных эфиров
Биологическая роль сложных эфиров - Справочник химика 21
БИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ СЛОЖНЫХ ЭФИРОВ [c.135]
Далее мы рассмотрим некоторые сложные эфиры, играющие важную роль в биологических процессах. Поскольку полимеры, содерн ащие амидную п сложноэфирную связи, очень важны в нашей повседневной жизни, мы изучим некоторые из этих синтетических полимеров. В конце главы мы обсудим спектральные свойства карбоновых кислот и родственных соединений. [c.102]
Сложные эфиры фосфорной кислоты. К этой группе соединений относится большое количество разнообразных веществ, играющих важную биологическую роль фосфатиды, предварительное знакомство с которыми мы осуществили в главе о жироподобных веществах, нуклеиновые кислоты, аденозинтрифосфорная кислота (АТФ), многие ферменты, креатинфосфат й другие соединения, которые явятся предметом изучения в курсе биологической химии. [c.292]
Фосфатная группа легко образует ряд ковалентных соединений от простых эфиров (триметил- или триэтилфосфаты) до сложных макромолекул (ДНК или РНК)- Многие из этих соединений важны в биологическом отношении, и их роль никак не связана со структурой ДНК и РНК. Действительно, точно так же, как ряд аминокислот не обязательно входит в состав белков [c.118]
Фосфорная кислота в виде сложных эфиров — неотъемлемая составная часть нуклеотидов — природных биологически важных веществ, играющих центральную роль в биосинтезе белков и процессе передачи наследственных признаков. [c.297]
Углеводы. Их распространение в природе и биологическая роль. Понятие о фотосинтезе. Классификация сахаров простые и сложные (олиго- и полисахариды) тетрозы, пентозы, гексозы, гептозы и т. д. альдозы и кетозы. Доказательство строения глюкозы как пятиатомного альдегидоспирта. Пространственная конфигурация моносахаридов D- и -ряды. Химические свойства моносахаридов. Окисление до альдоновых, уроновых и сахарных кислот, восстановление действие синильной кислоты, гидроксиламина и фенилгидразина (получение озазонов). Эпимеризация. Различие в действии кислот на пентозы и гексозы. Замещение атомов водорода в гидроксильных группах получение сахаратов, сложных эфиров моноз, их простых эфиров, гликозидов. Конденсация моноз с альдегидами и кетонами. [c.188]
Так, хорошо известно, например, что распад углеводов в животном организме (гликолиз) протекает через сложную последовательность реакций, в которой промежуточное образование фосфорных эфиров и их превращения играют центральную роль. Далее, некоторые фосфаты сахаров входят в фер(Ментные системы. Наконец, едва ли не самыми важными природными продуктами исключительного биологического значения, представляющими собою сложные эфиры углевода, являются нуклеиновые кислоты, роль которых в биосинтезе белка и передаче наследственных признаков общеизвестна. [c.77]
Взаимодействие биомолекул в растворах сопряжено не только со слабыми (нековалентными) взаимодействиями. Значительна роль молекулярного комплексообразования в биологических процессах. Сильные взаимодействия в многокомпонентных системах биомолекул приводят к возникновению так называемых супрамолекулярных комплексов. Образование соединений, имеющих весьма сложное строение, присуще многим фундаментальным биохимическим реакциям. Молекулярные комплексы биомолекул являются действующим началом многих современных лекарственных препаратов. Большое значение в этих процессах имеет комплементарность взаимодействующих молекул, их так называемое "молекулярное узнавание". Термодинамические аспекты этого экстраординарного явления рассмотрены в четвертой главе монографии, в которой развит подход к комплексному изучению сильных и слабых взаимодействий в растворах таких модельных биологических соединений, как аминокислоты, пептиды, краун-эфиры, криптанды, циклодекстрин, основания нуклеиновых кислот. Значительное место отведено анализу роли растворителя в молекулярном узнавании биомолекул. [c.6]
Биологическая роль сложных эфиров холина. Заме щенные фосфаты холина являются структурной осно вой фосфолипидов — важнейшего строительного ма териала клеточных мембран (см. 14.1.3). [c.254]
Стерины, или, точнее, стеролы, так же, как и их сложные эфиры стериды, встречаются в организме человека и животных и играют важную биологическую роль. [c.146]
Этот метод установления структур сложных соединений сыграл весьма важную роль при исследовании ряда биологически активных веществ и родственных соединений. В качестве примера можно привести исследование метиловых эфиров моносахаридов, гли-козидов и дисахаридов. Детальное изучение этапов распада молекулярного иона соединений, меченных дейтерием, позволило проследить пути образования большинства ионов. В результате был предложен принципиально новый подход к идентификации частично метилированных моносахаридов [679—684], получаемых при деструкции полисахаридов и других углеводсодержащих соединений с целью установления их строения. [c.289]
Стерины — бесцветные, большей частью кристаллизующиеся тела, хорошо растворимые в органических растворителях и плохо— в воде. В свободном состоянии редко встречаются, чаще в виде сложных эфиров, стеридов и глюкозидов (в растениях). Структура и роль их в жизни клетки полностью еще не выяснены, и это представляет важную биологическую проблему. [c.33]
Жироподобные вещества. В свое время некоторые органические вещества, напоминающие по своей растворимости жиры, были выделены в осо бую группу жироподобных веществ, или липоидов. Впоследствии оказалосЬ что большинство этих веществ напоминает жиры не только по растворимости, но и имеет с ними некоторые общие черты строения. Большинство липоидов представляет собой так же, как и жиры,. сложные эфиры. К числу таких веществ относятся фосфатиды, стериды, цериды и другие. Остановимся корот ко на некоторых из них с целью предварительного ознакомления с их строением. Многие из фосфатидов и стеридов играют важную роль в жизнедеятельности организмов и потому будут подробно рассмотрены в курсе биологической химии. [c.144]
Образование многочисленных фосфорных эфиров в процессе окисления различных веществ в животном организме играет важную биологическую роль. Дело в том, что при расщеплении связей фосфорной кислоты с углеродом в условиях животного организма освобождается большое количество энергии (12000 кал на 1 моль фосфорной кислоты), в силу чего эта связь называется макроэргической. Эфиры фосфорной кислоты, несущие в себе большой запас энергии, являются в животном организме своеобразными аккумуляторами энергии. Энергия, осво бождающаяся в процессе окисления различных органических веществ, не расходуется сразу, а откладывается, если так можно выразить, в запас в виде сложных эфиров фосфорной кислоты. Запасенная энергия расходуется по мере надобности, освобождаясь в результате расщепления эфиров фосфорной кислоты. [c.293]
При проведении синтезов с солями аминокислот и пептидов выбор N-защитных групп играет весьма важную роль. Так, в случае фталильной группы возможны побочные реакции, обусловленные частичным расщеплением фталимидного кольца (ср. стр. 39). Хлорангидриды тозиламинокислот легко разлагаются в водно-щелочном растворе, поскольку в этом случае амидная группировка значительно активирована (ср. стр. 43). Реакции конденсации с солями аминокислот и пептидов приобретают в настоящее время все большее значение, несмотря на указанные недостатки этого метода. Правда, иногда выходы достаточно низкие, но это в значительной мере компенсируется тем, что отпадает необходимость гидролиза сложных эфиров. Конечная стадия синтеза высших биологически активных пептидов часто представляет собой реакцию конденсации с соответствующей солью, поскольку гидролиз эфиров высших пептидов всегда сопряжен со значительными трудностями. [c.111]
Полимерные эфиры представляют собой весьма большую и разнообразную по химическому составу группу высокомолекулярных соединений. В нее входит ряд природных полимерных соединений, играющих сзгщественную роль в технике, а также в биологических процессах живой природы. Издавна известны природные смолы — даммар, шеллак, копалы, янтарь и др., являющиеся полимерными эфирами. Широко используются растительные масла (льняное, тунговое и др.), которые образуют при высыхании на воздухе пленки, применяемые в лакокрасочной технике. Наконец, хорошо известны нуклеиновые кислоты. Это полимерные сложные эфиры фосфорной кислоты, играющие большую роль в биологических процессах живых организмов. [c.504]
В биологическом окислении большая роль принадлежит фосфатам и ферментам фосфатазе и фосфорилазе. Фосфорная кислота фосфатов с помощью фермента фосфатазы отщепляется от сложных эфиров фосфорной кислоты, и этим обеспечивается ее дальнейшее использование в различных биохимических процессах. Фосфатазы, как известно, бывают кислые и щелочные. При участии фосфорной кислоты и фермента фосфорилазы осуществляется обратимый процесс расщепления гликозидиых связей некоторых биологически важных соединений — крахмала, гликогена, сахарозы, нуклеозидов. Фосфорилаза способствует образованию фосфорнокислых эфиров в растительных организмах. Таким образом, фосфорилирование имеет исключительно важное значение в биологическом окислении веществ. [c.259]
chem21.info
Эфиры сложные, органические соединения, производные кислот, в молекулах которых гидроксильная группа OH замещена на остаток спирта, енола или фенола — OR, например C2H5OCOCh4, C5h21ONO. Э. с. являются структурными аналогами солей кислородных кислот: вместо атома металла в Э. с. находится углеводородный радикал R. Отсюда и сходная номенклатура, например натрия ацетат NaOCOCh4 и этилацетат C2H5OCOCh4. Подобно солям, Э. с. образуют с двух- и многоосновными кислотами продукты неполного и полного замещения: соответственно кислые эфиры, например монометилсульфат HOSO2OCh4, и полные, или средние, эфиры, например диметилсульфат Ch4OSO2OCh4. Однако по свойствам Э. с. существенно отличаются от солей; это типичные органические соединения: обычно жидкие летучие вещества, в некоторых случаях обладающие фруктовым или цветочным запахом, практически нерастворимые в воде, хорошо растворимые в органических растворителях. Под действием воды Э. с. подвергаются гидролизу с образованием соответствующих спирта и кислоты, например RCOOR' + h30 Û RCOOH + HOR’. Эта реакция ускоряется кислотами и ещё эффективнее — щелочами. В последнем случае образуются не свободные кислоты, а их соли и реакция становится необратимой. Из других реакций, в которых Э. с. проявляют ацилирующие свойства, наиболее известны переэтерификация, алкоголиз, реакции двойного обмена. Некоторые Э. с., например образованные низшими алифатическими спиртами и такими кислотами, как серная, трифторуксусная, фосфорная, фталевая, обладают также алкилирующими свойствами (см. Алкилирование, Диметилсульфат, Этилсерная кислота). Получают Э. с., как правило, этерификацией, а также ацилированием спиртов различными производными кислот (галогенангидридами, ангидридами), действием солей кислот на алкилгалогениды C2H5I + AgONO ® C2H5ONO + Agl и кислот на олефины HOSO2OH + Ch3 = Ch3 ® НО3О2ОСН2СНз. Э. с. — основные компоненты жиров (Э. с. глицерина и высших карбоновых кислот), восков (Э. с. высших одноатомных алифатических спиртов и карбоновых кислот), входят в состав эфирных масел (главным образом Э. с. терпеновых спиртов). В технике Э. с. применяют как пластификаторы пластмасс (диоктил- и дибутилфталаты), мономеры (акрилаты, винилацетат), моющие вещества (алкилсульфаты), растворители (амил-, бутил- и этилацетаты), экстрагенты и пестициды (эфиры ортофосфорной кислоты), взрывчатые вещества (Э. с. азотной кислоты и многоатомных спиртов, например нитроглицерин), лекарств. препараты (валидол, ацетилсалициловая кислота), душистые вещества (бенэилацетат, терпенилацетат). Многие высокомолекулярные Э. с., например полиэтилентерефталат и ацетаты целлюлозы, используют в производстве пластиков, лаков и синтетических волокон (см. также Глифталевые смолы, Полиэфирные волокна).
Лит.: Несмеянов А. Н., Несмеянов Н. А., Начала органической химии, кн. 1—2, М., 1969—70; Чичибабин A. E., Основные начала органической химии, 7 изд., т. 1, М., 1963. |
vseslova.com.ua
Изучение сложных эфиров - Сборник сочинений
Т. Н. Игнатова
Школа № 331 Санкт-Петербург
Изучение сложных эфиров
Цели урока: рассмотреть особенности строения, свойства и получение сложных эфиров как продуктов взаимодействия карбоновых кислот и спиртов, их многообразие и значение в природе, применение сложных эфиров; на примере эфиров показать взаимосвязь между органическими соединениями; формировать практические навыки проведения химического эксперимента.
Оборудование: уксусная кислота, этиловый спирт, этиловый эфир уксусной кислоты, спиртовка, химическая посуда, пищевые ароматизирующие добавки, фрукты и цветы, пробники духов, телевизор, видеомагнитофон, магнитофон.
Ход урока: Звучит «Вальс цветов» П. И. Чайковского.
Демонстрируется видеофильм с кадрами весны, пробуждения природы.
Учитель: Ребята! Под чарующие звуки этой мелодии представьте себе розу. Можно долго любоваться её красотой, вслушиваться в дыхание её лепестков и листьев, но впечатление будет неполным, если не ощущать аромат царственного цветка.
И только аромат цветущих роз,
Летучий пленник, запертый в стекле,
Напоминает в стужу и мороз
О том, что было лето на земле.
Мы живём в мире разнообразных запахов и ароматов, они будоражат наше воображение, напоминают о благоухающем саде, цветущем луге и свежести фруктов.
Сейчас вы посмотрели фрагмент фильма, показывающий красоту и многообразие цветов — этих удивительно красивых и необыкновенно ароматных созданий природы и человека. Они излучают нежные арматы, которые в жизни растений имеют большое значение. Ароматы цветов привлекают насекомых для опыления, а фруктовые запахи притягивают животных и способствуют распространению семян.
У многих из нас самые яркие воспоминания связаны с определёнными ароматами. Представьте весну, пробуждение природы.
? Какие ароматы всплывают в вашей памяти? (Ароматы цветущей черёмухи, смолянистых тополиных почек, первых весенних цветов.)
Лабораторный опыт 1 «Определение запаха пищевых добавок и сравнение их с запахом соответствующих фруктов»
На столах учащихся в трёх флакончиках находятся вещества с различными фруктовыми ароматами. Учащиеся, за исключением тех, у кого аллергия на запахи, определяют предложенные ароматы, а затем сравнивают их с запахами аналогичных фруктов и ягод. Делают вывод, что ароматы фруктов и предложенные жидкости имеют сходные запахи.
Учитель: Ароматические вещества в выданных флаконах получены синтетическим способом, а ароматы фруктов и ягод созданы природой. Несмотря на разное происхождение, они обладают одинаковыми свойствами, а следовательно, и строением.
Цветочно-фруктовые запахи излучают сложные эфиры. Вы познакомитесь со строением сложных эфиров, способами их получения и применением.
Сложные эфиры в природе.
История открытия
Учитель: Много веков назад арабы уже знали различные способы получения душистых веществ из растений и выделений животных. Душистые вещества содержатся обычно в виде капелек в особых клетках. Они встречаются в цветах, листьях, кожуре плодов и даже в древесине. Их называют эфирными маслами. Они представляют собой сложные смеси душистых органических веществ.
В 1759 г. Л. де Лаурагваис перегонял крепкую уксусную кислоту с винным спиртом и получил некоторое количество жидкости, запах которой отличался от запаха исходных веществ. Так впервые был получен сложный эфир — продукт взаимодействия карбоновой кислоты и спирта:
СН3-СООН + С2Н5ОН —
— сн3соос2н5 + Н20.
Термин «эфир» впервые применил к синтетическим веществам Карл Вильгельм Шееле (1742-1786) в 1782 г. В труде «Исследования и заметки об эфире» он указал, что исходными веществами для их получения служат карбоновые кислоты и спирты, а в качестве катализатора используется минеральная серная кислота.
Аналогичным способом был получен в 1777 г. этиловый эфир муравьиной кислоты.
Получение сложных эфиров
Учитель: Прошло более 200 лет, а способ получения сложных эфиров в принципе не изменился. Сейчас мы с вами получим этиловый эфир уксусной кислоты.
Демонстрационный опыт «Получение этилового эфира уксусной кислоты»
Для проведения реакции необходимо взять растворы уксусной кислоты и этилового спирта в отношении 1:1, к смеси добавить концентрированную серную кислоту. Пробирку со смесью закрепляют в лапке штатива под углом 45°. Перед пробкой аккуратно на ватном тампоне закладывают обезвоженный сульфат меди (II). Закрывают пробирку пробкой с газоотводной трубкой, которую опускают в пробирку-приёмник. Пробирку закрывают ватным тампоном и помещают в стакан с водой.
По окончании опыта пробирку с полученным эфиром вынимают и проводят дегустацию запаха.
? Обратите внимание на сульфат меди(II). Что с ним произошло?
? Объясните причину изменения окраски. (В результате присоединения воды безводный сульфат меди(II) превращается в кристаллогидрат — вещество голубого цвета.)
Учитель: Произошла реакция между уксусной кислотой и этиловым спиртом, в результате которой образовались сложный эфир и вода. Такую реакцию называют реакцией этерификации.
Методом меченых атомов был доказан механизм протекания данной реакции. Оказалось, что молекула кислоты отдаёт гидроксильную группу, а молекула спирта — атом водорода:
www.testsoch.info
Сложные эфиры — ПскоВики
Материал из ПскоВики — сайта педагогического сообщества Псковской области
Авторы проекта
Петрова Мария, Смирнов Тимофей, Алексеев Матвей, Яковлева Ефросинья, ученики 10а класса средней школы № 27 г. Зеленогорска
Учебный проект
Сложные эфиры
Творческое название проекта
В мире ароматов
Общие сведения о проекте
Химия таит в себе множество тайн, среди которых - удивительная тайна душистых веществ, которая занимала людей с древности и продолжает занимать до настоящего времени. В рамках работы над данным проектом мы постараемся узнать об особенностях свойств сложных эфиров в связи с их химическим строением, а также разобраться в причинах обладания каждого эфира тем или иным запахом и представить результат нашего исследования с помощью компьютерных технологий.
Ключевые вопросы
Какие вещества называют сложными эфирами?
Благодаря какому свойству сложные эфиры так высоко ценятся?
Как можно охарактеризовать сложные эфиры?
В чём связь сложных эфиров с другими кислородсодержащими органическими соединениями?
Какова роль сложных эфиров в природе и жизни человека?
Цель исследования
Познакомиться с разнообразием, строением, основными свойствами и применением сложных эфиров.
Методика исследования
Основой для проведения исследования является проектный метод. Исследование проводит группа из 4 человек.
Для изучения темы и оформления результатов исследования используются следующие средства:
- Файл статистики работы учащегося
- Отчёты по выполнению проекта
- Письменные дневники
- Письменные и устные викторины и тесты
- Обратная связь от сверстников
- Самооценка и рефлексия
- Итоговая конференция
Планирование исследования
Для работы над проектом был составлен план этапов работы.
Срок работы над проектом 2 недели.
1. | Организационный этап |
|
|
2. | Проведение исследования |
|
|
3. | Подведение итогов исследования |
|
|
Ход работ
Этап 1. Сбор информации
Сроки работы - одна неделя.
Форма представление результатов - обсуждение с учителем.
Итоги:
В ходе исследования мы узнали:
1. Что такое сложные эфиры? СЛОЖНЫЕ ЭФИРЫ - это органические кислородсодержащие соединения, имеющие общую формулу RCOOR' и представляющие собой результат этерификации карбоновых кислот. 2. ЭТЕРИФИКАЦИЯ - взаимодействие карбоновой кислоты со спиртом с образованием сложного эфира. 3. Каков механизм реакции этерификации? В процессе реакции этерификации происходит взаимодействие молекулы карбоновой кислоты с молекулой спирта. При этом молекула спирта теряет ион водорода,а молекула кислоты - гидроксильную группу. В результате образуется молекула воды, которая отнимается серной кислотой, которая играет роль катализатора.
RCOOH + R'OH = RCOOR' + h3O4. Каковы физические свойства сложных эфиров? Легколетучие жидкости со специфическим запахом, часто приятным, фруктовым или цветочным. Так, этилбутират обладает ананасовым запахом. 5. ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СЛОЖНЫХ ЭФИРОВ
- Сложные эфиры подвергаются щелочному гидролизу - омылению с образованием солей карбоновых кислот. Натриевые и калиевые соли высших карбоновых кислот называются мылами - отсюда название реакции.
- В кислой среде также протекает гидролиз сложных эфиров, но в этом случае реакция обратима.
- Сложные эфиры, имеющие в своём составе остатки непредельных кислот или спиртов, способны вступать в реакции присоединения
- Восстановление сложных эфиров водородом приводит к образованию двух спиртов.
- Под действием аммиака эфиры превращаются в амиды кислот и спирты.
6. Каковы области применения сложных эфиров? Основное применение эфиры находят благодаря своему запаху. Они применяются в медицине - ароматерапия; в парфюмерии - создание ароматических композиций, синтез новых душистых веществ; в пищевой промышленности - для придания аромата кондитерским изделиям и другим продуктам и т.д.
Результаты исследования были представлены группе на обсуждение.
Этап 2. Оформление результатов
Сроки работы - одна неделя.
Форма представление результатов - Вики-статья.
Итоги: Разработана Вики-статья результатов исследования.
Этап 3. Подведение итогов
- Вики-статья о результатах исследования была представлена на итоговом уроке-конференции.
- Проведена рефлексия деятельности по проекту.
Копилка идей
Здесь участники проекта могут высказывать свои советы, замечания и предложения по работе над проектом.
Это интересно
Амилацетат имеет запах банана.
Изопентилацетат - запах груш.
Этилформиат - запах рома.
Бутилацетат - запах груш.
Метилбутират – запах яблок.
Этилизопентанат - запах малины.
Бензилацетат - запах жасмина.
Бензилбензоат - запах цветов.
Источники информации
www.krugosvet.ru/enc/nauka_i…SLOZHNIE_EFIRI.html
dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/338
www.xumuk.ru›Химическая энциклопедия on-line›…/5451.html
www.himhelp.ru/section25/.../section130/
wiki.pskovedu.ru