Гидроксикислотами называют соединения, содержащие в молекуле одновременно гидроксильную и карбоксильную группы. В алифатическом ряду по взаимному расположению функциональных групп выделяют альфа, бета и т.д гидроксикислоты.
Кислотно-основные свойства. В гетерофункциональных соединениях в зависимости от природы функциональных групп и их местоположения в молекуле возможно усиление или наоборот ослабление некоторых свойств, характерных для монофункциональных соединений. Например, кислотность гидроксикислот выше, чем незамещенных кислот. У альфа-гидроксикислот функциональные группы близки, но внутримолекулярного взаимодействия между ними не происходит из-за неустойчивости трехчленных циклов, которые могли бы при этом образоваться.
При нагревании альфа-гидроксикислот претерпевают межмолекулярную циклизацию с образованием продуктов, называемых лактидами. Лактиды содержат две сложноэфирные группы:
Лактиды, являясь сложными эфирами, в условиях кислотного или основного катализа способны гидролизоваться с образованием исходных гидроксикислот.
Особое свойство альфа-гидроксикислот заключается в их способности разлагаться при нагревании в присутствии минеральных кислот с образованием карбонильных соединений и муравьиной кислоты:
Бета-гидроксикислоты. У них протекает реакция элиминирования молекулы воды с образованием альфа,бета-ненасыщенных кислот:
R-CH(X)-CH2-COOH R-CH=CH-COOH
Реакции элиминирования протекают в мягких условиях. Это объясняется высокой протонной подвижностью альфа-атома водорода, обусловленной электронным влиянием двух электронно-акцепторных групп (Х и СООН).
Гамма-гидроксикислоты. Они при нагревании подвергаются внутримолекулярной циклизации. Из гидроксикислот образуются циклические сложные эфиры – лактоны. Они образуются легко уже при незначительном нагревании, а также в кислой среде:
Многоосновные гидроксикилоты. Их примерами служат: яблочная, лимонная, изолимонная кислоты. Янтарная и фурамовая кислоты являются участниками цикла трикарбоновых кислот или цикла Кребса.
Хелатообразование.
Многоатомные спирты, содержащие гидроксильные группы у соседних атомов углерода при взаимодействии с гидроксидами тяжелых металлов, например, гидроксидом меди в щелочной среде, образуют внутрикомплексные, так называемые хелатные соединения. Эти соединения обычно хорошо растворимы в воде и интенсивно окрашены, поэтому реакция используется как качественная на многоатомные спирты. При взаимодействии этиленгликоля с гидроксидом меди меди возникает яркое синее окрашивание и в результате образуется гликолят меди:
(!!хуевина и справа должна быть!!)
Причем гидроксид меди должен быть свежеприготовленным.
Также реакции хелатообазования протекают и у аминокислот. Они как бифункциональные соединения образуют внутрикомплексные соли.
