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1、有機(jī)酸有機(jī)酸是指一些具有酸性的有機(jī)化合物。最常見的有機(jī)酸是羧酸,其酸性源于羧基 (-COOH)?;撬?(-SO3H)、亞磺酸(RSOOH)、硫羧酸(RCOSH)等也屬于有機(jī)酸。有機(jī)酸可與醇反應(yīng)生成酯。有機(jī)酸多溶于水或乙醇呈顯著的酸性反應(yīng),難溶于其他有機(jī)溶劑。有揮發(fā)性或無(wú)。在有機(jī)酸的水溶液中加入氯化鈣或醋酸鉛或氫氧化鋇溶液時(shí),能生成水不溶的鈣鹽、鉛鹽或鋇鹽的沉淀。一般認(rèn)為脂肪族有機(jī)酸無(wú)特殊生物活性,但有些有機(jī)酸如酒石酸、枸椽酸作藥用。又報(bào)告認(rèn)為蘋果酸、枸椽酸、酒石酸、抗壞血酸等綜合作用于中樞神經(jīng)。有些特殊的酸是某些中草藥的有效成分,如土槿皮中的土槿皮酸有抗真菌作用??Х人岬难苌镉幸欢ǖ纳锘钚?/p>

2、,如綠原酸,為許多中草藥的有效成分。有抗菌、利膽、升高白血球等作用。 有機(jī)酸除了具有抗生素作用外,還具有其它幾種作用,包括降低消化物pH和增加胰腺分泌。1、羧酸羧酸的官能團(tuán)是羧基,除甲酸外,都是由烴基和羧基兩部分組成。根據(jù)烴基的結(jié)構(gòu)不同,分為酯肪酸和芳香酸。羧基與脂肪烴基相連結(jié)者,稱為脂肪酸;脂肪酸又根據(jù)烴基的不飽和度分為飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸。羧基與芳香烴基相連結(jié)者,稱為芳香酸。羧酸還可以根據(jù)其分子中所含羧基的數(shù)目不同分為一元羧酸、二元羧酸和多元羧酸。2、羥基酸分子中除含有羧基外,還含有其他官能團(tuán)的化合物,稱為具有復(fù)合官能團(tuán)的羧酸,又稱為取代羧酸。羥基酸就是取代羧酸的一種,分子中既含有羥基

3、又含有羧基的復(fù)合官能團(tuán)化合物。取代羧酸不僅具有單一官能團(tuán)的一般性質(zhì),而且還具有由于兩個(gè)不同官能團(tuán)相互影響而產(chǎn)生的特殊性質(zhì)。羥基酸廣泛存在于動(dòng)植物體內(nèi),有的是生物體內(nèi)進(jìn)行生命活動(dòng)的物質(zhì),有的是合成藥物的原料,有的作為食品的調(diào)味劑。(1)羥基酸的化學(xué)性質(zhì)羥基酸分子中含有羥基和羧基,具有羥基和羧基的一般性質(zhì)。由于羥基和羧基間相互影響,又具有一些特殊性質(zhì)。這些性質(zhì)又因羥基和羧基的相對(duì)位置不同而表現(xiàn)出差異。 1)酸性 由于醇酸分子中羥基的吸電子誘導(dǎo)效應(yīng),使羧基的離解度增加,酸性增強(qiáng),因此一般醇酸的酸性比相應(yīng)的羧酸強(qiáng)。2)氧化反應(yīng) 醇酸中的羥基比醇中的羥基容易氧化,托倫試劑、稀硝酸不能氧化醇,但能把-羥基

4、酸氧化為-酮酸。3)脫水反應(yīng) 羥基酸對(duì)熱不穩(wěn)定,加熱時(shí)易發(fā)生脫水反應(yīng)。由于羥基和羧基間的相對(duì)位置不同,脫水反應(yīng)的方式也不同。 4)脫羧反應(yīng) -羥基酸中羥基和羧基距離較近,由于誘導(dǎo)效應(yīng),有利于碳-碳鍵的斷裂。當(dāng)-羥基酸與稀硫酸共熱時(shí),發(fā)生分解脫羧,生成甲酸和醛或酮。如果與酸性高錳酸鉀反應(yīng),則具有還原性的甲酸和醛亦被氧化。 (2)常見的羥基酸及其性質(zhì)1)乳酸乳酸(lactic acid),化學(xué)名稱為2-羥基丙酸或-羥基丙酸,分子式:C3H6O3,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:CH3CH(OH)COOH。最初是從酸牛奶中發(fā)現(xiàn)的,故俗稱為乳酸。乳酸也存在于動(dòng)物的肌肉中,人在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí),通過(guò)糖分解成乳酸,同時(shí)釋放能量以供急

5、需,而肌肉中乳酸含量增加,會(huì)使人有酸痛的感覺,休息后,肌肉中的乳酸就轉(zhuǎn)化為水、二氧化碳和糖,酸痛感消失。因此乳酸是人體中糖代謝的中間產(chǎn)物。 乳酸為無(wú)色或淡黃色粘稠液體,熔點(diǎn)為180,無(wú)臭、有酸味,有吸濕性,能溶于水、乙醇和甘油。乳酸具有消毒防腐作用。乳酸鈣用來(lái)治療因缺鈣而引起的疾病,如佝僂病等。乳酸還大量用于食品、飲料工業(yè)。 2)蘋果酸蘋果酸(malic acid),2-羥基丁二酸,又名馬來(lái)酸,由于分子中有一個(gè)不對(duì)稱碳原子,有兩種立體異構(gòu)體。白色結(jié)晶體或結(jié)晶狀粉末,晶體中不含結(jié)晶水,熔點(diǎn)100,有較強(qiáng)的吸濕性,在高濕度條件下可能液化。易溶于水、乙醇,微溶于乙醚。有特殊愉快的酸味。蘋果酸,分子式

6、,C4H6O5;結(jié)構(gòu)式,HOOCCHOHCH2COOH。蘋果酸是一種較強(qiáng)的有機(jī)酸,電離數(shù):K1=4.0l0-4,K2=9l0-6,溶液pH:0.1%為2.8,1.0%為2.4。蘋果酸既是-羥基酸,又是-羥基酸,由于亞甲基上的氫原子較活潑,蘋果酸受熱時(shí)能以-羥基酸的形式脫去一分子水生成丁烯二酸,丁烯二酸加水后,又可得到蘋果酸。 大自然中,以三種形式存在,即D蘋果酸、L蘋果酸和其混合物DL蘋果酸。蘋果酸的旋光性具有稀釋效應(yīng),天然蘋果酸在這一方面表現(xiàn)尤其突出。34%的蘋果酸溶液在20時(shí)無(wú)旋光性,溶液稀釋左旋度增加,而更濃溶液則右旋度增加。這種特殊現(xiàn)象可能因?yàn)槿芤褐芯哂辛硗庖环N形式-環(huán)氧化物存在。最常

7、見的是左旋體,L蘋果酸,存在于不成熟的的山楂、蘋果和葡萄果實(shí)的漿汁中。也可由延胡索酸經(jīng)生物發(fā)酵制得。它是人體內(nèi)部循環(huán)的重要中間產(chǎn)物,易被人體吸收,因此作為性能優(yōu)異的食品添加劑和功能性食品廣泛應(yīng)用于食品、化妝品、醫(yī)療和保健品等領(lǐng)域。 L-蘋果酸是生物體三羧酸的循環(huán)中間體,口感接近天然果汁并具有天然香味,與檸檬酸相比,產(chǎn)生的熱量更低,口味更好,因此廣泛應(yīng)用于酒類、飲料、果醬、口香糖等多種食品中,并有逐漸替代檸檬酸的勢(shì)頭。是目前世界食品工業(yè)中用量最大和發(fā)展前景較好的有機(jī)酸之一。 附:酒石酸酒石酸的化學(xué)名稱為2,3-二羥基丁二酸,存在于各種果汁中,主要以酸式鹽的形式存在于葡萄中,難溶于水和乙醇,所以在

8、以葡萄為原料酰酒的過(guò)羥中,生成的酒石酸氫佛就以沉淀的形式析出,此沉淀即酒石,酒石再與無(wú)機(jī)酸作用,生成游離的酒石酸,酒石酸的名稱由此而來(lái)。 酒石酸是透明結(jié)晶,熔點(diǎn)170,易溶于水。酒石酸銻鉀又稱吐酒石,醫(yī)藥上用作催吐劑,也用于治療血吸蟲??;酒石酸鉀鈉可用作瀉藥,在實(shí)驗(yàn)室也用于配制斐林試劑。 3)檸檬酸檸檬酸別名稱為枸櫞酸,化學(xué)名稱為3-羥基-3-羧基戊二酸,英文名Citric acid,主要存在于柑橘果實(shí)中,尤以檸檬中含量最多。檸檬酸為透明結(jié)晶,不含結(jié)晶水的檸檬酸熔點(diǎn)153,易溶于水、乙醇,有較強(qiáng)的酸味。在食品工業(yè)中用作糖果和飲料的調(diào)味劑。在醫(yī)藥上,檸檬酸鐵銨是常用補(bǔ)血藥;檸檬酸鈉有防止血液凝固

9、的作用,常用作抗凝血?jiǎng)?。檸檬酸是一種三元羧酸,結(jié)構(gòu)式為:檸檬酸結(jié)晶形態(tài)因結(jié)晶條件不同而不同。有無(wú)水檸檬酸C6H8O7,也有含結(jié)晶水的檸檬酸2 C6H8O7H2O、C6H8O7H20或C6H8O72H2O。商品檸檬酸主要是無(wú)水檸檬酸和一水檸檬酸。檸檬酸是人體內(nèi)糖、酯肪和蛋白質(zhì)代謝的中間產(chǎn)物,是糖有氧氧化過(guò)程中三羧酸循環(huán)的起始物。在酶的催化下,由檸檬酸經(jīng)順烏頭酸轉(zhuǎn)化成異檸檬酸,然后進(jìn)行氧化和脫羧反應(yīng),變成a-酮戊二酸。 附:水楊酸和乙酰水楊酸水楊酸化學(xué)名稱為鄰-羥基苯甲酸,又名柳酸,存在于柳樹、水楊樹及其他許多植物中。水楊酸是白色針狀結(jié)晶,熔點(diǎn)157-159,微溶于水,易溶于乙醇。水楊酸屬酚酸,具

10、有酚和羧酸的一般性質(zhì)。例如,與三氯化鐵試劑反應(yīng)顯紫色,在空氣中易氧化,水溶液顯酸性,能成鹽、成酯等。 水楊酸具有清熱、解毒和殺菌作用,其酒精溶液可用于治療因霉菌感染而引起的皮膚病。由于水楊酸對(duì)腸胃有刺激作用,不宜內(nèi)服,多用水楊酸的衍生物,可供藥用的水楊酸衍生物主要有以下幾種。 乙酰水楊酸的商品名為阿司匹林,可由水楊酸與乙酐在冰醋酸中加熱到80進(jìn)行?;频?。乙酰水楊酸為白色針狀結(jié)晶,熔點(diǎn)143,微溶于水。常用作解熱鎮(zhèn)痛藥。3、酮酸分子中同時(shí)含有羧基和酮基的化合物稱為酮酸。酮酸與羥基酸一樣,也是具有復(fù)合官能團(tuán)的羧酸。在生物體內(nèi),酮酸可由相應(yīng)的羥基酸氧化而得。根據(jù)分子中羧基和酮基的相對(duì)位置,可把酮

11、酸分為-酮酸、-酮酸、-酮酸等。-酮酸和-酮酸是較為重要的酮酸,是人體內(nèi)糖、脂肪和蛋白質(zhì)等代謝過(guò)程中產(chǎn)生的中間產(chǎn)物。 (1)酮酸的化學(xué)性質(zhì)酮酸分子中含有羧基和酮基兩種官能團(tuán),因此既有羧酸的性質(zhì),如成鹽和成酯等;又有酮的典型反應(yīng),如與羥胺反應(yīng),加氫還原等。此外,由于兩種官能團(tuán)的相互影響,也有一些特殊性質(zhì),如-酮酸、-酮酸易發(fā)生脫羧反應(yīng)等。 (2)常見的酮酸丙酮酸是最簡(jiǎn)單的酮酸,為無(wú)色有刺激性臭味的液體,沸點(diǎn)165(分解),可與水混溶。由于受碳基的影響,丙酮酸的酸性比丙酸的酸性強(qiáng),也比乳酸的酸性強(qiáng)。丙酮酸是人體內(nèi)糖、酯肪、蛋白質(zhì)代謝的中間產(chǎn)物,在體內(nèi)酯的催化下,易脫羧氧化生成乙酸,也可被還原生成乳

12、酸: -丁酮酸又稱乙酰乙酸或3-氧代丁酸。-丁酮酸是人體內(nèi)脂肪代謝的中間產(chǎn)物,其純品為無(wú)色粘稠液體,酸性比醋酸強(qiáng),性質(zhì)不穩(wěn)定,受熱易發(fā)生脫羧反應(yīng)生成丙酮和二氧化碳,亦可被還原生成-羥基丁酸。醫(yī)學(xué)上將-丁酮酸、-羥基丁酸和丙酮三者總稱為酮體。酮體是脂肪酸在人體內(nèi)不能完全被氧化成二氧化碳和水的中間產(chǎn)物,正常情況下能進(jìn)一步氧化分解,因此正常人體血液中只存在微量(小于0.5mmol/L)酮體.但長(zhǎng)期饑餓或患糖尿病時(shí),由于代謝發(fā)生障礙,血液和尿中的酮體含量就會(huì)增高。酮體呈酸性,如果酮體的增加超過(guò)了血液抗酸的緩沖能力,就會(huì)引起酸中毒。因此,檢查酮體可以幫助對(duì)疾病的診斷。 在生物體內(nèi)進(jìn)行物質(zhì)代謝的三羧酸循環(huán)過(guò)程中,檸檬酸發(fā)生降解

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