36
Organické sloučeniny kyslíku Matej Kohutiar http://www.wellesley.edu/Chemistry/chem227/lipids/transport.htm
Organické sloučeniny kyslíku
Matej Kohutiar
http://www.wellesley.edu/Chemistry/chem227/lipids/transport.htm
Organické sloučeniny kyslíku
• Alkoholy a fenoly
• Karbonylové sloučeniny
• Karboxylové kyseliny a deriváty
• Ethery
Elektronová konfigurace kyslíku
1s2 2s2 2p4
In organic molecule oxygen is attached covalently
O
O
Elektronové efekty
indukční efekt
H3Cδ δ+ →CH2
δ+ → Cl δ-
Hydroxyderiváty uhlovodíků
• Alkoholy (Csp3-OH)
• Fenoly (Car-OH)
• Ethery (R-O-R)
Alkoholy
-Cδ+→O δ -←Hδ+
Alkoholy
• 1o alkohol: 1 uhlík ve vazbě na uhlík s hydroxylovou
skupinou
• 2o alkohol: 2 uhlíky ve vazbě na uhlík s hydroxylovou
skupinou
• 3o alkohol: 3 uhlíky ve vazbě na uhlík s hydroxylovou
skupinou
Alkoholy
Podle počtu hydroxylových skupin v molekule:
• Monohydroxyderiváty
• Polyhydroxy alkoholy (polyoly)
Dioly (dihydroxyderiváty)
Trioly (trihydroxyderiváty)
Tetroly (tetrahydroxyderiváty)
• Fenoly: -OH ve vazbě na aromatický cyklus
Acidita a alkalita
CH3
OH
NaNH2CH3
O Na
CH3
OH
NaOH CH3
ONa
Nukleofilní substituce
CH3
OH
H+
CH3
OH2
+
CH3
Nu
Nu
Nukleofilní substituce
CH3
CH3
OH ClHCl
CH3
CH3
CH3
CH3
OH
CH3
CH3
BrPBr3
Eliminace
CH3
OH
CH3H3PO4
OH
CH3
H2SO4
CH3
Oxidace alkoholů
CH3
CH2OH
CH3
CH O
CH3
C O
OH
KMnO4KMnO4
CH3
CH CH3
OH
CH3
C CH3
O
KMnO4
C OH
CH3
CH3 CH3
KMnO4
Biologické vlastnosti alkoholů
• Molekuly léčiv často obsahují OH skupinu
• Zvýšení polarity a rozpustnosti ve vodě
• Hypnotická aktivita stupá od terciárních k primárním a.
• Steroidy, hormony
• Metanol
• Etanol
• Glycerol
FENOLY
Fenoly
OH O-
Reakce fenolů
OH OH
N+
O-
O
OH
N+
O-
O
N+
O-
O
HNO3
H2SO4
ONa
CO2
OH
C
O
OH
Reakce fenolů
OH
OHC
C
O
O
OH
OH
C
C
O
O
K2Cr2O7
K2Cr2O7
Biologické vlastnosti fenolů
• Velmi reaktivní skupina
• Fenol
• Resorcinol
• Salicylová kyselina
• Acetylsalicylová kyselina
KARBONYLOVÉ SLOUČENINY
O
CH3
muscone
CH3
CH3
CH3
O
citral
O
OH
O
CH3
vanil in
O
cinnamaldehyde
Reaktivita
C O
R1
R1
+ -
Nukleofilní adice
O
R
R1
Nu-
O-
R
R1
NuH
+
OH
R
R1
Nu
Nukleofilní adice
5 4
OH OH
CH+
1OH
4
O1
CH3
OH
OH OH
O
H+
5
4
OH OH
CH+
1OH
1
4
O
5
OH
OH
Nukleofilní adice
CH3 C
CH3
ONH2-CH3
CH3
CCH3
NH
CH3
OH
CH3
C
CH3
NH
CH3
OH -H2OCH3 C
CH3
N
CH3
Aldolová kondenzace
C
R2
R1
H
O
+
-
Aldolová kondenzace
CH3 CH
O+ CH3
CH OCH3
CH
O
OH
Biologické efekty karbonylových
sloučenin
• Reaktivní skupina
• Formaldehyd
• Benzaldehyd
• Aceton
• Steroidní hormony
CH3
OCCH3
N
CH3
CH3
NH
CH3
O
O
NN
CH3
CH3NCH3
CH3
O
glutethimid
aminophenazone
methadone
KARBOXYLOVÉ KYSELINY
Karboxylové kyseliny
C3+
C3+
C
O H
R
O.
.
. .C
O
O H
R
+
-
+
-
Nukleofilní substituce
esterifikace
CH3 C
O
OH
C2H5OH+ CH3
C O
O
CH3
DERIVÁTY KK
Funkční deriváty
CR
X
ONu
CR
Nu
O
CR
Cl
O
CR
OCOR
O
CR
OR
O
CR
O
NH2
CR
OH
O
Substituční deriváty
CH3
C O
OH
Br
C O
OH
OH
CH3 C
C O
OH
O
C
O
NH2
OHCH3C
O
NH2
CH3OH
Důležité substituční deriváty KK
HOOC-COOH – oxalic acid HOOC-CH2-COOH – malonic acid
HOOC-CH2-CH2-COOH – succinic acid (citric cycle) HCCO-CH2-CH2-CH2-COOH – glutaric acid
lactic acid
malic acid
citric acid
Dicarboxylic acids
-OH group containing acids
Maleic acid and fumaric acid are geometric isomers
pyruvic oxaloacetic acid
Unsaturated acids
a-ketoglutaric acid
Ketoacids
