Bls. 406-408 421-425

Greining aldehyða og Karboxylsýrur.

13.5. Hvernig greina má aldehyd frá öðrum efnum.

Aldehyd eru jafnan hvarfgjarnari en ketonar. Eins og áður er komið fram þá oxast aldehyd fremur auðveldlega yfir í sýrur. Þetta gera önnur efni að jafnaði ekki þ.m.t. ketonar. Með því að nota veika oxara til þess að oxa aldehyd má greina þau frá öðrum lífrænum efnum á einfaldan hátt.

Það eru aðallega tvo próf sem mest eru notuð, Tollens próf og Benedikts próf eða Fehlings próf.

Tollens próf byggir á að oxa aldehyd og afoxa silfur úr basískri silfurnítratlausn. Þegar silfur afoxast fellur málmurinn hreinn út og myndast spegill t.d. innan á tilraunaglasi.

Benediktspróf er mun meira notað enda talsvert ódýrara og létt í framkvæmd. Óþekktu efni er hellt út í basíska lausn er inniheldur Cu²⁺ . Kopar(II) jónin er blá í vatni en ef óþekkta efnið er aldehyd þá oxast það yfir í sýru og kopar (II) jónin afoxast í kopar(I) jón sem er brún/orange á litinn eða eins og skemmdur appelsínusafi. Það má því segja að breyti Benediktslausn um lit, úr blá í orange, eftir að óþekkta efninu hefur verið hellt út í og hitað ögn, þá er óþekkta efnið aldehyd. Þessi aðferð var lengi vel notuð til þess að greina sykur í þvagi þar sem þrúgusykur er svokallaður aldósi, þ.e. hefur aldehydhóp.

Jákvætt Benediktspróf = Aldehyd

Öll hvörf eru sýnd á bls. 406n-407

Það er aðeins ein undantekning frá þessu en það eru svokallaðir alfa-hydroxy ketonar en þeir gefa jákvæð Tollens- og Benediktspróf. (sjaldgæfir hjá mér)

R-CHOH-CO-R er almenn formúla alfa-hydroxy keton þar sem virkasti hópurinn er keton. Á kolefninu við hliðina, sem kallað er alfa, er alkoholhópur sem nefnist hydroxyhópur sé hann ekki virkasti hópurinn.

Leysið Pr.Ex. 13.9

Sleppum kafla 13.6

Kafli 13.7 fjallar um notkun á aldehyd og keton. Þar má sjá að ýmis bragðefni svo sem í almond, kanel og vanilla eru aldehyd og kamfóra og muskon eru ketonar.

Á bls. 412 er að finna A closer look er fjallar um sjónina og A-vitamín eða all-trans Retinol. Það má í stuttu máli lesa að sjónin byggist á einföldum cis/trans skiptum, þ.e. þegar ljós fellur á 11-cis retinal breytir það lögun í all-trans retinal og sendir um leið boð til heilans. Góður kafli.

13.37 er gott dæmi – svör aftast

14.kafli – Sýrur og afleiður þeirra

14. kafli er einn af stóru köflunum og fjallar um lífrænar sýrur og afleiður þeirra sem eru t.d. sýruklóríð, anhydríð, esterar og fleiri ásamt hvörfum þeirra. Í þessari viku látum við okkur nægja að fjalla eingöngu um sýrurnar. Kaflinn byrjar reyndar á umfjöllun um acne eða “bólur” og meðferð þeirra eins og sýnt er í Case in point bls. 421.

14.1. Karboxylsýrur – Carboxylic acids

Í þessum kafla er markmiðið fyrst og fremst að læra að gefa nöfn og teikna byggingaformúlur karboxylsýra og salta þeirra.

Orðið karboxylsýra eða bara sýra eins og oftast er notað, kemur frá orðunum KARBonyl og hydrOXYL vegna þess að sýra inniheldur bæði karbonylhóp og hydroxylhóp (alkoholhóp) á sama kolefninu. Því getur sýra aðeins verið á endakolefni. Sýra er virkasti hópurinn í goggunarröðinni (efst) er kemur að því að gefa nöfn og alltaf er númerað frá sýruhóp.

Efnaflokkurinn heitir sýra vegna þess að efnin klofna lítillega í jónir í vatnslausn. Jónirnar sem myndast eru vetnisjón og karboxylat jón. Þetta er sýnt á bls. 422.

Nafnareglur karboxylsýranna eru tiltölulega einfaldar en gæta þarf að að íslensku nöfnin eru ögn frábrugðin þeim íslensku og common name eða verslunarnöfnin eru ennþá mikið notuð.

Einfaldasta sýran er metansýra (metanoic acid) sem á íslensku er kölluð maurasýra (formic acid) með formúluna HCOOH. Lítið á neðri hluta blaðsíðu 422.

Sýran með 2 kolefnisatómum heitir etansýra (etanoic acid) eða ediksýra (acetic acid). Þannig heitir 3C própansýra, 4C bútansýra eða smjörsýra (illa lyktandi sem svæsin táfýla) og svo koll af kolli. Takið vel eftir mismuninum á íslensku nöfnunum og þeim ensku og einnig verslunarnöfnunum eins og formic-, acetic- því þessi orð koma fyrir í dæmum í bókinni.

Metansýra, ediksýra að neðan

Neðst á bls. 422 eru svo gefin nokkur dæmi um nafngiftir.

Þar er sérstaklega áhugavert dæmi CH₃-CHOH-CHBr-COOH heitir þá 2-brómo-3-hydroxybutansýra.

Takið eftir að R-COOH þýðir sýruhópur í endann

Styttri sýrurnar eru venjulega illa lyktandi. Má þar nefna smjörsýruna eða bútansýru sem lyktar eins og ýkt táfýla úr svörtum sokkum í svörtum skóm... Hexansýra lyktar eins og geitur. Lengri sýrurnar eru lyktarlausar.

Própansýra er venjulega kölluð stysta fitusýran en venjulegur skilningur á orðinu fitusýra (fatty acids) eru lengri karboxylsýrur með 14-22 kolefnisatómum.

Algengasta sýran í nautafitu og fleiri dýrum er sterinsýra eða steric acid. Tafla 14.1 neðst á bls. 424 gefur yfirlit yfir mettaðar alifatiskar fitusýrur. Þessa töflu vil ég að þið skoðið ögn, sérstaklega samhengi keðjulengdar og bræðslumarks (metling point).

Díkarboxylsýrur eru sýrur er innihalda tvo sýruhópa og þessar sýrur eiga sér verslunarnöfn sem eru nær eingöngu notuð. Dæmi um díkarboxylsýrur eru sýndar á bls. 424 fyrir miðju.

HOOC-COOH heitir oxalsýra eða etandísýra og finnst m.a. í rabbabara. Þið megið nota etandísýra, bútandísýra og svo framvegis hjá mér. Verslunarnöfnin þurfið þið að vita hvar eru í bókinni. Hexandísýra er hér að neðan:

Á bls. 425 er að finna lokin á Case in Point með bólurnar og neðst er að finna töflu 14.2 er gefur yfirlit yfir nokkrar ómettaðar fitusýrur. Þar má greinilega sjá að tvítengin lækka bræðslumark sýranna verulega. Sem dæmi hefur palmitinsýra (mettuð)bm. 63°C en palmitioleic (eitt tvítengi) bm. –1°C. ==> í fljótandi matarolíum eru ómettaðar fitusýrur ráðandi. Við skulum láta staðar numið hér.

Einnig er rétt að benda á samanburð á efnum í töflum 14.1 og 14.2.

Ef við veljum þar tvær sýrur, palmitic sýru með bræðslumark 63°C og palmoleic sýru með bræðslumark –1°C. Þessar sýrur hafa sama mólmassa að kalla en mismunurinn liggur í tvítenginu. Cis-tvítengi eins og náttúran notar gerir það að verkum að fitusýrurnar pakkast ekki eins vel og fitusýrur án tvítengja (mettaðar). Þeim mun betur sem sýrurnar pakkast því hærra er bræðslumarkið. Þetta skýrir hvers vegna ómettaðar fitusýrur eru ráðandi í fljótandi matarolíu og fiski (við stofuhita) en mettaðar fitusýrur ráðandi í harðri fitu. Áhrif tvítengja á lögun sést vel á næstu myndum. Fyrst er mettuð sýra, svo einómettuð og loks tvíómettuð.

Neðsta sýran hér að ofan er ómega-3 fitusýra (n3 fitusýra) þar sem tvítengið er á 3 kolefni frá “hinum” endanum (ekki sýruhausnum)

Sé sýran ómettuð kemur en í stað an í nafni sýrunnar t.d. CH₃CH=CHCH₂COOH

myndi heita 3-pentensýra eða pent-3-ensýra

Á bls. 426 er svo að finna nokkur nöfn sem gott er að kannast við svosem lactic acid eða mjólkursýru (2-hydroxyprópansýra), sítrónusýru, vínsýru (tartaric acid),

salisyl sýru (uppistaðan í aspirini, unnin úr víðiberki (salix)) og aminosýran glycine.

Leysið Pr.ex. 14.1 þar sem gefa á IUPAC eða common name.

Skiladæmi

1. hvaða efnaflokkur gefur jákvætt Benediktspróf?

2. Hvað heita þessi efni?

a)

b)

c)