Глиоксиловая кислота
Глиокси́ловая кислота́ (глиоксалевая кислота, оксоэтановая кислота, оксоуксусная кислота), монокарбоновая оксокислота, альдегидокарбоновая кислота, OCHCOOH. Соли и эфиры глиоксиловой кислоты называются глиоксилатами. Глиоксиловая кислота содержится в зелёных листьях и незрелых плодах фруктовых деревьев. Молярная масса 74,04 г/моль. Плотность 50%-го водного раствора при 20 °C составляет 1,34 г/см3 ; tплав 98 °C, tкип 111 °C.
Физико-химические свойства
Глиоксиловая кислота – бесцветная гигроскопичная сиропообразная жидкость, растворимая в воде, плохо растворимая в этаноле, нерастворимая в диэтиловом эфире и углеводородах.
Глиоксиловая кислота существует в виде моногидрата (HO)2 CHCOOH, прочно удерживающего воду. Безводная глиоксиловая кислота получается при испарении её водных растворов в вакууме над водоотнимающими средствами, например концентрированной серной кислотой или оксидом фосфора(V).
Показатель константы кислотности (pKa ) составляет 3,18 при 30 °C.
Глиоксиловая кислота обладает свойствами карбоновых кислот и альдегидов. Как карбоновая кислота она даёт соли, сложные эфиры, амиды и др. По карбонильной группе (>C=O) образуются бисульфитное производное, оксимы, гидразоны, циангидрины и др. Глиоксиловая кислота восстанавливает аммиачный раствор нитрата серебра. Она вступает в реакции конденсации. При взаимодействии глиоксиловой кислоты с полинуклеофилами образуются гетероциклические соединения, например 2-оксихиноксалин в реакции с 1,2-диаминобензолом, аллантоин – с мочевиной.
При кипячении со щёлочью глиоксиловая кислота превращается в гликолевую и щавелевую кислоты (реакция Канниццаро). Азотная кислота окисляет глиоксиловую кислоту с образованием щавелевой.
В щелочной среде глиоксиловая кислота взаимодействует с фенолами, например в реакции с гваяколом образуется миндальная кислота.
Глиоксиловая кислота образует комплексы со щелочными и щёлочноземельными металлами.
Способы получения
В промышленности глиоксиловую кислоту получают окислением глиоксаля, электролитическим восстановлением щавелевой кислоты. Гидролиз дихлоруксусной кислоты или озонолиз малеиновой кислоты также приводят к образованию глиоксиловой кислоты.
Участие в обмене веществ
Глиоксилат участвует в аминокислотном обмене, является промежуточным метаболитом гликолатного и глиоксилатного циклов. В ходе гликолатного цикла глиоксилат образуется при окислении гликолата и далее трансаминируется до глицина. При прохождении глиоксилатного цикла глиоксилат образуется при расщеплении изоцитрата и используется для синтеза малата.
С нарушением метаболизма глиоксилата связывают первичную гипероксалурию.
Применение
Глиоксиловая кислота применяется в производстве красителей (производные акриламидогликолевой кислоты), душистых веществ (ванилин), лекарственных средств (амоксициллин, атенолол, цефалоспорины). Она используется как реагент для обнаружения алкалоидов ряда индола.
Литература
- Каррер П. Курс органической химии. – 2-е изд., стер. – Ленинград : Государственное научно-техническое издательство химической литературы, 1962.
- Справочник биохимика / Р. Досон, Д. Эллиот, У. Эллиот, К. Джонс ; пер. с англ. В. Л. Друцы, О. Н. Королевой. – Москва : Мир, 1991.
- Биохимия человека. Т. 1 / Р. Марри, Д. Греннер, П. Мейес, В. Родуэлл ; пер. с англ. В. В. Борисова, Е. В. Дайниченко. – Москва : Мир, 1993.
- Химия : большой энциклопедический словарь / гл. ред. И. Л. Кнунянц. – 2-е изд., репр. – Москва : Большая российская энциклопедия, 1998.
- Ullmann's encyclopedia of industrial chemistry. / ed. by M. Bohnet. – Weinheim : Wiley-VCH, 2002.
- Нельсон Д. Л. Основы биохимии Ленинджера. Т. 2. Биоэнергетика и метаболизм / Д. Нельсон, М. Кокс ; пер. с англ. Т. П. Мосоловой [и др.]. – 4-е изд. – Москва : Бином. Лаборатория знаний, 2020. – (Лучший зарубежный учебник).
