что такое органические кислоты определение
Органические кислоты
Самыми известными органическими кислотами являются уксусная, муравьиная, лимонная, щавелевая и молочная.
Смотреть что такое «Органические кислоты» в других словарях:
ОРГАНИЧЕСКИЕ КИСЛОТЫ — ОРГАНИЧЕСКИЕ КИСЛОТЫ … Большая политехническая энциклопедия
ОРГАНИЧЕСКИЕ КИСЛОТЫ — органические соединения, имеющие свойства кислот. Играют важную роль в обмене веществ, принимают участие в реакциях фотосинтетического цикла, обусловливают необходимое соотношение катионов и анионов при поступлении питательных веществ в корни… … Словарь ботанических терминов
органические кислоты — органические кислоты, карбоновые кислоты, органические соединения, содержащие одну или несколько карбоксильных групп (COOH). Присутствуют во всех живых клетках. Атом водорода карбоксильной группы легко может быть замещён металлом с… … Сельское хозяйство. Большой энциклопедический словарь
Органические кислоты — см. Кислоты органические … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
ОРГАНИЧЕСКИЕ КИСЛОТЫ — то же, что кар боновые кислоты … Большой энциклопедический политехнический словарь
ОРГАНИЧЕСКИЕ КИСЛОТЫ — карбоновые кислоты, органич. соединения, содержащие одну или неск. карбоксильных групп ( СООН). Присутствуют во всех живых клетках. Атом водорода карбоксильной группы легко может быть замещён металлом с образованием соли (при физиол. значениях рН … Сельско-хозяйственный энциклопедический словарь
Предельные органические кислоты* — (хим.) П. органические кислоты можно рассматривать как продукты замещения водородных атомов предельных углеводородов (см. Парафины) карбоксильными группами (см. Кислоты). Смотря по числу последних различают кислоты П. одноосновные, общей формулы… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Предельные органические кислоты — (хим.) П. органические кислоты можно рассматривать как продукты замещения водородных атомов предельных углеводородов (см. Парафины) карбоксильными группами (см. Кислоты). Смотря по числу последних различают кислоты П. одноосновные, общей формулы… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Четырехосновные органические кислоты — (хим.) представляют вещества общей формулы CxH2y(СО2Н)4 (см. Карбоксил, Углеводороды, Унитарная система), где x и y целые числа, причем y≤x 1; известны многочисленные представители как жирных, так и ароматических Ч. органических кислот; так как… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Кислоты Желчные (Bile Acids) — органические кислоты, присутствующие в желчи; чаще встречаются в виде солей желчных кислот (гликохолата натрия и таурохолата натрия). К ним относятся: холевая, деоксихолевая, гликохолевая и таурохолевая кислоты. Источник: Медицинский словарь … Медицинские термины
Органические кислоты
Органические кислоты – это продукты распада веществ, образующиеся в процессе реакций обмена. В состав молекулы входит карбоксильная группа.
Эти соединения выступают промежуточными элементами и основными компонентами метаболического преобразования энергии, основанного на производстве аденозинтрифосфата, цикле Кребса.
Концентрация органических кислот в организме человека отражает уровень функционирования митохондрий, окисления жирных кислот и обмена углеводов. Помимо этого, соединения способствуют восстановлению кислотно-щелочного баланса крови. Дефекты метаболизма митохондрий вызывают отклонения в обменных реакциях, развитие нервно-мышечных патологий и изменение концентрации глюкозы. Более того, они могут повлечь гибель клетки, что связано с процессами старения и появлением бокового амиотрофического склероза, болезнями Паркинсона, Альцгеймера.
Классификация
Наибольшее содержание органических кислот в продуктах растительного происхождения, из-за этого их часто называют «фруктовыми». Они придают характерные вкус плодам: кислый, терпкий, вяжущий, поэтому часто используются в пищевой промышленности в качестве консервантов, влагоудерживающих агентов, регуляторов кислотности, антиокислителей. Рассмотрим распространенные органические кислоты и номера пищевых добавок, под которыми они зафиксированы: муравьиная (Е236); яблочная (Е296); винная (Е335 – 337, Е354); молочная (Е326 – 327); щавелевая; бензойная (Е210); сорбиновая (Е200); лимонная (Е331 – 333, Е380); уксусная (Е261 – 262); пропионовая (Е280); фумаровая (Е297); аскорбиновая (Е301, Е304); янтарная (Е363).
Органические кислоты человеческий организм получает не только из продуктов питания в процессе переваривания пищи, но и вырабатывает самостоятельно. Такие соединения растворимы в спирте, воде, выполняют обеззараживающую функцию, улучшая самочувствие, восстанавливают здоровье.
Роль органических кислот
Главная функция карбоновых соединений – поддержание кислотно-щелочного равновесия в организме.
Органические вещества увеличивают уровень рh среды, что улучшает поглощение питательных веществ внутренними органами и выведение шлаков. Дело в том, что иммунная система, полезные бактерии в кишечнике, химические реакции, клетки лучше функционируют в щелочной среде.
Закисление организма, наоборот, – это идеальные условия для процветания болезней, в основе которых лежат следующие причины: агрессивное воздействие кислот, нарушающее работу клеток, деминерализация, ферментативная недостаточность. В результате человек испытывает недомогание, постоянную усталость, повышенную эмоциональность; появляются кислая слюна, отрыжка, спазмы, гастрит, трещины на эмали, гипотония, бессонница, неврит. В итоге ткани пытаются за счет внутренних резервов нейтрализовать лишнюю кислоту. Человек теряет мышечную массу, ощущает нехватку жизненных сил.
Органические кислоты участвуют в следующих процессах пищеварения, ощелачивая организм:
Функции некоторых органических соединений:
Органические кислоты – вкусовые компоненты, которые в свободном состоянии или в виде солей входят в состав пищевых продуктов, определяя их вкус. Данные вещества увеличивают срок годности продуктов, улучшают усвояемость и переваривание пищи. Энергетическая ценность органических кислот – три килокалории энергии на грамм. Карбоновые и сульфоновые соединения могут образовываться во время производства продуктов переработки или быть природной частью сырья. Для улучшения вкуса, запаха органические кислоты добавляют в блюда в процессе приготовления (в выпечку, джемы). Помимо этого, они снижают pH среды, тормозят процессы гниения в ЖКТ, активируют перистальтику кишечника, стимулируют сокоотделение в желудке, оказывают противовоспалительное, антимикробное действия.
Суточная норма, источники
Для сохранения кислотно-щелочного баланса в пределах нормы (рН 7,36-7,42) важно ежедневно употреблять продукты, содержащие органические кислоты.
Для большинства овощей (огурцы, болгарский перец, капуста, лук репчатый) количество соединения на 100 грамм съедобной части составляет 0,1-0,3 грамма. Повышенное содержание полезных кислот в ревене (1 грамм), грунтовых томатах (0,8 грамма), щавеле (0,7 грамма), фруктовых соках, квасе, творожной сыворотке, кумысе, кислых сортах вин (до 0,6 грамм). Лидерами по уровню органических веществ выступают ягоды и фрукты:
До 0,5 грамм органических кислот содержат молоко, кисломолочные продукты. Их количество зависит от свежести и вида изделия. При длительном хранении происходит закисление такой продукции, в результате она становится непригодной к употреблению в диетическом питании.
Учитывая, что каждый вид органической кислоты обладает особым действием, суточная надобность организма во многих из них варьирует в пределах от 0,3 до 70 грамм. При хронической усталости, пониженной секреции желудочного сока, авитаминозах потребность возрастает. При заболеваниях печени, почек, повышенной кислотности желудочного сока, наоборот, снижается. Показания к дополнительному приему природных органических кислот: низкая выносливость организма, хроническое недомогание, снижение тонуса скелетной мускулатуры, головные боли, фибромиалгия, спазмы в мышцах.
Вывод
Органические кислоты – группа соединений, которая ощелачивает организм, участвует в энергетическом обмене и содержится в растительных продуктах (корнеплодах, зелени, ягодах, фруктах, овощах). Недостаток данных веществ приводит к серьезным заболеваниям. Повышается кислотность, снижается усвоение жизненно необходимых минералов (кальция, натрия, калия, магния). Возникают болезненные ощущения в мышцах, суставах; развиваются остеопороз, болезни мочевого пузыря, сердечно-сосудистой системы, падает иммунитет, нарушается обмен веществ.
При повышенной кислотности (ацидозе) в мышечной ткани накапливается молочная кислота, возрастает риск наступления сахарного диабета, образования злокачественной опухоли. Избыток фруктовых соединений приводит к появлению проблем с суставами, пищеварением, нарушает работу почек.
Органические кислоты нормализуют кислотно-щелочное равновесие организма, сохраняют здоровье и красоту человека, оказывая благотворное влияние на кожу, волосы, ногти, внутренние органы. Поэтому в природном виде они должны ежедневно присутствовать в вашем рационе.
Больше свежей и актуальной информации о здоровье на нашем канале в Telegram. Подписывайтесь: https://t.me/foodandhealthru
Органические кислоты — общая формула, классификация, свойства
Кислоты, их свойства и роль мы изучали в школьном курсе химии. Основной акцент учитель ставил на органические кислоты (organicum acidum). И не только потому, что они обладают довольно сложным строением и не простой классификацией. Интересно их разнообразие в природе, яркие названия, возможность сложных превращений, роль в организме. Насколько важен этот класс соединений и стоит ли недооценивать их значение?
Классификация
Неорганические кислоты содержат в своем составе протон Н+, который и определяет их кислотные свойства. Органические устроены по-другому, в их составе находится карбоксильная группа –СООН. В органической химии их называют карбоновыми кислотами с общей формулой R-COOH, где R – это углеводородный радикал (лат. «carbo» – уголь и греч. «oxys» – кислый). По сравнению со своими неорганическими «собратьями» они проявляют более слабые кислотные свойства.
Органические кислоты – это соединения, которые отличаются по числу карбоксильных групп. Они бывают одноосновными и многоосновными.
Исходя из строения углеродного радикала все organicum acidum подразделяют на:
За счет карбоксильной группы происходит химическое взаимодействие с другими веществами. Водородные связи между молекулами определяют их физические свойства: это кислые жидкости, хорошо растворимые в воде и спиртах. С ростом молекулярной массы их растворимость снижается. Среди organicum acidum встречаются летучие соединения с характерным, резким запахом. Например, уксусная, пропионовая, масляная легко испаряются при обычных условиях. Остальные кислоты не летучи.
Такое множество соединений с разной структурной формулой с трудом поддается классификации. Свойства зависят от строения конкретной органической кислоты. Обычно используют их тривиальные (исторически сложившиеся) названия. «На слуху» винная, валериановая, молочная, уксусная, яблочная и другие знакомые многим кислоты.
Эта группа веществ входит в состав живых организмов: они включены в обменные реакции и общий метаболизм. Представители класса встречаются в природных водах, а значит – задействованы в общем круговороте веществ. Органические кислоты, список которых значителен, оказывают существенное влияние и на здоровье человека.
Алифатические organicum acidum, содержащие более шести атомов углерода в углеводородном радикале, получили название жирных кислот. Такое наименование обосновано: они входят в состав природных жиров и масел в виде сложных эфиров.
Полезные свойства органических кислот и их влияние на организм
Класс «кислых» соединений играет основную роль в регуляции кислотно-щелочного баланса в организме. Это важный показатель, который определяет рН внутренней среды, улучшает поступление питательных веществ в кровь, выводит отработанные продукты в виде шлаков.
Благодаря щелочной среде, в организме лучше функционирует иммунная система, продуктивно работают штаммы бактерий в кишечнике, активнее протекают химические реакции. Закисление внутренней среды нарушает процессы жизнедеятельности организма и приводит к различным заболеваниям. Для сохранения кислотно-щелочного равновесия оrganicum acidum незаменимы. Благодаря этим соединениям:
Органические кислоты поддерживают уровень рН в пределах 7,4 (щелочная среда). Они создают оптимальные условия для работы пищеварительного тракта, способствуя нормальному перевариванию пищи.[
Продукты, богатые органическими кислотами
Овощи — не такой богатый источник organicum acidum: в среднем их содержание в 100 г съедобной части не больше 0,1 – 0,3 г. Этот показатель высокий у ревеня (1 г), значителен в грунтовых томатах (0,8 г) и щавеле (0,7 г). Больше всего этот класс соединений представлен в ягодах и фруктах.
Таблица «Содержание органических кислот в некоторых ягодах, фруктах, кисломолочных продуктах»
№ | название кислоты | содержание на 100 г продукта |
---|---|---|
1. | лимон | 5,7 г |
2. | клюква | 3,1 г |
3. | красная смородина | 2,5 г |
4. | черная смородина | 2,3 г |
5. | рябина садовая | 2,2 г |
6. | вишня, гранат, мандарины, грейпфрут, земляника, рябина черноплодная | 1,9 г |
7. | ананас, персики, виноград, алыча, айва | 1 г |
8. | молоко и кисломолочные продукты | 0,5 г |
Благодаря их большому количеству в ягодах и фруктах они получили название фруктовых кислот. Каждая из них отличается по вкусу, который может быть терпким, кислым или вяжущим. Например, винная обладает терпко-кислым, слегка резковатым вкусом, а лимонная дарит приятную кислинку.
В пищевой промышленности organicum acidum используют в качестве консервантов, влагоудерживающих компонентов, регуляторов кислотности, антиокислителей. Каждая их них имеет свой код. Такое кодирование позволяет определить, какое соединение введено в состав продукта. Например:
Не все органические кислоты должны поступать извне, часть из них организм способен вырабатывать самостоятельно.
Суточная норма
В некоторых литературных источниках усредняют норму потребления до 2 г в сутки. Но такой показатель расплывчатый и условный. Каждая organicum acidum играет определенную роль в организме, поэтому необходимость в них значительно отличается. В зависимости от конкретной кислоты «разбег» в потреблении составляет от 0,3 до 70 г в сутки.
Признаки избытка органических кислот в организме
При состоянии хронической усталости, недостатке витаминов, пониженного выделения желудочного сока стоит ввести в рацион больше ягод и фруктов. Но необходимо соблюдать баланс: избыток organicum acidum не идет на пользу организму. При переизбытке наблюдаются следующие нежелательные процессы:
И самое опасное — смещение кислотно-щелочного равновесия, которое так важно для нормальной жизнедеятельности в целом.
Недостаток органических кислот в организме
В некоторых случаях потребление organicum acidum стоит сократить. Это связано с заболеваниями печени и почек, высокой кислотностью желудочного сока. Но нельзя «сводить на нет» потребление кислых продуктов. При их нехватке наблюдается:
Органические кислоты благотворно влияют на внешний облик. При их нормальном поступлении кожа, волосы и ногти выглядят ухоженными. Например, аскорбинка придает коже здоровый вид и сияние. А янтарная кислота улучшает состояние волос и тургор кожи. Но при этом не стоит забывать, что на внешность также влияют другие соединения и факторы среды.
Усвоение органических кислот зависит от продуктов питания, с которыми их потребляют. Они хорошо сочетаются с хлебобулочными изделиями из твердых сортов пшеницы, с растительными маслами первого отжима. При курении кислоты превращаются в никотиновые составляющие, что наносит существенный вред здоровью.
Органические кислоты входят в состав натуральных продуктов, их искусственно вводят в состав пищевых изделий, некоторые из них – представители «царства витаминов». Кроме того, организм способен вырабатывать часть кислот самостоятельно. При правильном питании и полноценной физической нагрузке человек получает их в достаточном количестве. Но на содержание organicum acidum в продуктах питания все же стоит обратить внимание: нормальный кислотно-щелочной баланс – гарантия здоровья.
Образование: Высшее, Томский государственный научно- исследовательский университет им.Куйбышева, 1988г., биолог с правом преподавания биологии и химии. Специализация: ботаника, биохимия. Опыт работы: корреспондент, корректор; и.о. директора профессионального лицея №37; преподавателем химии, биологии в школе и лицее, высшая квалификационная категория. 20 лет педагогического стажа; научный сотрудник лаборатории физиологии растений и биотехнологии; старший научный сотрудник лаборатории биохимии ОПХ им. Сидоренко.
Понятие кислота
В 1877 году химик из Швеции Сванте Аррениус предложил разделять ряд веществ на основания и кислоты. Согласно его теории, если при растворении в воде элемент высвобождает протон водорода Н+, его нужно относить к кислоте, а если гидроксид-иона (ОН-), то к основанию. Это правило позволило объяснить нейтрализацию веществ при взаимодействии друг с другом. Позже учёный дал уточнение, что сталкивание гидроксид-иона с ионом водорода образовывает воду H2O.
В начале двадцатого века британец Томас Лаури и датчанин Йоханнсен Брёнстед расширили определение. Они предложили относить к кислотам любую молекулу (ион), способную отдавать протон. Это позволило описать реакции, проходящие c водой, например, хлорид аммония.
В 1923 году американец Льюис на основании двух определений сформулировал своё правило. Его формулировка и стала использоваться повсеместно. По нему, кислота — это химическое соединение, принимающее электронную пару и образовывающее ковалентную связь. Основание же, напротив — соединение, способное избавляться от электронной пары.
Все кислоты в химии принято разделять на 2 типа:
Кроме этого, соединения могут быть одноосновными, двухосновными или трёхосновными. Все кислоты, за исключением кремниевой, отлично растворяются в воде. При взаимодействии с основаниями образуют соль, воду и кислотный остаток. Протекание реакции при соприкосновении с металлами происходит не всегда. Взаимодействие возможно лишь элементов, которые располагаются левее водорода. При этом кислотное соединение должно быть не только сильным, но и способным отдавать частицы водорода, которые выделяются во время взаимодействия.
Кислотные растворы могут изменять цвет. Так, лакмус становится красным. Соединение при взаимодействии имеет кислый вкус, появляется электрическая проводимость.
Если же в кислотный раствор добавить спирт, образуется сложный эфир. Все приведенные свойства характерны как для органических соединений, так и неорганических.
Особенности органического класса
Органическая химия изучает синтезирование углеводородов и их производство. Производные соединения углерода и водорода в молекулах относятся к карбоксильной группе (- COOH). Название веществ состоит из двух элементов: карбонита и гидроксила. Свойства же группы определяется смещением электронной плотности к карбонильному кислороду и образованной поляризацией связи O-H.
Другое название карбонатных кислот — органические. Их свойства определяются строением. Особенности группы из-за диссоциации с образованием частиц водорода в том, что её свойства совпадают с минеральными кислотами. Некоторые соединения, например, уксусная кислота (СН3СОOН) в своей молекуле имеют углеводородный радикал, поэтому возможны реакции, сопровождающиеся выбиванием водорода галогеном. Этот процесс приводит к повышению степени диссоциации, и кислота становится сильнее.
Из свойств органических соединений можно выделить:
Так как карбоновые кислоты распадаются на ионы, степень растворимости и достаточно большая температура кипения определяют межмолекулярные водородные связи. При этом с возрастанием молекулярной массы растворимость соединения уменьшается.
Карбоновые кислоты принято разделять и по природе углеводородного радикала: они бывают алифатическими, ароматическими и алициклическими. Если же в первом типе содержится более шести атомов углерода, соединение называют жирной кислотой. Это происходит из-за того, что в виде сложных эфиров они являются частью природных жиров и масел.
Ароматическая представляет собой бензойную и дикарбоновую кислоту, а алициклическая – циклопропан-карбоновую и циклогексанкарбоновую кислоты. Из структуры соединений выделяют радикалы (ацилы). Подписывают их используя суффикс – ил., например, бутрил, формил.
Таблица соединений
Существует две системы обозначений для карбоновых соединений. Их классификация допускает использование тривиального названия и по ИЮПАК. В то же время применение систематической номенклатуры считается более предпочтительной. Всё дело в том, что тривиальные имена не содержат сведений о составе и строении соединений, а некоторые сложные эфиры и соли вовсе не имеют сокращённых наименований.
В мире насчитывается более сотни различных видов органических кислот. Они входят в компоненты природных вод и связаны с жизнедеятельностью человека, животных и растений. Общую формулу для всей группы можно изобразить как R—COOH. Из наиболее популярных соединений можно выделить:
Тривиальное имя | Название по ИЮПАК | Содержащиеся соли и эфиры | Номер регистрации по CAS |
Адипиновая | Гександиовая | Адипинаты | 124-04-9 |
Акриловая | Пропеновая | Акрилаты | 79-10-7 |
Аспарагин | 4-амид-2-аминобутандиовая | 70-47-3 | |
Бензиловая | Гидроксидифенилуксусная | 76-93-7 | |
Валериановая | Пентановая | Валераты | 109-52-4 |
Ванилиновая | 4-гидрокси-3-метоксибензойная | 121-34-6 | |
Винная | 2,3-дигидроксибутандиовая | Тартраты | 133-37-9 |
Виноградная | DL-винная | 526-83-0 | |
Гистидин | 2-амино-3-(4-имидазолил)пропановая | 351-50-8 | |
Глицин | Аминоуксусная | 56-40-6 | |
Изоянтарная | Метилмалоновая | 516-05-2 | |
Камфорная | цис-1,2,2-триметилциклопентан-1,3-дикарбоновая кислота | 560-09-8 | |
Кофейная | 3-(3,4-дигидроксифенил)пропеновая | 331-39-5 | |
Лимонная | 2-гидрокси-1,2,3-пропантрикарбоновая | Цитраты | 77-92-9 |
Лимонно-яблочная | 2-гидрокси-2-метилбутандиовая | 597-44-4 | |
Мелиссовая | Триаконтановая | Мелиссаты | 506-50-3 |
Молочная | 2-гидроксипропановая | Лактаты | 50-21-5 |
Никотиновая | Пиридин-3-карбоновая | Никотинаты | 59-67-6 |
Оксаминовая | Моноамид щавелевая | 471-47-6 | |
Пенициллиновая | (2Z)-3-метокси-5-метил-4-оксо-2,5-гексадиеновая | 90-65-3 | |
Пробковая | Октандиовая | Субераты | 505-48-6 |
Салициловая | 2-гидроксибензойная | Салицилаты | 69-72-7 |
Травматиновая | 2-додецендиовая | 64-02-36-4 | |
Уксусная | Этановая | Ацетаты | 64-19-7 |
Фенантровая | 1-фенантренкарбоновая | 27875-89-4 | |
Фолиевая | 59-30-3 | ||
Яблочная | Малаты | 6915-15-7 |
Отдельно нужно выделить муравьиную кислоту (HCOOH). Это одноосновное соединение. В природе она вырабатывается у пчёл, муравьёв, содержится в крапиве и хвое. Проявляет восстановительные свойства. Эта кислота очень востребована как антибактериальное средство.
Происхождение и получение
Получение HOOC-соединений связано с окислением спиртов. Протекающую реакцию окисления этилового спирта можно записать как CH3 – CH2 – OH → CH3 – C = O (-OH) + H2O. Окисление же уксусного альдегида выглядит следующим образом: CH3 – C = O (H) → CH3 – C =O (-OH). Образование возможно и гидролизом нитрилов. Побочным продуктом является аммиак: CH3 – C = N + H2O → CH3 – C = O (-OH) + NH3.
Карбоновую кислоту можно создать гидролизом сложного эфира. В результате реакции получается спирт. Что интересно, если в реакции использовать щёлочь, продуктом станет соль. Но если её поместить в минеральную кислоту, получится органическая. Реакция имеет вид: СH3 – C = O (-CH3) + H2O → CH3 – C = O (-OH) – CH3OH. Этот способ применяется для получения высших соединений: пальмитинового ( C 16 H 32 O 2), стеаринового ( c17h35cooh), олеинового ( c17h33cooh). При этом в воде они не растворяются.
Всего же можно выделить следующие способы: