лактоны

ЛАКТОНЫ

внутренние сложные эфиры гидроксикислот. В зависимости от числа атомов в цикле различают β-Л. (4 атома), γ-Л. (5 атомов) и т. д. По номенклатуре ИЮПАК, Л., образованные из алифатич. кислот, называют, добавляя окончание "олид" к назв. соединения-основы; место замыкания цикла указывают цифрой (начало нумерации — карбоксильный атом С). Допускаются также наименования, основанные на тривиальных назв. карбоновых кислот с тем же числом атомов С. В этом случае место замыкания цикла указывается греч. буквой. Так, соед. I наз. 3-пропанолид, или β-пропиолактон, соед. II — 4-бутанолид, или γ-бутиролактон, соед. III-5-пентанолид, или d-валеролактон. М.б. также использованы тривиальные и систематич. назв., принятые для гетероциклич. соед., напр. тетрагидро-2-фуранон для соед. II. Л., содержащие в цикле более 8 атомов, относятся к макролидам.

лактоны

Л. — жидкости или легкоплавкие твердые вещества, хорошо раств. в полярных органических растворителях и в воде (см. табл.). Низшие Л. — лакриматоры.

СВОЙСТВА ЛАКТОНОВ

лактоны. Рис. 2

* При 22 °C.

По химическим свойствам Л. - эфиры сложные. При нагр. с растворами щелочей, а в некоторых случаях с водой, гидролизуются с образованием соответствующих гидроксикислот. Наиб. устойчивы к гидролизу γ-Л. Под действием разл. восстановителей Л. превращ. в карбоновые кислоты, диолы, лактолы (формула IV) или простые циклич. эфиры енолов:

лактоны. Рис. 3

Все Л., за исключением γ-Л. легко полимеризуются в присутствии катионных и анионных катализаторов с образованием полиэфиров общей формулы [—OCHR:(CRR')nCO—]m, где R, R', R: — H, Alk или др. С гидразином и фенилгидразином Л. дают соответствующие гидразиды и фенилгидразиды гидроксикислот. С ароматич. соед. в присутствии AlCl3 образуют w — арилзамещенные карбоновых кислот:

лактоны. Рис. 4

С нуклеоф. агентами Л. реагируют с раскрытием цикла, напр.:

лактоны. Рис. 5

Реакции γ- и d — Л. осуществляются в более жестких условиях, чем реакции β-Л. Протонные кислоты и кислоты Льюиса значительно ускоряют эти реакции. С NH3, первичными, вторичными алифатич. аминами, замещенными анилинами β-Л. образуют смесь амидов β-гидроксикислот и β-аминокислот, с третичными аминами — бетаины, напр.:

лактоны. Рис. 6

В реакциях с NH3 и первичными аминами γ-Л. образуют амиды γ-гидроксимасляной кислоты, которые при нагр. выше 180 °C отщепляют воду, превращаясь в 2-пирролидон или его N-замещенные производные; с алифатич. и ароматич. вторичными аминами γ- и d-Л. дают гидроксиамиды и производные аминокислот, напр.:

лактоны. Рис. 7

Направление алкоголиза Л. зависит от pH среды: в кислых средах образуются алкоксикислоты, в щелочных — сложные эфиры гидроксикислот, напр.:

лактоны. Рис. 8

Для β-Л. характерен пиролиз с образованием олефина и CO2. Остальные Л. термически стабильны и лишь выше 500 °C изомеризуются в непредельные кислоты. Осн. методы получения Л. — циклизация соответствующих гидрокси- и галогенокислот:

лактоны. Рис. 9

β-Л. получают из гидроксикислот под действием сильных дегидратирующих агентов, напр. дициклогексилкарбодиимида, или по реакции кетенов с карбонильными соед., напр.:

лактоны. Рис. 10

Их также синтезируют циклизацией фенилтиоэфиров β-гидроксикислот в присутствии солей Hg:

лактоны. Рис. 11

γ- и d-Л. легко образуются при подкислении водных растворов гидроксикислот или при перегонке галогенокислот. Они также м. б. получены окислением циклич. кетонов надкислотами (см. Байера-Виллигера реакция). d-Л. также получают сухой перегонкой солей d-галогенокислот. Л. могут быть также синтезированы окислением производных ТГФ по реакции:

лактоны. Рис. 12

Л. содержатся в молоке и молочных продуктах, в растительных мускусах (см. мускусы). Некоторые Л. — исходные вещества в биосинтезе терпенов (напр., мевалолактон), в синтезе биологически инертных гидрофильных полиуретанов, используемых в хирургии; входят в состав теплочувствительных материалов, применяемых в копировальной технике.

Лит.: Общая органическая химия, пер. с англ., т. 4, М., 1983; Rodd's chemistry of carbon compounds, 2 ed., ed. by S. Cofley, v. 1, pt D, Amst., 1965, p. 99 113; Knight D. W., в кн.: General and synthetic methods, v. 4, U 1981, p. 87–137; v. 5, L, 1982, p. 100–47; Annual reports in organic synthesis, 1970 1983, ed. by L.G. Wade, M.J. O'Donnell. N.Y., 1971–84.

А. М.Сахаров

Источник: Химическая энциклопедия на Gufo.me


Значения в других словарях

  1. Лактоны — Внутренние циклические сложные эфиры, содержащие группировку — COO — в кольце: В зависимости от типа оксикислот (См. Оксикислоты), образующих Л., различают β-, γ-, δ-, ε-лактоны и т. Большая советская энциклопедия
  2. Лактоны — (хим.) — представляют особый вид ангидридных производных оксикислот (см.), так назыв. внутрение их ангидриды [Настоящих кислотных ангидридов оксикислоты, как известно, не образуют]. Хотя некоторые из Л. (напр. кумарин, теребиновая кислота и др. Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона
  3. ЛАКТОНЫ — ЛАКТОНЫ — циклические эфиры карбоновых кислот. Применяют в органическом синтезе, как душистые и лекарственные вещества (см., напр., Кумарин, ?-Пропиолактон). Большой энциклопедический словарь