Одноосновные многоатомные оксикислоты

Простейшей одноосновной многоатомной оксикислотой является трехатомная α,β-диоксипропионовая кислота строения СН₂(ОН)—СН(ОН)—СООН, называемая обыкновенно глицериновой, так как она получается окислением глицерина. Из оксикислот высшей атомности наибольший интерес представляют кислоты с нормальной цепью атомов углерода вследствие их близости к природным многоатомным спиртам, а также к простейшим углеводам, т. е. моносахаридам.

Одноосновные многоатомные оксикислоты именно этого рода получаются окислением многоатомных спиртов и моносахаридов, относящихся к группе альдоз. Получаемые таким образом одноосновные оксикислоты носят общее название оновых (или альдоновых). По числу атомов углерода их называют тетроновыми, пептоновыми, гексоновыми и т. д. Названия отдельных кислот этого рода, производятся от названий тех альдоз, окислением которых они могут быть получены, с прибавлением окончания «оновая кислота». Так, например, при окислении арабинозы СН₂ОН—(СНОН)₃—СНО получается арабоновая кислота СН₂ОН—(СНОН)₃—СООН; окислением стереоизомерных альдогексоз строения СН₂ОН—(СНОН)₄—СНО — глюкозы, маннозы и галактозы — получаются стереоизомерные гексоновые кислоты: глюконовая, манноновая, галактоновая. Строение этих гексоновых кислот выражается одной и той же формулой СН₂ОН—(СНОН)₄—СООН.

Кроме того, от моносахаридов можно перейти к многоатомным одноосновным оксикислотам, содержащим на один атом углерода больше, чем в соответствующих монозах, посредством циангидринной реакции:

Омылением циангидрина получается гептоновая кислота

Оновые кислоты — кристаллические вещества, хорошо растворимые в воде. Они обладают общими реакциями оксикислот.

Оновые кислоты, содержащие гидроксил в γ- или δ-положениях, легко теряют воду, превращаясь в соответствующие лактоны (оксилактоны). Например, гексоновые кислоты дают оксилактон строения:

В отличие от самих оксикислот оксилактоны легко восстанавливаются водородом в момент выделения (например, амальгамой натрия), причем получаются моносахариды (альдозы).

При более энергичном восстановлении (концентрированной иодистоводородной кислотой) оновые кислоты превращаются в соответствующие одноосновные жирные кислоты. Например, все стереоизомерные гексоновые кислоты строения СН₂ОН—(СНОН)₄—СООН дают при этом одну и ту же нормальную капроновую кислоту СН₃—(СН₂)₄—СООН.

Как глицериновая кислота, так и все оновые кислоты, содержащие первичноспиртовую группу СН₂ОН, при окислении дают двухосновные оксикислоты. В простейшем случае — из глицериновой кислоты — получается тартроновая (оксималоновая) кислота НООС—СНОН—СООН. Более сложные оновые кислоты дают двухосновные оксикислоты, носящие общее название сахарных кислот, например из арабоновой кислоты получается одна из стереоизомерных триоксиглутаровых кислот НООС—СНОН—СНОН—СНОН—СООН, из гексоновых кислот — соответственно стереоизомерные тетраоксиадипиновые кислоты НООС—(СНОН)₄—СООН.

Уже глицериновая кислота СН₂ОН—*СНОН—СООН содержит один асимметрический атом углерода, высшие оновые кислоты содержат их в большем числе, а именно: тетроновые кислоты — два, пентоновые —три, гексоновые — четыре асимметрических атома углерода. Поэтому для них существуют стереоизомерные формы, число которых растет с увеличением в молекуле числа атомов углерода. Стереоизомерия этих кислот аналогична стереоизомерии соответствующих альдоз, за исключением изомерии α- и β-форм.