Հիդրօքսիթթուներ

Հիդրօքսիկարբոնաթթուները բնութագրվում են ատոմայնությամբ և հիմնայնությամբ։ Ատոմայնությունը որոշվում է հիդրօքսիլ խմբերի թվով, ներառյալ կարբօքսիլ խմբի OH խումբը, իսկ հիմնայնությունը որոշվում է միայն կարբօքսիլ խմբերի թվով։ Օրինակ,կաթնաթթու միահիմն երկատոմանի հիդրօքսիթթու է։

Օքսիթթուների իզոմերիա 
Օքսիթթուների իզոմերիան պայմանավորված է՝
1.ածխածնային շղթայի կառուցվածքով
2.OH խմբի դիրքով
3.ասիմետրիկ ածխածինների առկայությամբ (ստերեոիզոմերիա կամ օպտիկական իզոմերիա, գինեթթուների օրինակով)։

Միահիմն հիդրօքսիթթուներ 
Ընդհանուր բանաձևն է.

R-CHOH-(CH2)n-COOH R=H,Alk,Ar, n=0,1,2,...

Առավել կարևոր կենսաբանական դեր ունեն հետևյալ հիդրօքսիկարբոնաթթուները։

OH-CH2-COOH գլիկոլաթթու,2-հիդրօքսիէթանաթթու

Հիդրօքսիթթուների առաջացման եղանակները 
1.Կարբոնաթթուների հալոգենածանցյալներից նուկելաֆիլ տեղակալման մեխանիզմով (հիմքերի հետ փոխազդելիս)։

Cl-CH2-COOH+2NaOH→HO-CH2-COONa+HCl→HO-CH2-COOH+2NaCl

2.Կարբոնիլ միացություններին HCN-ի նուկելաֆիլ միացման (ցիանհիդրինային սինթեզ) և առաջացած հիդրօքսինիտրիլի հետագա հիդրոլիզի ճանապարհով։

CH3-CH2-CH2-CHO+HCN→CH3-CH2-CH2-CH(OH)-CN+2H2O→CH3-CH2-CH2-CH(OH)-COOH+NH3

Այս եղանակներով ստանում են միայն α-հիդրօքսիթթուներ։

3.α,β-չհագեցած ճարպաթթուների հիդրատացումից, սովորաբար առաջանում են β-հիդրօքսիթթուներ (շնորհիվ էլեկտրոնային խտության վերաբաշխման ռեակցիան գնում է հակառակ Մարկովնիկովի կանոնի)։

CH2=CH-COOH+H2O→CH2(OH)-CH2-COOH

4.Դիոլների առաջնային սպիրտային խմբի, կամ ալդեհիդոսպիրտների ալդեհիդային խմբերի օքսիդացումից։

HO—CH2—CH2—OH→CH2(OH)-COOH

5.Կետոթթուների վերականգնման եղանակով, որը հյուսվածքներում կատարվում է ֆերմենտատիվ եղանակով։ Օրինակ, կաթնաթթվի առաջացումը պիրոխաղողաթթվից լակտատդեհիդրոգենազ ֆերմենտի մասնակցությամբ։

Հիդրօքսիթթուների քիմիական հատկությունները 
Հիդրօքսիթթուները շնորհիվ OH և COOH խմբերի առկայության տալիս են բոլոր այն ռեակցիաները, որոնք բնորոշ են սպիրտներին և թթուներին՝ պարզ և բարդ եթերների առաջացում, օքսիդացում, տեղակալում և և այլն։ Սակայն տալիս են նաև յուրահատուկ ռեակցիաներ, որոնք պայմանավորված են ֆունկցիոնալ խմբերի միմյանց նկատմամբ որոշակի դասավորությամբ։ Այսպես, հիդրօքսիթթուներում նուկլեաֆիլ տեղակալման ռեակցիան կարբոնիլ խմբի sp2 հիբրիդացված ածխածնի ատոմի և կարբօքսիլ խմբերի միջև կարող է տեղի ունենալ ինչպես նույն մոլեկուլի խմբերի միջև (ներմոլեկուլային),այնպես էլ տարբեր մոլեկուլների միջև (միջմոլեկուլային)։Քանի որ ներմոլեկուլային ռեակցիաների արդյունքում առաջանում են ցիկլիկ բարդ եթերներ (լակտոններ),ապա չափազանց կարևոր է առաջացած ցիկլերի թերմոդինամիկական կայունությունը։ Դրանով է պայմանավորված այն փաստը, որ ռեակցիայի արդյուքները, որպես կանոն, վեցանդամանի կամ հինգանդամանի ցիկլեր են, հետևաբար այդպիսի ռեակցիաներ կարող են տալ γ-հիդրօքսիթթուներ։

α-օքսիթթուների համար բնորոշ է միջմոլեկուլային փոխազդեցությունը, որի հետևանքով առաջանում են ցիկլիկ բարդ եթերներ-լակտիդներԼՕրինակ, կաթնաթթվից, տաքացման պայմաններում առաջանում է լակտիդ։

β-հիդրօքսիթթուների α-ածխածնի մոտ գոյանում է -CH թթվային կենտրոն, որի շնորհիվ նրանք ենթարկվում են ներմոլեկուլային դեհիդրատացման, առաջացնելով α,β-չհագեցած կարբոնաթթուներ։

Այս ռեակցիաներից օգտվում են α,β,γ-թթուների տարբերակման համար։

Ցիկլիկ հիդրօքսիթթուների ածանցյալները օգտագործվում են որպես դեղանյութեր։

Բազմահիմն հիդրօքսիթթուներ 
Բազմահիմն հիդրօքսիթթուներից առավել մեծ կենսաբանական դեր ունեն հիդրօքսիբութանդիթթուն (խնձորաթթու),2հիդրօքսի-1,2,3-եռկարբօքիպրոպան (կիտրոնաթթու) և 2,3-դեհիդրօքսիբութանդիթթուները (գինեթթուներ)։Խնձորաթթուն առաջանում է ֆումարաթթվի հիդրատացման արդյունքում։

Կիտրոնաթթուն առաջանում է ալդոլ միացման մեխանիզմով, օքսալաքացախաթթվից և ացետիլ-CoA-ից (Կրեբսի ցիկլում)։

Կիտրոնաթթուն ենթարկվում է դեհիդրատացման նման β-հիդրօքսիկարագաթթվից, առաջացնելով չհեագեցած եռկարբոնաթթու՝ ցիտ-ակոնիտաթթու, որը  միացնելով  ջուր վերածվում է իզոկիտրոնաթթվի (1-հիդրօքսի-1,2,3-եռկարբօքսիպրոպան)։Ջրի միացումը գնում է հակառակ Մարկովնիկովի կանոնի։ Այս եղանակով է ընթանում եռկարբոնաթթուների փոխանակությունը միտոքոնդրիաներում՝ համապատասխան ֆերմենտների մասնակցությամբ։

Հիդրօքսիթթուները, բացի նյութափոխանակության մեջ իրենց կարևոր դերից, ունեն նաև կիրառական մեծ դեր մի շարք ասպարեզներում։ Բժշկության  հետ  անմիջապես առնչվում է նրանց յուրահատուկ ազդեցությունը մաշկի վրա։ Թթուների շփումը մաշկի հետ բերում է այրվածքների (ֆենոլի, ծծմբական թթվի դեպքում չափազանց ծանր)։Այնուամենայնիվ նրանք լայն կիրառում ունեն տարբեր մաշկային հիվանդությունների բուժման համար։ Թույլ թթուների լուծույթները միջանկյալ տեղ են գրավում դեղանյութերի և շպարի միջև։ Եռքլորքացախաթթուն, որն ուժեղ թթու է, օգտագործվում է էկզեմայի և պսորիասի բուժման ժամանակ, կնճիռների և սպիների հեռացման համար։ Դա պայմանավորված է նրանով, որ կարճատև ազդեցության հետևանքով մաշկի մակերեսային շերտերը քայքայվում են։ Արդյունքը համեմատելի է I և II աստիճանի այրվածքի հետ, որի հետևանքով ծեր մաշկը փոխարինվում է նոր, նուրբ, հարթ մաշկով։ Մի շարք բնական ծագում ունեցող α-հիդրօքսիթթուներ, որոնք քացախաթթվի նման թույլ թթուներ են, ավելի մեղմ բուժիչ ազդեցություն ունեն։ Օրինակ, գլիկոլաթթվի օգտագործումից մի քանի ժամ հետո մաշկը վերադառնում է նորմալ տեսքի։ Թթուների բարձր կոնցենտրացիաները կիրառում են նախաքաղցկեղային ախտահարումների ժամանակ և տհաճ, կոշտացած մաշկը (կեռատոզ) հեռացնելու համար։α-հիդրօքսիթթուների էֆեկտիվությունը լայն կիրառում է գտել շպար (դիմահարդարման միջոցներ) արտադրող արդյունաբերության մեջ։ Այժմ բազմաթիվ քսուկների և լոսյոնների կազմում հաճախ են ընդգրկում կաթնաթթու (լոսյոններում 12 %,քսուկներում ավելի փոքր կոնցենտրացիայով)։

Գրականություն 

 Бендер М., Бергерон Р., Комияма М. Биоорганическая химия ферментативного катализа. Пер. с англ. — М.: Мир, 1987. — 352 с.
 Дюга Г., Пенни К. Биоорганическая химия. — М.։ Мир, 1983.
 Тюкавкина Н. А., Бауков Ю. И. Биоорганическая химия. — М.: Медицина, 1991.
 Тюкавкина Н. А. Биоорганическая химия,2004

Ծանոթագրություններ

Տես նաև 

 Օրգանական քիմիա

Օքսիդաթթուներ