Глицефоновая кислота и её соединения¶

Глицефоновая — устаревшее и малоупотребительное название, встречающееся в химической литературе XIX — начала XX века и относящееся к производным глицерина, в которых одна или несколько гидроксильных групп подверглись окислению до карбонильных или карбоксильных. В узком смысле термин закрепился за продуктами неполного окисления глицерина — глицериновым альдегидом, дигидроксиацетоном и образующимися из них кислотами. В более широком значении под глицефоновыми соединениями понимали фосфорсодержащие эфиры глицерина, применявшиеся как пластификаторы и промежуточные продукты органического синтеза.

¶Происхождение термина

Название образовано от основы «глице(р)-» (от греч. glykys — сладкий, по вкусу глицерина) и суффикса «-фон», который в химической номенклатуре XIX века использовали для обозначения веществ, связанных с фосфором (ср. «фосфон»). Таким образом, буквальное значение — «фосфорсодержащее производное глицерина». Термин не вошёл в систематическую номенклатуру ИЮПАК и к середине XX века вышел из употребления, сохранившись лишь в описаниях исторических методов синтеза и в патентной литературе.

¶Химическая природа

Класс соединений, которые обозначали этим словом, неоднороден. В него включают:

• Глицериновый альдегид (2,3-дигидроксипропаналь) — простейший альдозный сахар, продукт мягкого окисления глицерина.
• Дигидроксиацетон — кетотриоза, изомер глицеринового альдегида, образующийся при дегидрировании вторичной гидроксильной группы.
• Глицериновая кислота (2,3-дигидроксипропановая) — продукт дальнейшего окисления альдегидной группы.
• Тартроновая и мезовинная кислоты — продукты более глубокого окисления, иногда также относимые к этому ряду в старой литературе.
• Фосфатидные производные — глицерофосфаты и фосфатидные кислоты, в которых глицерин связан сложноэфирной связью с фосфорной кислотой.

Общим для всех этих веществ является трёхулеродный скелет, унаследованный от глицерина, и наличие как минимум одной гидроксильной или карбонильной группы.

¶Методы получения

Исторически глицефоновые соединения получали окислением глицерина разбавленной азотной кислотой, перманганатом калия в слабокислой среде или действием перекиси водорода в присутствии катализаторов. Окисление идёт ступенчато: сначала образуется смесь глицеринового альдегида и дигидроксиацетона, затем — глицериновая кислота, далее — тартроновая и щавелевая кислоты. Разделение продуктов проводили дробной кристаллизацией и перегонкой в вакууме.

Фосфорсодержащие эфиры получали реакцией глицерина с фосфорным ангидридом или с оксихлоридом фосфора с последующим гидролизом. Эти вещества использовались как антипирены и как промежуточные продукты при синтезе фосфолипидов.

¶Биохимическое значение

Глицериновый альдегид и дигидроксиацетон играют ключевую роль в метаболизме. Глицеральдегид-3-фосфат — центральный интермедиат гликолиза и пентозофосфатного пути; именно на стадии его окисления и фосфорилирования образуется восстановленный НАДН. Дигидроксиацетонфосфат участвует в гликолизе и в синтезе триглицеридов. Глицериновая кислота встречается в растениях и микроорганизмах как продукт обмена серина и глицина.

Фосфатидная кислота — предшественник всех глицерофосфолипидов, входящих в состав клеточных мембран. Таким образом, соединения, которые в старой химии объединяли под названием глицефоновых, лежат в основе важнейших метаболических путей.

¶Применение

В XIX и первой половине XX века производные этого ряда применяли ограниченно:

Дигидроксиацетон как действующее начало автозагаров получил распространение во второй половине XX века, однако в этом контексте термин «глицефоновый» уже не использовался.

¶Историческое значение и современное состояние

Термин отражает состояние органической химии до утверждения систематической номенклатуры, когда названия строились по эмпирическим признакам — источнику (глицерин) и характерному элементу (фосфор). С введением правил ИЮПАК и женевской номенклатуры подобные обозначения были вытеснены. В современных базах химических данных (CAS, PubChem) слово «глицефоновая» не индексируется; соответствующие вещества описаны под систематическими названиями.

Встречающиеся в интернете написания «глицефоновая кислота» или «глицефоновый альдегид», как правило, представляют собой искажённые варианты «глицериновая кислота» и «глицериновый альдегид» либо результат смешения с термином «глицерофосфат». При работе с историческими источниками рекомендуется уточнять конкретное соединение по контексту и физическим константам.