ЛАКТОНЫ, внутренние сложные эфиры гидроксикислот. В зависимости от числа атомов в цикле различают b -Л. (4 атома), g -Л. (5 атомов) и т. д. По номенклатуре ИЮПАК, ЛАКТОНЫ, 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 греческого буквой. Так, соединение I называют 3-пропанолид, или b -пропиолактон, соединение II - 4-бутанолид, или g -бутиролактон, соединение III-5-пентанолид, или d -валеролактон. М.б. также использованы тривиальные и систематич. назв., принятые для гетероциклический соединение, например тетрагидро-2-фуранон для соединение II. ЛАКТОНЫ, содержащие в цикле более 8 атомов, относятся к макролидам.

ЛАКТОНЫ-жидкости или легкоплавкие твердые вещества, хорошо растворим в полярных органических растворителях и в воде (см. табл.). Низшие ЛАКТОНЫ-лакриматоры.

СВОЙСТВА ЛАКТОНОВ

	Соединение	Температура плавления, °С	температура кипения, °С/мм рт. ст.	d420	nD20
	b -Пропиолактон	-31,2	155/760 51/10	1,1460	1,4131
	g -Бутиролактон	-43,5	206/760 90/20	1,1299	1,4353
	d -Валеролактон	-12,5	299/760 97/4	1,0794	1,4574
	g -Валеролактон	-36,0	207/760 84/12	1,0526	1.4322
	e -Капролактон	-5,0	98-99/2	1.0693	1.4611*

* При 22 °С.

По химический свойствам ЛАКТОНЫ - эфиры сложные. При нагревании с растворами щелочей, а в некоторых случаях с водой, гидролизуются с образованием соответствующих гидроксикислот. наиболее устойчивы к гидролизу g -Л. Под действием различные восстановителей ЛАКТОНЫ превращаются в карбоновые кислоты, диолы, лактолы (формула IV) или простые циклический эфиры енолов:

Все ЛАКТОНЫ, за исключением g -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 ЛАКТОНЫ дают соответствующие гидразиды и фенилгидразиды гидроксикислот. С ароматические соединение в присутствии АlСl₃ образуют w - арилзамещенные карбоновых кислот:

С нуклеоф. агентами ЛАКТОНЫ реагируют с раскрытием цикла, например:

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

В реакциях с NH₃ и первичными аминами g -Л. образуют амиды g -гидроксимасляной кислоты, которые при нагревании выше 180 °С отщепляют воду, превращаясь в 2-пирролидон или его N-замещенные производные; с алифатич. и ароматические вторичными аминами g - и d -Л. дают гидроксиамиды и производные аминокислот, например:

Направление алкоголиза ЛАКТОНЫ зависит от рН среды: в кислых средах образуются алкоксикислоты, в щелочных - сложные эфиры гидроксикислот, например:

Для b -Л. характерен пиролиз с образованием олефина и СО₂. Остальные ЛАКТОНЫ термически стабильны и лишь выше 500 °С изомеризуются в непредельные кислоты. Основные методы получения ЛАКТОНЫ - циклизация соответствующих гидрокси- и галогенокислот:

b -Л. получают из гидроксикислот под действием сильных дегидратирующих агентов, например дициклогексилкарбодиимида, или по реакции кетенов с карбонильными соединение, например:

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

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

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

Литература: 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. A.M.Сахаров.

Химическая энциклопедия. Том 2 >> К списку статей