Номер 90, страница 173 - гдз по химии 10-11 класс задачник Еремин, Дроздов

5.90. Запишите уравнения гидролиза следующего фосфолипида в среде водного раствора гидроксида натрия:

Гидролиз фосфолипидов в щелочной среде (омыление) представляет собой необратимый процесс расщепления сложноэфирных связей под действием гидроксид-ионов. В данном фосфолипиде, который является представителем фосфатидилхолинов (лецитинов), гидролизу подвергаются четыре сложноэфирные связи: две ацилглицериновые (между глицерином и остатками жирных кислот) и две фосфодиэфирные (между глицерином и фосфорной кислотой, и между фосфорной кислотой и холином).

Для написания уравнения реакции необходимо сначала идентифицировать жирные кислоты, входящие в состав данного фосфолипида:

1. Ацильный остаток в положении 1 глицерина: $-\text{CO}-(\text{CH}_2)_{14}-\text{CH}_3$. Это остаток пальмитиновой (гексадекановой) кислоты, насыщенной жирной кислоты с 16 атомами углерода ($CH_3(CH_2)_{14}COOH$).

2. Ацильный остаток в положении 2 глицерина: $-\text{CO}-(\text{CH}_2)_7-\text{CH}=\text{CH}-(\text{CH}_2)_5-\text{CH}_3$. Это остаток пальмитолеиновой (цис-9-гексадеценовой) кислоты, мононенасыщенной жирной кислоты с 16 атомами углерода и двойной связью в 9-м положении ($CH_3(CH_2)_5CH=CH(CH_2)_7COOH$).

При полном гидролизе в избытке водного раствора гидроксида натрия при нагревании происходит разрыв всех четырех сложноэфирных связей. В результате образуются глицерин, натриевые соли соответствующих жирных кислот (мыла), холин и фосфат натрия. Стехиометрически для полного гидролиза требуется 5 молей $NaOH$.

Суммарное уравнение реакции полного щелочного гидролиза:

$ \begin{array}{l} \begin{array}{c} \underset{\text{1-пальмитоил-2-пальмитолеоил-sn-глицеро-3-фосфохолин}}{\text{ }} \\ \text{CH}_2-\text{O}-\text{CO}-(\text{CH}_2)_{14}-\text{CH}_3 \\ | \\ \text{CH}-\text{O}-\text{CO}-(\text{CH}_2)_7-\text{CH}=\text{CH}-(\text{CH}_2)_5-\text{CH}_3 \\ | \\ \text{CH}_2-\text{O}-\underset{\underset{\text{O}^-}{\|}}{\overset{\text{O}}{\text{P}}}-\text{O}-\text{CH}_2-\text{CH}_2-\overset{+}{\text{N}}(\text{CH}_3)_3 \end{array} + 5\text{NaOH} \xrightarrow{\text{H}_2\text{O}, t^\circ} \\ \\ \underset{\text{Глицерин}}{\text{HOCH}_2\text{CH(OH)CH}_2\text{OH}} \quad + \quad \underset{\text{Пальмитат натрия}}{\text{CH}_3(\text{CH}_2)_{14}\text{COONa}} \quad + \\ \\ \underset{\text{Пальмитолеат натрия}}{\text{CH}_3(\text{CH}_2)_5\text{CH=CH}(\text{CH}_2)_7\text{COONa}} \quad + \quad \underset{\text{Холин}}{\text{HOCH}_2\text{CH}_2\overset{+}{\text{N}}(\text{CH}_3)_3\text{OH}^-} \quad + \\ \\ \underset{\text{Фосфат натрия}}{\text{Na}_3\text{PO}_4} \quad + \quad \text{H}_2\text{O} \end{array} $

Ответ:

Уравнение полного щелочного гидролиза фосфолипида:

$ \begin{array}{l} \begin{array}{c} \text{CH}_2-\text{O}-\text{CO}-(\text{CH}_2)_{14}-\text{CH}_3 \\ | \\ \text{CH}-\text{O}-\text{CO}-(\text{CH}_2)_7-\text{CH}=\text{CH}-(\text{CH}_2)_5-\text{CH}_3 \\ | \\ \text{CH}_2-\text{O}-\underset{\underset{\text{O}^-}{\|}}{\overset{\text{O}}{\text{P}}}-\text{O}-\text{CH}_2-\text{CH}_2-\overset{+}{\text{N}}(\text{CH}_3)_3 \end{array} + 5\text{NaOH} \xrightarrow{\text{H}_2\text{O}, t^\circ} \\ \\ \text{HOCH}_2\text{CH(OH)CH}_2\text{OH} + \text{CH}_3(\text{CH}_2)_{14}\text{COONa} + \text{CH}_3(\text{CH}_2)_5\text{CH=CH}(\text{CH}_2)_7\text{COONa} + \\ \\ \text{HOCH}_2\text{CH}_2\overset{+}{\text{N}}(\text{CH}_3)_3\text{OH}^- + \text{Na}_3\text{PO}_4 + \text{H}_2\text{O} \end{array} $