Химические свойства
1. Гидролиз амидов. При нагревании амидов с водой происходит их гидролиз, в результате которого в зависимости от рН среды образуются карбоновые кислоты или их соли:
2. Дегидратация амидов происходит при нагревании с Р2О5 и приводит к образованию нитрилов:
3. Замещение атомов водорода на металл. Основные свойства аминогруппы в амидах сильно понижены, она проявляет кислотные свойства – замещение атомов водорода на металл:
4. Действие азотистой кислоты на амиды приводит к образованию карбоновых кислот:
5. Образование аминов (перегруппировка Гофмана). При взаимодействии со щелочными растворами галогенов амиды подвергаются расщеплению по Гофману с получением аминов, содержащих на один атом углерода меньше, чем исходный амид:
Нитрилы
Важнейшими представителями нитрилов являются ацетонитрил СН3СN (применяется как полярный растворитель) и акрилонитрил CH2=CH-CN (мономер для получения синтетического волокна нитрона и для производства дивинилнитрильного синтетического каучука, обладающего масло- и бензостойкостью).
Способы получения
Основным способом получения нитрилов является дегидратация амидов на кислотных катализаторах:
Нитрилы также образуются по реакции нуклеофильного замещения галогена в галогеналканах (см. лекцию№12).
Химические свойства
1. Гидролиз нитрилов в кислой и щелочной среде проходит с образованием амидов и далее до карбоновых кислот или их солей:
2. Алкоголиз нитрилов приводит к образованию иминоэфиров, также являющихся производными карбоновых кислот:
3. Восстановление нитрилов позволяет получать амины с тем же числом углеродных атомов, что и в соответствующей карбоновой кислоте:
Соли карбоновых кислот
По систематической номенклатуре названия солей карбоновых кислот образуют путем добавления окончания –оат к названию соответствующего алкана и названия противоиона (металла или аммония). Используют также тривиальные названия карбоксилат-анионов, добавляя к ним название металла:
Методы получения солей рассмотрены выше.
С химическими свойствами солей знакомились при рассмотрении методов получения алканов (электролиз по Кольбе и декарбоксилирование), альдегидов и кетонов (пиролиз кальциевых и бариевых солей).
Двухосновные насыщенные кислоты
Двухосновные предельные (насыщенные) кислоты имеют общую формулу СnН2n(СООН)2- Из них важнейшими являются:
HOOC-COOH – щавелевая, этандикарбоновая кислота
HOOC-СН2-COOH – малоновая, пропандикарбоновая кислота
HOOC-СН2-СН2-COOH – янтарная, бутандикарбоновая кислота
HOOC-СН2-СН2-СН2-COOH – глутаровая, пентандикарбоновая кислота
HOOC-СН2-СН2-СН2-СН2-COOH – адипиновая, гександикарбоновая кислота
Способы получения
Общие методы получения двухосновных кислот аналогичны способам получения одноосновных кислот (окисление гликолей, гидролиз динитрилов, синтез Кольбе - см. Лекцию№20). Существуют и специфические способы получения двухосновных карбоновых кислот
1. Окисление оксикислот:
2. Окисление циклоалканов. Это промышленный способ получения адипиновой кислоты
Побочно образуются также янтарная и щавелевая кислоты. Адипиновая кислота применяется для синтеза волокна найлон 6,6 и пластификаторов.