12. Карбоновые кислоты в биоорганической химии. Строение, химические свойства. Функциональные производные карбоновых кислот: ангидриды, амиды, сложные эфиры. Реакции декарбоксилирования.

Карбо́новые кисло́ты — класс органических соединений, молекулы которых содержат одну или несколько функциональных карбоксильных групп -COOH. Кислые свойства объясняются тем, что данная группа может сравнительно легко отщеплять протон. За редкими исключениями карбоновые кислоты являются слабыми. Например, у уксусной кислоты CH₃COOH константа кислотности равна 1,75·10⁻⁵. Ди- и трикарбоновые кислоты более сильные, чем монокарбоновые

В зависимости от радикала, связанного с карбоксилом, различают следующие группы карбоновых кислот:

• ароматические

• алифатические (в том числе предельные и непредельные)

• алициклические

• гетероциклические.

По числу карбоксильных групп кислоты могут быть одно-, двух- и многоосновными. При введении в молекулы кислоты других функциональных групп (например, -ОН, =CO, -NH₂ и др.) образуются окси-, кето-, аминокислоты и другие классы соединений. Эти соединения вступают в те же реакции, что и карбоновые кислоты, плюс ко всему протекают реакции и по замещенной группе.

Наиболее важные химические свойства, характерные для большинства карбоновых кислот: 1. Карбоновые кислоты при реакции с металлами, их оксидами или их осно́вными гидроксидами дают соли соответствующих металлов:

2. Карбоновые кислоты могут вытеснять более слабую кислоту из её соли, например:

3. Карбоновые кислоты в присутствии кислого катализатора реагируют со спиртами, образуя сложные эфиры (реакция этерификации):

4. При нагревании аммонийных солей карбоновых кислот образуются их амиды:

5. Под действием   карбоновые кислоты превращаются в соответствующие хлорангидриды:

13. Строение и свойства дикарбоновых кислот.

Дикарбоновые кислоты, орг. соед., содержащие две карбоксильные группы СООН. Называют их аналогично карбоновым кислотам; многие дикарбоновые кислоты имеют тривиальные назв., которые, как правило, и используются (см. табл.). Дикарбоновые кислоты- кристаллич. в-ва. Т-ры плавления алифатич. дикарбоновых кислот с четным числом атомов С значительно выше, а р-римость в воде меньше, чем соответствующие показатели соседних нечетных гомологов. Первая константа диссоциации дикарбоновых кислот выше, чем соответствующих монокарбоновых к-т, что особенно заметно у низших гомологов.

Дикарбоновые кислоты проявляют все св-ва карбоновых к-т, образуя как моно-, так и дипроизводные. Взаимное влияние и взаимод. двух карбоксильных групп вызывает ряд р-ций, характерных только для дикарбоновых кислот. При нагр. низшие алифатич. дикарбоновые кислоты (щавелевая, малоновая) легко декарбоксилируются; к-ты, содержащие 2-3 атома С между карбоксилами, при нагр. или при действии дегидратирующих агентов образуют циклич. ангидриды, а высшие дикарбоновые кислоты - полимерные ангидриды. Образование циклич. продуктов характерно и для производных дикарбоновых кислот, напр., эфиров, дающих эфиры циклич. b-кетокислот (а)и восстанавливающихся в циклич. ацилоины (б):