Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Наглядная химия. Карбоновые кислоты и производные 2 (pdf)

.pdf
Скачиваний:
147
Добавлен:
14.06.2014
Размер:
226.53 Кб
Скачать

26

Окисление

H

O

 

O

O

 

[O]

HO C C

 

C

C

 

 

H

OH

 

H

OH

 

 

 

 

Специфические свойства

α -Гидроксикислоты

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

 

 

 

 

C

OH

H

O

 

 

 

 

C

O

 

 

сложно-

CH3 CH

 

+

CH CH3

 

CH CH

 

CH

CH3

 

 

 

эфирные

 

 

 

O

H

HO

C

3

 

 

 

группы

 

 

 

 

O

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

молочная кислота

O

 

 

 

 

 

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

лактид

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

β -Гидроксикислоты

 

 

 

 

O

 

β

 

α

CH3 CH

CH C

 

 

 

 

-H2O

CH CH

 

CHCOOH

 

 

 

 

 

 

 

 

H

3

 

 

 

OH

H

 

 

 

2-бутеновая кислота

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3-гидроксибутановая кислота

γ - и δ -Гидроксикислоты

 

δ +

O

O

CH2

C

CH2 C

H2C

 

OH

H2C

CH2

O

H -H2O

O

 

CH2

Сложноэфирная

группа

γ -гидроксимасляная

γ -бутиролактон

кислота

 

27

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

H

H H

H

 

 

 

 

H

 

 

H

 

 

 

 

 

 

H

 

 

 

 

 

C

O

H

C

C

 

 

 

 

C

δ +

 

 

 

 

δ + OH

O

C

 

H

 

 

C

 

COOH

 

 

C

 

H

H

 

 

 

 

H

 

H

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

зигзагообразная конформация

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

клешевидная

 

 

 

 

 

 

 

конформация

Разложение α -гидроксикислот

 

 

 

 

 

 

 

H

O

 

O

 

 

 

 

 

O

 

 

H2SO4

+ H

R

C C

R C

C

 

 

OH

OH

 

H

 

 

 

 

 

OH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

муравьиная

α -гидроксикислота

 

альдегид

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кислота

Фенолокислоты

COOH

COOH COOH

OH

 

OH

OH

 

 

2-гидроксибензойная

3-гидроксибензойная

4-гидроксибензойная

(салициловая) кислота

кислота

кислота

COONa

 

28

 

COOH

ONaCO2

OH HCl

OH

феноксид

салицилат

салициловая

натрия

натрия

кислота

 

 

Получение феноксида натрия

O

H

 

O-Na+

 

 

'δ -

'δ -

NaOH δ -

δ -

'δ -

 

 

δ -

 

 

Карбоксилирование

O-Na+

 

O

 

O

 

H

O

 

 

+ C

 

 

C

 

 

O-Na+

O

σ -комплекс

δ - > δ -

OH O

C

ONa

29

Химические свойства

Кислотные свойства

O

 

 

C

O-

 

 

 

 

водородная связь

 

O

H

 

 

 

COOH

COONa

 

OH

OH

 

+ NaHCO3

+ CO

+ H O

 

2

2

COOH

COONa

OH

ONa

+ NaOH

+ 2H2O

Реакции карбоксильной группы

COOH

 

 

COOCH3

OH

 

 

ONa

+ CH3OH

H2SO4

 

 

+ H O

 

 

 

2

30

COOH

COCl

 

COOC6H5

 

OH

OH C H OH

OH

 

POCl3

6 5

 

 

 

-HCl

 

хлорангидрид

фенилсалицилат

салициловой кислоты

(салон)

Реакции фенольной гидроксильной группы

COOH

 

O

 

COOH

 

 

 

 

 

 

 

OH

CH3

C

 

 

O C CH3

+ CH3COOH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

O

 

 

O

 

 

 

 

 

CH3

C

 

 

 

 

 

 

O

 

 

 

 

 

уксусный

ацетилсалициловая кислота

 

 

ангидрид

 

 

 

 

COOH

 

 

 

 

 

 

COOH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

C

CH3

 

 

OH

 

 

 

+ CH3COOH

 

O

+ H2O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Декарбоксилирование

COOH OH

OH

+ CO2

HO

 

HO

31

 

 

HO

COOH

HO

+ CO2

HO

 

HO

 

 

галловая

пирогаллол

 

(3,4,5-тригидроксибензойная)

(1,2,3-тригидроксибензол)

 

кислота

 

 

Оксокарбоновые кислоты

Оксокарбоновые кислоты, т. е. альдегидо- и кетонокислоты,

это соединения, содержащие наряду с карбоксильной и карбонильную группу (альдегидную или кетонную).

β

 

α

γ

 

β

 

α

 

 

CH3

 

 

C

 

COOH

CH3

 

 

C

 

CH2

 

COOH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

 

O

 

 

 

 

2-оксопропановая

 

3-оксобутановая

(пировиноградная) кислота

(ацетоуксусная) кислота

CH

 

CH

 

COOH

[O]

CH

 

 

C

 

COOH

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OH

 

 

 

 

 

 

 

 

O

молочная кислота

пировиноградная

 

кислота

32

 

 

NaOH

 

 

 

O

 

 

CH3

C

C

+ H2O

 

O

 

CH3 C C

 

 

O

 

ONa

OH

 

 

 

 

O

 

пируват натрия

 

C2H5OH, H+

 

 

 

O

 

 

CH3

C

C

+ H2O

 

 

 

 

 

 

 

O

 

OC2H5

 

 

 

 

 

 

этилпируват

 

 

 

 

 

 

 

 

H2N-OH

 

 

 

 

 

 

 

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CH3

 

 

C

C

 

 

 

 

 

 

 

 

-H2O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N

OH

 

 

 

 

 

 

O

 

 

 

 

 

 

 

OH

CH3

C

 

 

 

 

оксим пировиноградной

C

 

 

 

 

 

 

 

 

кислоты

 

O

 

OH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

 

 

 

H2N-NH2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CH3

 

 

C

C

 

 

 

 

 

 

 

 

-H2O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N

NH2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

гидразон пировиноградной

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кислоты

CH3 C C

O H SO

 

 

 

 

 

 

O

+ CO

2 4

CH3 C

 

 

 

 

 

 

 

 

OH

 

 

 

 

 

 

H

2

 

 

 

 

 

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ацетальдегид

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CH3

 

 

C

 

CH2

 

COOH

 

 

CH3

 

 

C

 

CH3 + CO2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

ацетон

33

• Таутомерия (динамическая изомерия) — это подвижное

равновесие

между взаимопревращающимися

структурными

изомерами.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кетонная

 

енольная

 

 

 

CH3

 

 

C

 

CH2

 

COOC2H5

 

CH3

 

C

 

CH

 

COOC2H5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

 

 

 

 

 

OH

 

 

 

Таутомерные формы ацетоуксусного эфира

CH-кислотный центр

H

CH3 C Cα C O

O H

OC2H5

основной центр

Кетонная форма ацетоуксусного эфира

 

H

 

CH3

C

OC2H5

 

C

C

 

O

O

сопряженная

H

внутримолекулярная

система

 

водородная связь

Енольная форма ацетоуксусного эфира