7

Розділ 2.

Тема 4. Похідні карбонових кислот

Галогенангідриди карбонових кислот

Г алогенангідридами кислот називаються похідні кислот, у яких гідроксил карбоксильної групи заміщений на галоген . Ці сполуки називають також галоїдними ацилами.

Номенклатура

Назви галогенангідридів будуються по типу галоїдних алкілів, але виходять у цьому випадку з назви ацильної групи. Наприклад:

Н –С=О CН₃−C=О

F Сl

фтористий форміл (формілфторид) хлористий ацетил (ацетилхлорид)

Способи одержання

Практично використовують наступні способи.

1. Дія на кислоти галоїдних сполук фосфору або тіоніл хлориду soCl2:

СН₃СООН + PCl₃ → + H₃PO₃.

СН₃СООН + SOCl₂ → CH₃–COCl + SO₂↑ + HCl↑.

ацетилхлорид

Останній спосіб зручний тим, що в якості побічних продуктів утворюються газоподібні речовини, тому продукт реакції легко одержати в чистому виді.

Фторангідриди готують із хлорангідридів реакцією обміну c KHF₂:

R–COCl + KHF₂ → R–COF + KC1 + HF.

Иодангідриди нестійки.

Властивості

Найбільш важливими є хлорангідриди. Хлорангідриди нижчих кислот – рідини з різким запахом, вищих кислот − тверді речовини, не розчинні у воді, але вступають із нею в реакцію гідролізу. Багато рідких хлорангідридів димлять на повітрі, тобто при взаємодії з вологою повітря утворюються крапельки кислоти:

R–СОС1 + Н₂О → R–СООН + HC1.

Вони є дуже реакційно здатними речовинами. Реакційним центром є карбонільний атом Карбону, що несе значний позитивний заряд, що виникає під дією двох електронегативних атомів − Оксигену й Хлору. Тому карбонільний атом Карбону легко реагує з нуклеофільныими реагентами. На першій стадії відбувається приєднання нуклеофільного реагенту (води, спирту, аміну) по подвійному зв'язку С= О. Потім від проміжного продукту відщеплюється ННаl.

У результаті цих реакцій у молекулу органічної сполуки вводиться ацилъная група. Ці реакції звуться реакціями ацилування. До них належать:

1. Ацилювання води (гідроліз) – утворення кислот:

СН₃−СОС1 + Н₂О → СН₃−СООН + НС1.

2. Ацилювання спирту (алкоголіз) – утворення естерів:

СН₃−СОС1 + НО–С₂Н₅ → СН₃−СОО−С₂Н₅ + НС1.

етилацетат

3. Ацилювання аміаку (амоноліз) – утворення амідів кислот:

C₆H₅−СОС1 + NH₃ → C₆H₅−СОNH₂ + НС1.

бензоїлхлорид бензамід

4. Ацилювання ароматичних вуглеводнів (синтез кетонів за методом Фриделя − Крафтса) розглядалося раніше.

Окремі представники

Хлористий ацетил СН₃–СОС1 − рідина, нa повітрі димить, з водою реагує бурхливо. Широко використовується як ацилюючий засіб.

Хлористий бензоїл C₆H₅−СОС1, рідина, має неприємний подразнюючий запах. Використовується для різних синтезів як бензоїлюючий засіб.

Фосген СОС1₂, повний хлорангідрид вугільної кислоти, має запах свіжого сіна. У промисловості його одержують із СО й хлору в присутності активованого вугілля при 200 С:

СО + С1₂ → СОС1₂.

Фосген був використаний у першу світову війну в якості бойової отруйної речовини задушливої дії, більш токсичний, ніж хлор приблизно в 10 раз. Незважаючи крайню небезпеку роботи з фосгеном, його досить часто використовують у різних лабораторних синтезах і в промисловості.