Двухосновные карбоновые кислоты

Формула	Тривиальное название	ИЮПАК название
НООС–СООН	щавелевая (оксалат, оксалил)	этандиовая
НООС–СН2–СООН	малоновая (малонат, малонил)	пропандиовая
НООС–СН2–СН2–СООН	янтарная (сукцинат, сукцинил)	бутандиовая
НООС–(СН2)3–СООН	глутаровая (глутарат, глутарил)	пентандиовая

Трехосновные кислоты

СООН



Ноос–сн2–с–сн2–соон лимонная 3-гидрокси – 3-карбокси -

 (цитрат, цитрил) пентандиовая

ОН

Химические свойства. Для многоосновных кислот характерны общие свойства карбоновых кислот, обусловленные наличием функциональной группы – СООН, и специфические – как следствие взаимного влияния карбоксильных групп.

О бщие свойства проявляются в способности образовывать неполные и полные функциональные производные – соли (кислые и средние), эфиры (полные и неполные) и т.д. Они отличаются физическими свойствами. Так, кислая калиевая соль щавелевой кислоты нерастворима, а средняя – хорошо растворима в воде.

кислая соль, средняя соль,

гидрооксалат калия оксалат калия

неполный этиловый полный диэтиловый эфир

эфир малоновой кис- малоновой кислоты, ди-

лоты, моноэтилмалонат этилмалонат

К ислотные свойства многоосновных карбоновых кислот выражены сильнее по сравнению с монокарбоновыми. Особенно это заметно у первых членов гомологического ряда. Высокая кислотность объясняется электроноакцепторным действием второй карбоксильной группы, которую можно рассматривать как радикал по отношению к первой, что способствует делокализации отрицательного заряда в анионе, образовавшемся после отрыва протона на первой ступени диссоциации.

+ Н⁺

рКа 1,27

Специфические реакции двухосновных кислот

1) Способность к декарбоксилированию при нагревании первых гомологов – щавелевой и малоновой кислот:

t⁰

Н ООС СООН  Н–СООН + СО₂

t°

Н ООС СН₂СООН  СН₃–СООН + СО₂

Декарбоксилирование двух и трехосновных кислот характерно для многих биохимических процессов.

2) С увеличением длины цепи взаимное влияние карбоксильных групп ослабевает, и при нагревании янтарной и глутаровой кислот происходит отщепление воды и образуются циклические ангидриды. Это обусловлено образованием устойчивого 5- или 6–членного цикла.

t° + Н₂О

янтарная кислота янтарный

ангидрид

При дальнейшем увеличении длины цепи взаимное влияние карбоксильных групп прекращается.

2) С–Н – кислотность в малоновой кислоте.

В малоновой кислоте водородные атомы метиленовой группы –СН₂– очень подвижны:

НООССН₂СООН

В эфирах малоновой кислоты они легко замещаются атомами щелочных металлов действием, например, натрия или алкоголята натрия с образованием натрий – малонового эфира:

-

+ NaOR Na⁺

-ROH

С помощью натрий-малонового эфира можно синтезировать одно- и многоосновные кислоты.

Например:

CH₃J

-

Na⁺ - NaJ гидролиз

Н₂О/Н⁺ t° + СО₂

- 2 С₂Н₅ОН декарбокси- пропановая

лирование кислота

метилмалоновая

кислота