- •Введение
- •1.Гидроксикарбоновые кислоты и оптическая изомерия.
- •2. Одноосновные гидроксикислоты.
- •2.1.Физические свойства.
- •2.2. Химические свойства.
- •Спиртовые свойства.
- •2.3.Специфические реакции.
- •2.4.Важнейшие представители.
- •2.5.Оптическая изомерия гидроксикислот.
- •2.6.Конфигурация и знак вращения.D- и l- ряды.
- •3. Многоосновные и многоатомные гидроксикислоты.
- •3.1.Методы расщепления рацематов на антиподы.
- •3.2.Стереохимия реакций замещения.
- •4. Ароматические гидроксикислоты (фенолокислоты).
- •4.3.Реакции в бензольное кольцо.
- •5. Ароматические тригидроксикарбоновые кислоты.
- •6. Непредельные гидроксикарбоновые кислоты.
- •7. Задачи для самостоятельного решения.
- •8. Тесты для самостоятельного решения,
- •8.1.Примеры с ответами
- •1. В) молочная кислота, 2-гидроксипропановая кислота
- •8.2. Для самостоятельного решения.
- •Литература
- •Гидроксикарбоновые кислоты
4. Ароматические гидроксикислоты (фенолокислоты).
Из трех изомерных моногидроксибензойных кислот, относящихся к группе фенолокислот – наиболее важное значение имеет салициловая (орто-гидроксибензойная) кислота, которая встречается в некоторых растениях в виде гликозидов, например в коре вербы (от латинского слова salix- ,,верба” происходит название кислоты), в эфирных маслах цветов.
Салициловая кислота производится в промышленности методом прямого карбоксилирования фенола диоксидом углерода. Эта реакция открыта Г. Кольбе в 1859 г., усовершенствована в 1885 г. Р. Шмиттом и называется реакцией Кольбе-Шмитта. Диоксид углерода представляет собой слабый электрофильный реагент, поэтому для осуществления реакции необходимо усиление нуклеофильных свойств субстрата. В связи с этим реакцию проводят не с самим фенолом, а с его натриевой солью, так как феноксид-ион более сильный нуклеофил, чем фенол. Реакцию осуществляют в автоклавах при нагревании под давлением. Затем реакционную смесь подкисляют и выделяют салициловую кислоту. Реакция Кольбе-Шмитта осуществляется по механизму нуклеофильного замещения:
4-5 атм. |
||
фенолят натрия |
салициат натрия |
салициловая кислота |
Салициловая кислота при нагревании легко декарбоксилируется с образованием фенола:
Салициловая кислота (К=1,0710-3) в 17 раз сильнее, чем бензойная (К=6,510-5). Объясняется это образованием внутримолекулярной водородной связи между функциональными группами, что приводит к увеличению величины -заряда на карбоксильном атоме углерода и более сильному смещению к нему электронных пар ОН-группы карбоксила, что в свою очередь, облегчает протонизацию атома водорода карбоксила (орто-эффект):
Химические свойства салициловой кислоты определяются присутствием в ее молекуле фенольного гидроксила, крабоксильной группы и бензольнлго ядра. Как и фенол, салициловая кислота образует с раствором FeCl3 комплексное соединение с характерным фиолетовым окрашиванием (качественное обнаружение фенольной гидроксильной группы).
Салициловая кислота способна давать производные по каждой функциональной группе.
4.1.Реакции с участием карбоксильной группы.
Так, с карбонатами щелочных металлов в реакцию вступает только карбоксильная группа молекулы салициловой кислоты. При этом образуются соли – салицилаты:
Со щелочью, в присутствии ее достаточного количества, в реакцию вступает как карбоксильная, так и гидроксильная группа салициловой кислоты:
При действии на салициловую кислоту спиртов в присутствии минеральных кислот, например, метилового спирта, образуются сложные эфиры по СООН-группе:
4.2.Реакции с участием фенольного гидроксила.
При взаимодействии салициловой кислоты с галогенангидридами или ангидридами кислот в реакцию вступает фенольный гидроксил. В случае ее взаимодействия с ангидридом или хлорангидридом уксусной кислоты образуется ацетилсалициловая кислота (аспирин, tпл.=137оС), который широко используется как жаропонижающий медицинский препарат:
С хлороксидом фосфора салициловая кислота образует хлорангидрид салициловой кислоты:
При взаимодействии этого хлорангидрида с фенолом образуется фениловый эфир салициловой кислоты (фенилсалицилат, tпл.=43оС), который под названием салол используется в медицине как дезинфицирующий препарат при кишечных заболеваниях и примечателен тем, что в кислой среде желудка не гидролизуется, а распадается только в кишечнике:
фенилсалицилат (салол)
В промышленности салол получают нагреванием салициловой кислоты и фенола в среде хлороксида фосфора.
