- •Карбоновые кислоты и их производные
- •Предельные монокарбоновые кислоты
- •Способы получения монокарбоновых кислот
- •4. Окислительное расщепление алкинов.
- •5. Металлорганический синтез (удлинение угдеродной цепи, т.К. Связь c-металл ослаблена).
- •6. Взаимодействие алкилгалогенидов (r-х) с ацетоуксусным (сн3сo-сн2сooс2н5)
- •8. Окисление первичных спиртов, альдегидов или кетонов (по α-связям см. Также тему кетоны)
- •9. Реакции гидролиза
- •Физические свойства
- •Химические свойства 3
- •I. Реакции ионизации и нейтрализации
- •II. Электрохимический и термический разрыв связей (декарбоксилирование, образование кетенов)
- •III. Реакции замещения у α-углеродного атома относительно карбонильной группы
- •IV. Реакции с электрофильными реагентами
- •V. Реакции нуклеофильных реагентов с реакционными центрами содержащими карбонильный атом углерода в карбоксильной группе и ее производных
- •1) Реакции восстановления h-нуклеофилами:
- •VI. Синтез ангидридов кислот, сложных эфиров и кетенов
- •VII. Жиры и входящие в их состав кислоты
- •Химические свойства жиров.
- •Реакции присоединения
- •Мыла и детергенты
- •Реакция кетена со спиртами
- •Дополнительный материал по синтезу кетена и спиртов
4. Окислительное расщепление алкинов.
Тройная связь окисляется сильными окислителями (перманганатом калия или бихроматом калия в кислой среде = [О] или озоном, см. тему “Алкины”) до карбоновых кислот.
RСCR+ [О] RСООН + RСООН
5. Металлорганический синтез (удлинение угдеродной цепи, т.К. Связь c-металл ослаблена).
а
)
RLi+
+ О’=С+=О’(мелко
измельченный сухой лед) ®R-CO2Li
Н3О
RСООН
+ LiОН
б) NаО-Н + СО(t =120–130 ºС, р= 6-8 кГс/см2) ® НСООNа (промышленный способ)
в) RО-Nа+ + СО ® RСООН
г) Синтез карбоновых кислот с помощью реактива Гриньяра
RMg+Cl + ’О=С+=О’ ® R-COOMgCl далее R-COOMgCl + HCl ® R-COOH + MgCl2
6. Взаимодействие алкилгалогенидов (r-х) с ацетоуксусным (сн3сo-сн2сooс2н5)
и малоновым (С2Н5-OСOСН2СOOС2Н5) эфирами
С синтетической точки зрения, данные способы получения карбоновых кислот различного строения (алкил, диалкил, ненасыщенных, дикарбоновых и т.п. к-т) представляет особый интерес, поэтому механизм данной реакции более подробно будет рассмотрен во 2 сем.
α-
CO-OC2H5
C2H5ONa
1)
Н3О
а) RX + CH2-CO-OC2H5 RH(CO2C2H5)2 2) ( tº) RCH2COOH + CO2 (декарбоксилирование)
α- C2H5ONa 1) -ОН
б
)
RX
+ CH3COCH2COOC2H5
CH3-CO-CHR-CO-OC2H5
2)
Н
R-CH2-COOH
7. Карбонилирование галогенуглеводородов, спиртов, простых и сложных эфиров
Происходит алкилирование молекул СО – важный промышленный способ получения карбоновых кислот под действием СО - оксида углерода при t =100–200 ºС и р= 1–200 атм в присутствии [cat] = Co2(CO)8 и Rh(CO)L3 (карбонилы кобальта и родия, L – лиганды: амины, фосфины и т.п.).
R-Y + CO + H2O [cat] R-COOH , где Y = Hal, OH, OR, OOCR
8. Окисление первичных спиртов, альдегидов или кетонов (по α-связям см. Также тему кетоны)
R-СН2OH + [O] ® R-СOH + [O] ® R-COOH, где [O] = КMnО4(H+ или -OH); СrO3; HNO3 и Ag2O
9. Реакции гидролиза
Соединения, содержащие трихлорметильную (-ССl3), триалкоксиметильную [-С(ОR)3 - ортоэфиры], циан (нитрил -СN), сложноэфирную (-СО-О-) и амидную ( -СО-N<) группы в присутствии cat = [Н+ или –ОН] подвергаются гидролизу с образованием карбоновых кислот:
а) R-С(Hal)3 + 3Н2О [H+ или -OH]® R-СООН + Н2О; НССl3 + 4 КОН ® НСООК+3 КСl + Н2О
б) R-С(ОR)3 + 3Н2О [H+ или -OH] ® ½R-С(ОН)3 неустойчивые ортокислоты½® R-СООН + Н2О
в) R-СN + Н2О [H+ или -OH] ® R-СОNН2 + Н2О [H+ или -OH] ® R-СООН + NН3
г) R-СОHal + Н2О [H+] ® R-СООН + НHal
д) R-СО-О-R + Н2О [H+ или -OH] ® R-СООН + НО-R (где R= Н, R1, R2 и т.п.)
ж) R-СО-NН-R + Н2О [H+ или -OH] ® R-СООН + Н2N-R (где R= Н, R1, R2 и т.п.)
Физические свойства
Первые 4 члена гомологического ряда предельных монокарбоновых кислот - подвижные бесцветные жидкости с острым своеобразным запахом, от С5 до С9 - маслянистые жидкости, высшие к-ты - твердые вещества. Низшие представители хорошо растворяются в воде, обладают кислой реакцией, с увеличением углеводородного радикала растворимость в воде падает. Они имеют высокие температуры кипения и плавления, что свидетельствует о межмолекулярной ассоциации даже в парообразном состоянии за счет водородных связей.
