Справочники / Репетитор по химии - Белов Н.В

Изомерия

Для ненасыщенных кислот характерны такие же типы изомерии, как для непредельных УВ: изомерия цепи, изомерия положения двойных связей, цис-транс-изомерия, например:

Химические свойства

Химические свойства ненасыщенных монокарбоновых кислот обусловлены наличием в их молекулах карбоксильной группы и двойной связи. Реакции с участием карбоксильной группы — это реакции, характерные для всех карбоновых кислот: замещение атомов водорода в ОН-группе (кислотные свойства), замещение ОН-группы (этерйфикация, образование галогенангидридов и др.).

Реакции с участием двойных связей — это реакции углеводородного радикала.

Для УВ радикала ненасыщенных карбоновых кислот характерны реакции присоединения, окисления, полимери-

630

зации. Наиболее важными из реакций присоединения являются гидрирование и присоединение галогенов:

СН3—(СН2)4—СН=СН—СН2—СН=СН—(СН2)7—СООН+2Br2

Линолевая кислота

9,10,12,13-Тетрабромстеариновая кислота

Вопросы для контроля

1.Что такое карбоновые кислоты?

2.Какие кислоты называются: а) монокарбоновыми; б) дикарбоновыми; в) трикарбоновыми?

3.Как классифицируют кислоты по строению УВ радикала?

4.Какие предельные монокарбоновые кислоты вы знаете?

5.Какой вид изомерии характерен для предельных монокарбоновых кислот? Назовите изомеры валериановой кислоты по международной номенклатуре.

6.Объясните, почему карбонильная группа в карбоновых кислотах менее реакционноспособна, чем в альдегидах и кетонах.

7.Каковы физические свойства предельных монокарбоновых кислот?

8.В каких реакциях проявляются кислотные свойства предельных одноосновных кислот?

9.Сравните свойства гидроксильной группы в этаноле, уксусной кислоте и феноле.

10.Какие реакции насыщенных монокарбоновых кислот идут с разрывом связи С—О?

11.Какие реакции протекают в участием УВ радикала насыщенных монокарбоновых кислот?

12.Каковы особенности строения и свойств муравьиной кислоты?

13.Каковы общие способы получения насыщенных монокарбоновых кислот?

14.Как получают муравьиную кислоту, уксусную кислоту?

15.Назовите важнейшие представители ненасыщенных монокарбоновых кислот.

16.Какие реакции характерны для ненасыщенных монокарбоновых кислот?

631

Задачи и упражнения для самостоятельной работы

I. Назовите следующие соединения по международной номенклатуре:

2. Напишите структурные формулы следующих соединений: а) 3,4-ди- метилпентановая кислота; б) 5,5-диметилгексановая кислота; в) 3-этилпентановая кислота; г) 2-изопропилпентановая кислота; д) 3-метилбуген-2-овая кислота; е) метиловый эфир изомасляной кислоты; ж) этилформиат; з) бромангидрид 2-метилпропановой кислоты; и) 2,3-диметилбутанамид; к) пропионилхлорид.

3.Напишите структурные формулы кислот с молекулярной формулой С5Н10О2 и назовите их по международной номенклатуре.

4.Напишите структурные формулы кислот с молекулярной формулой

С7Н14О2, содержащих главные цепи из пяти и шести атомов углерода. Назовите кислоты по международной номенклатуре.

5.Какие кислоты получаются при окислении следующих веществ: а) изобутиловый спирт; б) 3-метилбутаналь; в) пропиловый спирт?

6.Напишите уравнения реакций получения изомасляной кислоты, используя реакции окисления этиленового УВ, спирта, альдегида.

7.Напишите уравнения реакций получения пропионовой кислоты из бромпропана.

8.Расположите следующие соединения в порядке увеличения кислотных свойств: а) угольная кислота; б) фенол; в) этанол; г) дихлоруксусная кислота; д) пропионовая кислота; е) трифторуксусная кислота; ж) трихлоруксусная кислота; з) уксусная кислота.

632

9.Напишите уравнения реакций получения масляной кислоты из бромбутана и уравнения реакций полученной кислоты: а) с аммиаком при нагревании; б) с хлоридом фосфора (V); в) с этиловым спир-

том в присутствии H2SO4 (конц.).

10.Напишите уравнения реакций получения из 3-метилбутановой кислоты: а) амида; б) хлорангидрида; в) ангидрида; г) этилового эфира.

11.Напишите уравнения получения этилацетата из ацетилена, используя его в качестве единственного органического вещества.

12.Напишите уравнения реакций получения ацетамида из метилового спирта и неорганических реагентов.

13.Напишите уравнения реакций, отличающих муравьиную кислоту от других органических кислот.

14.Напишите уравнения реакций следующих превращений: а)

б)

в)

г)

д)

15.На нейтрализацию предельной органической карбоновой кислоты массой 4,8 г потребовался раствор объемом 16,95 мл (ρ = 1,18 г/мл)

с массовой долей КОН 22,4 %. Определите формулу кислоты.

16.При окислении предельного одноатомного спирта А получена с выходом 80 % кислота Б с тем же числом атомов углерода. При действии на кислоту Б избытка металлического цинка выделилось 4,48 л водорода. Какая кислота и в каком количестве была получена и сколько и какого спирта потребовалось для реакции, если при дегидратации спирта А образуется изобутилен?

633

Тест № 20 по теме: «Карбоновые кислоты»

(Число правильных ответов — 11)

Вариант I

1.Какие из следующих соединений относятся к непредельным монокарбоновым кислотам?

СН3 2. Как называется кислота следующего строения:

3.Найдите среди приведенных структурных формул формулу 2-метилбутановой кислоты:

4.С какими из указанных веществ взаимодействует муравьиная кислота?

5.Какие из указанных реагентов и условий и в какой последовательности нужно использовать, чтобы осуществить следующие превращения:

634

6.Укажите вещества, которые образуются в результате следующего превращения: СН3—СН2—СООН + NaOH :

Вариант II

1.Какие из следующих соединений относятся к дикарбоновым кислотам?

3.Найдите среди приведенных структурных формул формулу 2,3-диметилгексановой кислоты:

635

4.С какими из указанных веществ взаимодействует олеиновая кислота?

5.Какие из указанных реагентов и условий и в какой последовательности нужно использовать, чтобы осуществить следующие превращения:

HCOONa НСООН HCOONa?

6. Укажите вещества, которые образуются в результате сле-

OH

§10.5. Сложные эфиры. Жиры

•Сложные эфиры — это вещества, которые образуются

врезультате взаимодействия органических или кислородсодержащих неорганических кислот со спиртами (реакции этерификации).

Например:

родные радикалы (исключение — эфиры муравьиной кисло-

636

Изомерия

Рассмотрим на примере С5Н10О2:

Номенклатура

Названия сложных эфиров образуются из названий соответствующих кислот или кислотных остатков и названий алкильных радикалов, входящих в состав спиртов:

Физические свойства

Простейшие по составу сложные эфиры карбоновых кислот — бесцветные легкокипящие жидкости с фруктовым запахом; высшие сложные эфиры — воскообразные вещества (пчелиный воск), все сложные эфиры в воде растворяются плохо.

637

Химические свойства

Гидролиз — важнейшее химическое свойство сложных эфиров:

Эти реакции противоположны реакциям этерификации. Ионы водорода катализируют как прямую, так и обратную

реакции. Для смещения реакции в сторону образования эфира можно «связать» образующуюся воду водоотнимающим средством (например, конц. H2SO4). В том случае, когда необходимо провести гидролиз эфира, реакцию иногда проводят в присутствии щелочи, которая позволяет «связать» образующуюся кислоту.

Пищевая промышленность

ЖИРЫ (ТРИГЛИЦЕРИДЫ)

• Жиры — это смесь сложных эфиров глицерина и высшие карбоновых кислот (ВКК).

Состав жиров установил в 1811 г. французский ученый Э. Шеврель, нагревая жир с водой в щелочной среде. Общая формула жира:

638

| O 1|

Французский химик М. Бертло в 1854 г. осуществил обратную реакцию и впервые синтезировал жир:

Наиболее важные ВКК, входящие в состав жиров

Физические свойства

Жиры (триглицериды) — вязкие жидкости или твердые вещества, легче воды; в воде не растворяются, но растворяются в органических растворителях (бензине, бензоле и др.).

639