5. Окислительно-восстановительные реакции карбоновых кислот:

Карбоновые кислоты при действии восстановителей в при­сутствии катализаторов способны превращаться в альдегиды, спирты и даже углеводороды.

Муравьиная кислота НСООН отличается рядом особенностей, поскольку в ее составе есть альдегидная группа.

Муравьиная кислота — сильный восстановитель и легко окис­ляется до СО₂. Она дает реакцию "серебряного зеркала":

НСООН + 2[Ag(NH₃)₂]OH   →  2Ag + (NH₄)₂CO₃ + 2NH₃ + H₂O,

или в упрощенном виде в аммиачном растворе при нагревании:

НСООН + Аg₂О    →  2Аg + СО₂ + Н₂О.

Насыщенные карбоновые кислоты устойчивы к действию кон­центрированных серной и азотной кислот. Исключение составля­ет муравьиная кислота:

Н₂SО_4(конц)

НСООН → СО + Н₂О

6. Реакции декарбоксилирования. Насыщенные незамещенные монокарбоновые кислоты из-за большой прочности связи С—С при нагревании декарбоксилируются с трудом. Для этого необхо­димо сплавление соли щелочного металла карбоновой кислоты со щелочью:

_t^o

CH₃-CH₂-COONa + NaOH → С₂Н₆↑ + Na₂CO₃

Двухосновные карбоновые кислоты легко отщепляют СО₂ при нагревании:

_t^o

НООС-СН₂-СООН → СН₃СООН + CO₂↑

Задачи для самостоятельного решения

1. Напишите структурные формулы следующих соединений: а) адипиновая кислота; б) 2,4-диметилгептановая кислота; в) малеиновая кислота; г) пентаноат натрия; д) янтарный ангидрид; е) амид 3-метилгексановой кислоты; ж) бутаннитрил; з) этилбутаноат; и) бензойная кислота; к) этаноилхлорид; л) акриловая кислота; м) изопропилформиат; н) 2-пентеновая кислота.

2. Какие кислоты могут быть получены при окислении следующих соединений:

а) 2-метилпропанол-1; б) гексанол-1; в) 3-метилбутаналь; г) 4-метилпентанол-2; д) гексин-3; е) бензол; ж) гексен-3? Напишите уравнения соответствующих реакций и укажите условия их проведения.

3. Соли каких кислот получатся при нагревании следующих соединений со спиртовым раствором щелочи: а) 3-хлорпропановая кислота; б) 2-бромбутановая кислота; в) 3-бром-2-метилбутановая кислота; г) 2-бром-3-фенилпропановая кислота? Напишите уравнения соответствующих реакций.

4. Какие вещества получатся при гидролизе следующих соединений: а) ангидрид пропановой кислоты; б) изопропилацетат в присутствии серной кислоты; в) пропаннитрил в присутствии гидроксида натрия; г) пропаноилхлорид; д) метилбутаноат в присутствии гидроксида натрия; е) метиламид бутановой кислоты в присутствии серной кислоты? Напишите уравнения соответствующих реакций. Опишите механизмы реакций (б), (в), (д).

5. Расположите в ряд по увеличению кислотности следующие кислоты: а) уксусная, хлоруксусная, бромуксусная, йодуксусная; б) уксусная, трифторуксусная, хлоруксусная, гидроксиуксусная; в) бутановая, 2-бромбутановая, 3-бромбутановая и 4-бромбутановая. Ответы обоснуйте.

6. Получите бутановую кислоту из: а) пропена; б) бутанола-1; в) этилэтаноата и этаналя; г) пропановой кислоты; д) пентена-1. Напишите уравнения соответствующих реакций.

7. Напишите уравнения реакций бутановой кислоты со следующими реагентами: а) хлор в присутствии катализатора; б) пентахлорид фосфора; в) аммиак при нагревании; г) NaHCO₃; д) метанол в присутствии H₂SO₄; е) гидроксид кальция и затем пиролиз полученной соли.

8. Исходя из этилацетата в качестве единственного органического соединения и любых необходимых неорганических реагентов, получите следующие соединения: а) уксусная кислота; б) этаналь; в) этилен; г) пропановая кислота; д) ацетон; е) 2-бромпропановая кислота.

9. Из уксусной кислоты и любых необходимых реагентов получите:

а) ацетилхлорид; б) уксусный ангидрид; в) пропановую кислоту; г)

пропаннитрил; д) этанол; е) этилацетат; ж) этиламин.

10.Что происходит при нагревании следующих двухосновных кислот: а) щавелевая; б) малоновая; в) янтарная; г) адипиновая; д) фталевая? Напишите уравнения реакций.