Химия |
83 |
Поликонденсация — это процесс образования высокомолекулярных соединений из низкомолекулярных, который, как правило, сопровождается выделением побочных низкомолекулярных продуктов (H2O, NH3, HCl)..
|
Способы получения альдегидов: |
|
|
1) |
Получение |
||
общие: |
|||
|
|||
|
– окисление соответствующих спиртов |
|
|
|
|
|
t° |
|
O |
+ Cu + H |
O |
|
R—CН —OН + CuO → R—C |
|
||||||||
спирт |
2 |
|
|
альдегид |
H |
|
2 |
|
|
– восстановление соответствующих кислот |
|
||||||||
R–C |
O |
+ Н |
|
t ° |
O |
+ Н |
О |
|
|
|
2 |
→ R–C |
|
|
|||||
кислота ОH |
|
Ni |
H |
|
2 |
|
|
||
|
|
альдегид |
|
|
|
|
|||
2)специфические..
Метаналь в промышленности получают окислением метана
400 − 600°C |
H—C |
O |
+ Н2О |
СН4 + О2 → |
H |
Етаналь в промышленности получают гидратацией ацетилена (реакция
Кучерова): СН≡СН + Н2О |
t ° |
|
O |
→ |
СН3—C |
|
|
Hg2+ |
H |
||
|
|
|
Муравьиный альдегид (формальдегид) — это бесцветный газ с резким ха-
рактерным запахом, хорошо растворяется в воде, ядовитый.. Водный 40 %- ный раствор формальдегида называют формалином..
Применяется формальдегид для получения полиформальдегида, фенолоформальдегидных смол, красителей, фармацевтических препаратов..
Уксусный альдегид (ацетальдегид) — это бесцветная жидкость, кипит при 21 °С, хорошо растворяется в воде, используется в производстве уксусной кислоты, пластмасс, лекарственных препаратов..
Карбоновые кислоты
Карбоновыми кислотами называются органические соединения, молеку-
лы которых содержат одну или несколько карбоксильных групп —C O |
, |
|||||||||||||
соединенных с углеродным радикалом.. |
|
|
|
|
|
|
ОH |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Карбоновые кислоты |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
по типу углеводородного радикала |
по числу функциональных групп |
|
|||||||||||
|
|
|
насыщенные |
O |
пропановая |
|
|
одноосновные |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
CH3–CH2–C |
|
|
|
|
|
|
O |
уксусная |
|
||
|
|
|
ОH |
кислота |
|
|
CH |
–C |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
кислота |
|
||||||
|
|
|
ненасыщенные |
|
|
O |
3 |
|
ОH |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
CH3–(CH2)7–CH=CH–(CH2)7–C |
|
двухосновные |
|
|
|||||||
|
|
|
олеиновая кислота |
ОH |
|
|
|
COOH щавелевая |
|
|||||
|
|
|
ароматические |
|
O |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
C ОH |
|
|
COOH |
кислота |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
бензойная кислота |
|
многоосновные |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
84 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Все для школьника |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Чтобы дать название карбоно- |
|
|
|
Изомерия |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
вой кислоте, нужно: |
||||
|
и номенклатура |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
1) |
выбрать наиболее длинную |
|||||
|
|
карбоновых |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
цепочку углеродных атомов |
|||
|
|
|
кислот |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и пронумеровать её, начиная |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
О |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
|
с атома углерода функцио- |
||
|
|
|
CH3–CH2–CH2–CH2–C |
|
нальной группы; |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ОH |
|
|
|
|
пентановая кислота (валериановая кислота) 2) |
цифрами указать положение |
||||||||
1) |
изомерия углеродного скелета |
|
заместителей и назвать их |
||||||||
|
|
|
|
4γ |
3β |
2α 1 |
О |
|
(в алфавитном порядке); |
||
|
|
|
|
CH3–CH2–CH–C |
ОH |
3) |
записать название углеводо- |
||||
|
|
|
|
|
|
|
CH3 |
|
рода, у которого столько же |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
2-метилбутановая кислота |
|
атомов углерода, сколько их |
|||||
2) |
|
(α-метилмасляная кислота) |
|
в пронумерованной цепи; |
|||||||
межклассовая изомерия |
|
|
4) |
добавить окончание -овая. |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
О |
|
|
|
|
CH3–CH2–CH2–C
O–CH3
масляно-метиловый эфир
Гомологический ряд насыщенных одноосновных карбоновых кислот
CnH2n + 1COOH
O
Н–C ОH муравьиная кислота, метановая
O
СН3—C ОH уксусная кислота, этановая
O
СН3—CН2—C ОH пропионовая кислота, пропановая
СН3—CН2—CН2—C 
OОH масляная кислота, бутановая
O
СН3—CН2—CН2—CН2 –C ОH валериановая кислота, пентановая
СН3—CН2—CН2—CН2—CН2—C 
OОH капроновая кислота, гексановая
Благодаря перераспределению электронной плотности в молекулах кар-
Оδ–
боновых кислот R–C O Hδ+ они способны образовывать димеры за счёт
|
|
|
δ+ |
|
|
|
|
|
|
Оδ–..... H–O |
|
|
|
||
|
водородной связи R–C |
δ+ |
δ– С–R и имеют высокие температуры |
||||
|
|
O–H |
..... |
O |
|
|
|
|
кипения.. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Этим же объясняются и их химические свойства: |
|||||
|
Химические |
||||||
|
1) практически все низкие кислоты являются слабыми |
||||||
|
свойства |
||||||
|
|
|
← |
– |
|
+ |
|
|
|
электролитами СН3СООН → СН3СОО |
|
+ Н |
|
||
Химия |
85 |
2)как и неорганические кислоты, реагируют с металлами
2СН3СООН + Mg → Mg(CH3COO)2 + H2↑
→Mg2+ + H2↑
–основными оксидами
2СН3СООН + СаО → Са(CH3COO)2 + H2О 2Н+ + СаО → Са2+ + H2О
–щелочами
СН3СООН + NаОH → CH3COONa + H2О
Н+ + ОH– → H2О
–солями слабых кислот
2СН3СООН + Nа2СО3 → CH3COONa + СО2↑ + H2О
→СО2↑ + H2О
3) |
вступают в реакции галогенирования |
|
|
|
||||||||||||
|
СH |
|
COOH + Cl |
|
hν |
CH |
– COOH + HCl |
|
||||||||
|
|
|
→ |
|
||||||||||||
|
|
3 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
2 монохлоруксусная кислота |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Cl |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
4) |
вступают в реакции этерификации |
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
O |
|
|
|
|
|
|
t ° |
|
|
O |
|
|
|
СН3—C |
+ НОСН3 |
→ |
СН3—C |
+ Н2О |
|||||||||||
|
OH |
|
H2SO4 |
|
О—CН3 |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
конц. |
метилацетат |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Общий способ получения карбоновых кислот состо- |
|
|
|||||||||||||
|
|
Получение |
||||||||||||||
ит в окислении альдегидов: |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
О |
+ Ag |
O |
t ° |
|
|
|
О |
+ 2Ag↓ |
|
|
|
||
|
R–C |
→ R—C |
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
H |
|
2 |
|
|
NH4 |
|
|
|
OH |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Муравьиная кислота НСООН — бесцветная жидкость с резким запахом, кипит при 101°С.. По строению молекулы и химическим свойствам
является бифункциональным соединением: |
|
|
О |
|
О |
H– C OH |
HO– C |
H |
карбоксильная группа |
альдегидная группа |
|
Как альдегид муравьиная кислота даёт реакцию «серебряного зеркала»..
НО—C |
О |
+ Ag2O → 2Ag↓ + НО—C |
О |
→ 2Ag↓ + СО2↑ + Н2О |
||
|
H |
(Н |
СО |
) |
OH |
|
|
|
2 |
3 |
|
|
|
Получают муравьиную кислоту из формиата натрия, образующегося при взаимодействии оксида углерода(ІІ) с едким натром:
О
СО + NaOH → H–C ONaформиат натрия
HCOONa + H2SO4 → HCOOH + NaHSO4
Муравьиную кислоту широко используют как восстановитель при синтезе органических веществ, для получения щавелевой кислоты..
Уксусная кислота СН3СООН — бесцветная жидкость с резким характерным запахом.. При 118,5 °С она кипит, а при 16,6 °С — затвердевает, напоминая лёд, в следствие чего и получила название ледяной уксусной кислоты..
86 Все для школьника
Уксусную кислоту получают окислением уксусного альдегида, бутана:
O 
O 2СН3—C H + О2 → 2СН3—C OH
O 2СН3—CН2 –СН2—CН3 + 5О2 → 4СН4—C OH + 2Н2О
В химической промышленности из уксусной кислоты производят пласт массы, красители, лекарственные вещества, искусственные волокна, негорючую киноплёнку..
Высшие карбоновые кислоты: насыщенные — стеариновая С17Н35СООН, пальмитиновая С15Н31СООН и ненасыщенная — олеиновая С17Н33СООН — входят в состав жиров.. Соли этих кислот называются мылами.. Твёрдые мыла — это соли натрия (С17Н35СООNa), жидкие — соли калия
|
(С17Н35СООK).. |
|
|
|
|
|
R—C O |
|
|
|
Сложные эфиры |
R–О– R |
1 |
|
|
|
О–R1 |
|
|
|
|
простые эфиры |
||
|
|
сложные эфиры |
||
Сложные эфиры можно рассматривать как производные кислот, у которых атом водорода гидроксильной группы –ОН замещён углеводородным радикалом.. Названия сложных эфиров чаще всего образуются от названий кислот и спиртов, остатки которых входят в их состав, добавляя слово «эфир» или же по типу названий солей.. Например:
О |
О |
О |
H–C |
CH3–C |
C2H5–C |
O–CH3 |
O–C2H5 |
O–C5H11 |
|
муравьино-метиловый эфир уксусно-этиловый эфир |
пропионово-амиловый |
||||||||||||
|
(метилформиат) |
|
(этилацетат) |
|
|
эфир |
|
|
||||||
|
|
1) |
взаимодействуют с водой (гидролиз), |
образуя кис- |
||||||||||
|
Химические |
|||||||||||||
|
|
лоту и спирт |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
свойства |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
О |
|
|
|
t ° |
|
|
O |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+С |
|
||||
|
|
СН —C |
|
|
+Н O → СН —C |
|
|
Н ОН |
||||||
|
|
|
3 |
O–C2H5 |
|
|
2 |
- |
3 |
|
OH |
2 |
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
OH |
|
|
|
|
|||
|
2) взаимодействуют с растворами щелочей (омыление) |
|
|
|
|
|
||||||||
|
О |
|
+ NaОН → СН3—C |
О |
|
|
|
|
|
|
||||
|
СН3—C |
|
O–Na |
+ С2Н5ОН |
|
|
|
|||||||
|
O–C2H5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
Получают сложные эфиры реакцией этерификации — |
|||||||||||
|
Получение |
|
||||||||||||
|
это реакция между кислотой и спиртом, в результате ко- |
|||||||||||||
|
|
|||||||||||||
|
торой образуется сложный эфир.. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
О |
|
|
t ° |
|
|
|
О |
|
|
|
|
|
|
|
СН3 – C |
|
|
→ |
СН3–C |
|
+ Н2О |
|
|
|||||
|
+ НОС2Н5 H SO |
|
|
|
|
|
||||||||
|
OH |
|
|
конц. |
|
|
O–C2H5 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
2 |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
этилацетат
C2H5OH + HO–SO2–OH + HOC2H5 → C2H5O–SO2–OC2H5 + 2H2O
диэтилсульфат
C2H5OH + HO–NO2 → C2H5–O–NO2 + H2O
диэтилнитрат