КИСЛОРОДСОДЕРЖАЩИЕ ОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ: химические свойства и способы получения

I. Правила номенклатуры описаны в теме 1 (стр. 5–12), общая схема [М.н.] приведена на стр. 10. Названия функциональных групп (основные и заместительные) приведены в табл. 3 (стр. 8–9).

Для низших спиртов широко используются их наименования по названию радикала, с которым связана ОН-группа: этиловый спирт, вторбутиловый и т.д.

Тривиальные названия низших карбоновых кислот, их солей и сложных эфиров приведены в табл. 5 (стр. 51–52). Они же используются при (Р.н.) радикальных производных кислот; например:

II. Приемы получения функциональных групп

1. Получение группы (-ОН) спиртов

1. гидратация алкенов:

2. восстановление оксосоединений:

Таблица 5

Названия карбоновых кислот, их солей и сложных эфиров

R-COOH – алкановая кислота

HOOC-R-COOH – алкандиовая кислота

R-CO-O-R₁ – [алкиловый эфир алкановой кислоты]

классифик.		n	Формула	Название кислоты		Название соли и сложного эфира
				[М.н.]	тривиальное
одноосновные	предельные	1	H-COOH	метановая	муравьиная	формиат
		2	CH3COOH	этановая	уксусная	ацетат
		3	CH3CH2COOH	пропановая	пропионовая	пропионат
		4	CH3CH2CH2COOH	бутановая	масляная	бутират
		4	(CH3)2CHCOOH	2-метилпропановая	изомасляная	изобутират
		5	CH3(CH2)3COOH	пентановая	валериановая	валерат
		6	CH3(CH2)4COOH	гексановая	капроновая	капронат
	непред	3	СH2=CH-COOH	пропеновая	акриловая	акрилат
		4	СH2=C(CH3)COOH	2-метилпропеновая	метакриловая	метакрилат
		4	СH3CH=CH-COOH	бутен-2-овая	кротоновая	кротонат
		6	СH3-(CH=CH)2COOH	гексадиен-2,4-овая	сорбиновая	сорбат
	ароматические	7		карбоксибензол	бензойная	бензоат
		8		1,2-дикарбоксибензол	фталевая	фталат
диовые	ароматич.	8		1,3-дикарбоксибензол	изофталевая	изофталат
		8		1,4-дикарбоксибензол	терефталевая	терефталат
	алифатические	2	НООС-СООН	этандиовая	щавелевая	оксалат
		3	НООС-СН2-СООН	пропандиовая	малоновая	малонат
		4	НООС-(СН2)2-СООН	бутандиовая	янтарная	сукцинат
		4	НООС-СН(СН3)-СООН	метилпропандиовая	изоянтарная	изосукцинат
		5	НООС-СН2-СООН	пентандиовая	глутаровая	глутарат
		6	НООС-СН2-СООН	гександиовая	адипиновая	адипинат
		4		бутендиовая (цис-)	малеиновая	малеинат
		4		бутендиовая (транс-)	фумаровая	фумарат
	оксик-та	6		3-окси-3-карбокси- пентандиовая	лимонная	цитрат

3. метод Гриньяра (спирты – из альдегидов и кетонов):

4. щелочной гидролиз галогенидов (замена Hal на ОН-группу):

5) восстановление карбоксила

6) получение α-гликолей (мягкое окисление алкенов по Вагнеру):

2. Получение фенолов

1) сплавление со щелочами солей ароматических сульфокислот

2) кумольный способ

3) способ Рашига

^{4) метод ИК СО РАН}

3. Получение оксогрупп

1) окисление спиртов

2) щелочной гидролиз гем-дигалогенидов:

3) гидратация ацетиленовых У.В. по Кучерову (см. методич. указание II-6, стр. 21);

4) ацилирование аренов по Фриделю-Крафтсу (см. методич. указание II-4, с. 21);

5) плавление солей без щелочи

(а)

(б)

^;

соль гександиовой кислоты циклопентанон

6) восстановление хлорангидридов:

4. Получение карбоксилов (СООН)

1) окисление первичных спиртов и альдегидов

2) гидролиз нитрилов

3) щелочной гидролиз гем- тригалогенидов

4) по В.Гриньяру из СО₂

5) окисление гомологов бензола (получение ароматических кислот)

6) окисление циклокетонов (получение диовых кислот)

7) окисление симметричных алкенов или алкинов:

8) гидролиз функциональных производных карбоновых кислот

Карбоновая кислота получается всегда. Вид (состав) второго продукта (HY) определяется классом гидролизуемого функционального производного кислоты: (МеОН) от соли, (R-OH) от сложного эфира, (HCl) от хлорангидрида, (NH₃) от амида, (R′-COOH) от ангидрида.

5. Именные реакции кислородсодержащих соединений

1. правило Эльтекова – кето-енольная таутомерия (неустойчивость и изомеризация енолов)

2. правило Эрленмейера (неустойчивость геминальных полиолов)

3. Бородина реакция (образование ацеталей)

3. Бутлерова реакция – альдольно-кротоновая конденсация альдегидов (за счет -Н):

альдегид альдоль 2,4-диалкил- кротоновый альдегид

3. Кневенагеля синтез – конденсация малоновой кислоты с альдегидами с образованием -непредельных кислот

3. Реакции диспропорционирования альдегидов (окисление до кислоты и восстановление до спирта)

(а) реакция Канницаро (ароматические альдегиды)

(б) реакция Тищенко (алифатические альдегиды)

3. реакция Кижнера (восстановление гидразином карбонильных соединений до углеводородов):

3. Байера-Виллигера реакция окисления перекисью водорода оксосоединений (образование сложных эфиров из альдегидов и кетонов):

3. Сложно-эфирная конденсация по Кляйзену с образованием эфира β-оксокислоты

3. Реформатского реакция получения эфиров β-оксикарбоновых кислот взаимодействием альдегидов или кетонов с эфирами α-Br-замещенных кислот в присутствии Zn:

6. Качественные реакции на О-содержащие функциональные группы

1) на ОН-группу спиртов

2) на фенолы

а) кислая среда водного раствора;

б) растворение в щелочи;

в) фиолетовое окрашивание с раствором FeCl₃.

Спирты (в том числе и ароматические) со щелочами не реагируют.

3) Обнаружение карбонильного кислорода (в альдегидах и в кетонах):

(а) осадки с Н₂N-Х (оксимы с H₂N – OH, гидразоны с Н₂N-NН₂ и фенилгидразоны с Н₂N – NH – C₆H₅);

(б) осадки с NаНSO₃ (бисульфитные производные).

4) на альдегидную группу (в отличие от кетогруппы):

альдегид

кислота

(а) реакция «серебряного зеркала»:

;

(б) реакция «медного зеркала»:

5) на многоатомные спирты: