
- •Г. Н. Роганов органическая химия Учебно-методическое пособие
- •Часть 2
- •Содержание
- •Часть 1
- •Часть 2
- •5 Карбоновые кислоты
- •5.1 Алифатические карбоновые кислоты
- •5.1.1 Одноосновные насыщенные кислоты
- •5.1.2 Одноосновные ненасыщенные кислоты
- •5.1.3 Двухосновные насыщенные кислоты
- •5.1.4 Двухосновные ненасыщенные кислоты
- •5.2 Ароматические карбоновые кислоты
- •6 Жиры
- •7 Амины
- •7.1 Алифатические амины
- •7.2 Ароматические амины
- •8 Ароматические диазо- и азосоединения, красители
- •9 Гидроксикислоты
- •9.1 Алифатические гидроксикислоты
- •9.2 Оптическая изомерия органических соединений
- •9.3 Ароматические гидроксикислоты (фенолокислоты)
- •10 Аминокислоты, полипептиды
- •10.1 Аминокислоты
- •10.2 Полипептиды
- •11 Альдегидо- и кетокислоты
- •12 Углеводы
- •12.1 Моносахариды
- •12.2 Дисахариды
- •12.3 Полисахариды
- •13 Гетероциклические соединения
- •13.1 Пятичленные гетероциклические соединения
- •13.2 Шестичленные гетероциклические соединения
- •14 Терпены
- •Список использованной литературы
- •Приложение а учебно-методические материалы для самостоятельной работы студентов
- •Продолжение приложения а
- •Продолжение приложения а
- •Приложение б
- •Часть 2
5.1.2 Одноосновные ненасыщенные кислоты
К ряду ненасыщенных карбоновых кислот можно отнести следующие:
-
акриловая, пропеновая
винилуксусная, бутен-3-овая
кротоновая, бутен-2-овая
метакриловая, 2-метилпропеновая
олеиновая, октадецен-9-овая
линолевая, октадекадиен-9,12-овая
линолевая,
октадекатриен-9,12,15- овая
арахидоновая,
эйкозатетраен-5,8,10,13-овая
Про пропиоловая, пропиновая
Необходимо отметить, что кислоты типа
с сопряжёнными двойными связями (карбонильной и этиленовой) обычно называют ,-ненасыщенными кислотами. Они резко отличаются по способам получения и свойствам от кислот с изолированными двойными связями.
К последним относятся олеиновая, линолевая, линоленовая, арахидоновая кислоты, остатки которых входят в состав молекул жиров.
К α,β–ненасыщенным кислотам, относятся акриловая и метакри-ловая кислоты.
Акриловая кислота – жидкость с резким запахом, tкип.= 140 °С.
В промышленности получают из этилена или ацетилена
В промышленности
в основном используются производные
акриловой кислоты, прежде всего, сложные
эфиры кислоты. Например, метиловый эфир
– метилакрилат – легко полимеризуется
и используется, поэтому в производстве
органического стекла и других полимеров.
Акриловая кислота и соответствующий ей альдегид, акролеин, образующиеся в небольших количествах при длительном нагревании растительных масел (приготовление олифы, чипсов), оказывает негативное воздействие на живой организм.
Кротоновая кислота
Эта кислота существует в форме двух геометрических изомеров: цис-изомер называют изокротоновой, транс-изомер – кротоновой кислотой.
Кротоновая кислота является энергетически более устойчивой формой по сравнению с изокротоновой.
Из высших ненасыщенных кислот наибольшее значение имеет олеиновая кислота. Она также представлена цис- и транс-изомерами. Причём транс-форма, называемая эландиновой кислотой, на 32,2 кДж∙моль-1 устойчивее цис-олеиновой кислоты.
Щелочные соли олеиновой кислоты являются мылами и используются в технике, остатки цис-олеиновой кислоты входят в состав молекул жиров.
5.1.3 Двухосновные насыщенные кислоты
Примерами предельных двухосновных кислот могут служить:
|
щавелевая, этандиовая (дикарбоновая)
|
|
малоновая, пропандиовая |
|
янтарная, бутандиовая |
|
метилмалоновая, метилпропандиовая |
|
глутаровая, пентандиовая |
|
адипиновая, гександиовая и т.д. |
Кислоты этого ряда являются кристаллическими веществами, хорошо растворимыми в воде. Также как и в ряду одноосновных кислот, температуры плавления двухосновных кислот с чётным числом углеродных атомов выше температур плавления. соседних гомологов с нечётным числом углеродов.
Константа диссоциации первого карбоксила из-за мощного взаимного влияния карбоксильных групп выше, чем у одноосновных кислот.
В то же время константа диссоциации второго карбоксила ниже, чем у монокарбоновых кислот, вследствие большого (+2) отрицательного заряда иона, удерживающего протон.
Двухосновные кислоты имеют те же химические свойства, что и монокарбоновые, только в реакции могут вступать два карбоксила. Вместе с тем присутствие в молекуле сразу двух карбоксилов обуславливает и некоторые особенности в их химическом поведении.
Например, щавелевая и малоновая кислоты при нагревании выше температуры плавления разлагаются с отщеплением в виде диоксида углерода одного карбоксила
Янтарная и глутаровая кислоты способны к внутримолекулярному отщеплению воды при нагревании. В результате получаются внутренние ангидриды
При пиролизе кальциевых солей адипиновой кислоты и некоторых её гомологов происходит образование циклических кетонов.
Щавелевая кислота весьма распространена в природе: кислая калиевая соль её НООС – СООК находится в щавеле, кислице, щавеле-во-кислый или оксалат кальция – во многих растениях.
В технике щавелевую кислоту получают окислением древесных опилок кислородом воздуха при нагревании их с расплавом КОН или при быстром нагревании до температуры 400 °С калиевой или натриевой соли муравьиной кислоты.
Щавелевая кислота легко окисляется до СО2 и Н2О и при быстром нагревании разлагается
Она является очень сильной кислотой. Константа диссоциации её примерно в 2000 раз выше, чем у уксусной кислоты.
Щавелевая кислота используется в ситцепечатании, кожевенной и пищевой промышленности и во многих других отраслях народного хозяйства.
Малоновая кислота
Вследствие влияния двух карбоксилов водороды метиленовой группы малоновой кислоты активируются и легко замещаются.
В лабораториях очень широко практикуется синтез одно- и двухосновных кислот через эфиры малоновой кислоты.
Янтарная кислота используется для получения некоторых пластмасс и в качестве пластификатора.
Адипиновая кислота используется в производстве полиамидных смол и волокна найлон.