- •Кемеровский технологический институт
- •Оглавление
- •1.Программа курса
- •2. Конспект лекций
- •2.1 Теоретические представления в органической химии
- •2.2 Углеводороды
- •2.2.1 Алканы (1) с. 4-15; (2) с.157-171; (3) с.133-179
- •1.Систематическая номенклатура (июпак)
- •2.Рациональнаяноменклатура
- •Изомерия
- •2.2.2 Алкены (1) с.15-30; (2) с.182-205; (3) с.237-131306
- •2.Рациональная номенклатура алкенов
- •Изомерия
- •2.2.3 Алкадиены (1) с.30-38; (2) с.205-214; (3) с.337-374
- •Изомерия
- •Химические свойства
- •2.2.4 Алкины (1) с.38 – 45;(2) с.214 – 253; (3) с.306 – 334
- •1.Систематическая номенклатура (июпак)
- •2.Рациональная номенклатура
- •Изомерия
- •2.3 Спирты (1) с. 106 – 114; (2) с. 340 – 385; (3) с.11 – 88(т.2)
- •1.Систематическая номенклатура (июпак)
- •2.Рациональная номенклатура
- •3.Карбинольная номенклатура
- •Изомерия
- •Способы получения
- •Химические свойства
- •2.4 Альдегиды, кетоны (1) с.123-155; (2) с.420-450; (3) с.116-206
- •1.Систематическая номенклатура (июпак)
- •Cпособы получения оксосоединений
- •1.Окисление спиртов
- •Химические свойства
- •2.5. Карбоновые кислоты
- •2.5.1. Одноосновные карбоновые кислоты
- •Номенклатура
- •Рациональная номенклатура
- •Изомерия
- •Способы получения карбоновых кислот
- •1. Оксосинтез.
- •2. Гидролиз тригалогенопроизводных углеводородов.
- •3. Гидролиз нитрилов.
- •2.2. Образование амидов.
- •2.5.2. Непредельные карбоновые кислоты
- •Изомерия
- •1. Дегидрогалогенирование галогенозамещенных одноосновных карбоновых кислот.
- •Химические свойства
- •1. Реакции по двойной связи.
- •1.1. Взаимодействие в галогенами.
- •2.5.3. Двухосновные карбоновые кислоты.
- •1. Систематическая номенклатура.
- •Способы получения
- •2. Гидролиз динитрилов.
- •Химические свойства
2. Гидролиз динитрилов.
Пример:
NC-(CH2)2-CN H2O O=C-(CH2)2-C=O H2O HOOC-(CH2)2-COOH
| | HCI
NH2 NH2 -NH4C1
динитрил диамид бутандиовая кислота
3. Окисление оксикислот.
Реакция протекает через стадию образования оксокислот.
Пример:
НО-СН2-СН2-СООН [O] O=CH-CH2-COOH [O] HOOC-CH2-COOH
3-оксипропановая 3-оксопропановая пропандиовая
кислота кислота кислота
Химические свойства
Наличие в молекуле двух карбоксильных групп увеличивает кислотность данного класса соединений.
В водном растворе кислоты дисссоциируют следующим образом:
НООС-СН2-СООН + Н2О -ООС-СН2-СОО- + Н3О+
Диссоциация по двум карбоксильным группам увеличивает концентрацию протонов водорода в растворе. И, следовательно, увеличивает кислотность. Одна карбоксильная группа является акцептором по отношению к другой.
Оба фактора способствуют увеличению кислотных данного класса соединений. С увеличением молекулярной массы кислоты и взаимным удалением двух карбоксильных групп кислотные свойства соединений падают. Чем ближе друг к другу карбоксильные группы, тем кислота сильнее, самая сильная кислота – щавелевая.
Двухосновные карбоновые кислоты вступают во все реакции, что и одноосновные карбоновые кислоты (см. 2.6.1.). В зависимости от избытка или недостатка реагента реакция протекает либо по одной, либо по двум карбоксильным группам.
Пример:
НООС-СН2-СООН С2Н5ОН НООС-СН2-СООС2Н5 + Н2О
пропандиовая t, H2SO4 неполный этиловый эфир
кислота пропандиовой кислоты
НООС-СН2-СООН 2С2Н5ОН Н5С2ООС-СН2-СООС2Н5 + 2Н2О
t, H2SO4 полный этиловый эфир
пропандиовой кислоты
НООС-СООНNaOH(в) HOOC-COONa + H2O
этандиовая кислота кислая натриевая соль этандиовой кислоты
НООС-СООН 2NaOH(в) NaOOC-COONa + 2H2O
средняя натриевая соль этандиовой кислоты
Характерной реакцией, с помощью которой можно различить двухосновные кислоты, является реакция нагревания. Кислоты, которые содержат два или три атома углерода в цепи, при нагревании выделяют СО2 и образуют одноосновные карбоновые кислоты.(1).
Так ведут себя щавелевая, малоновая кислоты и их производные.
Кислоты с чеиырьмя атомами углерода в цепи при нагревании выделяют Н2О и образуют ангидриды (2).
Пример:
НООС-СООН t HCOOH + CO2 (1)
щавелевая кислота муравьиная кислота
НООС-СН2-СООН t CH3-COOH + CO2 (1)
малоновая кислота уксусная кислота
НООС-СН-СООН t CH3-CH2-COOH + CO2 (1)
|
CH3
метилмалоновая кислота пропановая кислота
НООС-СН2-СН2-СООН t CH2-C=O
| O + H2O (2)
CH2-C=O
янтарная кислота янтарный ангидрид
Контрольные вопросы по теме «Двухосновные карбоновые кислоты»
1. В чем особенность получения алифатических карбоновых кислот?
2. Как влияет присутствие двух карбоксильных групп на кислоность?
3. С помощью какой химической реакции можно различить двухосновные кислоты?
4. В чем отличие кислых и средних солей карбоновых кислот?