Двухосновные карбоновые кислоты

Формула	Тривиальное название	ИЮПАК название
НООС–СООН	щавелевая (оксалат, оксалил)	этандиовая
НООС–СН2–СООН	малоновая (малонат, малонил)	пропандиовая
НООС–СН2–СН2–СООН	янтарная (сукцинат, сукцинил)	бутандиовая
НООС–(СН2)3–СООН	глутаровая (глутарат, глутарил)	пентандиовая

Трехосновные кислоты

СООН



Ноос–сн2–с–сн2–соон лимонная 3-гидрокси – 3-карбокси -

 (цитрат, цитрил) пентандиовая

ОН

Химические свойства.

Для многоосновных кислот характерны общие свойства карбоновых кислот, обусловленные наличием функциональной группы – СООН, и специфические – как следствие взаимного влияния карбоксильных групп.

Общие свойства проявляются в способности образовывать неполные и полные функциональные производные – соли (кислые и средние), эфиры (полные и неполные) и т.д. Они отличаются физическими свойствами. Так, кислая калиевая соль щавелевой кислоты нерастворима, а средняя – хорошо растворима в воде.

кислая соль, средняя соль,

гидрооксалат калия оксалат калия

неполный этиловый полный диэтиловый эфир

эфир малоновой кис- малоновой кислоты, ди-

лоты, моноэтилмалонат этилмалонат

Кислотные свойства многоосновных карбоновых кислот выражены сильнее по сравнению с монокарбоновыми. Особенно это заметно у первых членов гомологического ряда. Высокая кислотность объясняется электроноакцепторным действием второй карбоксильной группы, которую можно рассматривать как радикал по отношению к первой, что способствует делокализации отрицательного заряда в анионе, образовавшемся после отрыва протона на первой ступени диссоциации.

+ Н⁺

рКа 1,27

Специфические реакции двухосновных кислот

1. Способность к декарбоксилированиюпри нагревании первых гомологов – щавелевой и малоновой кислот:

t⁰

Н ООССООНН–СООН + СО₂

t°

Н ООССН₂СООНСН₃–СООН + СО₂

Декарбоксилирование двух и трехосновных кислот характерно для многих биохимических процессов.

2. Образование циклических ангидридов. С увеличением длины цепи взаимное влияние карбоксильных групп ослабевает, и при нагревании янтарной и глутаровой кислот происходит отщепление воды и образуются циклические ангидриды. Это обусловлено образованием устойчивого 5- или 6–членного цикла.

t° + Н₂О

янтарная кислота янтарный

ангидрид

При дальнейшем увеличении длины цепи взаимное влияние карбоксильных групп прекращается.

3. С–Н – кислотность в малоновой кислоте.

В малоновой кислоте водородные атомы метиленовой группы –СН₂– очень подвижны:

НООССН₂СООН

В эфирах малоновой кислоты они легко замещаются атомами щелочных металлов действием, например, натрия или алкоголята натрия с образованием натрий – малонового эфира:

-

+NaORNa⁺

-ROH

С помощью натрий-малонового эфира можно синтезировать одно- и многоосновные кислоты.

Например:

CH₃I

-

Na⁺ -NaI гидролиз

Н₂О/Н⁺t° + СО₂

- 2 С₂Н₅ОН декарбокси- пропановая

лирование кислота

метилмалоновая

кислота

Глоссарий

Ацилирование– введение ацильной группы в молекулу.

Ацетилирование– введение ацетильной группы в молекулу.

Гидролиз – это расщепление связи при участии молекулы воды.

Эйкозаноиды – кислородсодержащие производные эйкозаполиеновых кислот, то есть неразветвленных карбоновых кислот кислот С₂₀с двумя и более двойными связями, разделенными метиленовой группой

Простаноиды (простангландины, простациклины, тромбоксаны) и лейкотриены – группы эйкозаноидов, обладающие высокой биологической активностью и широким спектром действия.

Реакция этерификации – взаимодействие карбоновых кислот со спиртами, приводящее к образованию сложных эфиров.

АмидыR-CONH₂– это функциональные производные карбоновых кислот, в карбоксильной группе которых гидроксил заменен на аминогруппу.

Сложные эфирыR’-COOR– это функциональные производные карбоновых кислот, в карбоксильной группе которых гидроксил заменен остатком спирта или фенола (-OR).

Ангидриды карбоновых кислот(R-CO)₂O– продукты отщепления воды от двух молекул кислоты.

Галогенангидриды карбоновых кислотR-COHal– это функциональные производные карбоновых кислот, в карбоксильной группе которых гидроксил заменен на галоген (Hal)