Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Галогензамещенные углеводороды.doc
Скачиваний:
65
Добавлен:
07.09.2019
Размер:
5.56 Mб
Скачать

1. Гидролиз галогенангидридов:

Ацилгалогениды гидролизуются водой без применения специальных катализаторов и образуют карбоновые кислоты.

2. Ацилирование спиртов (О-ацилирование, алкоголиз):

3. Ацилирование аминов и их производных (N-ацилирование, аммонолиз) приводит к образованию незамещенных и N‑замещенных амидов:

Примером N-ацилирования может служить получение бензанилида:

4. Ацилирование ароматических соединений (С-ацилирование, реакция Фриделя-Крафтса):

5. Реакция с солями карбоновых кислот приводит к образованию смешанных ангидридов:

АНГИДРИДЫ КАРБОНОВЫХ КИСЛОТ

Ангидриды карбоновых кислот называют согласно названиям соответствующих карбоновых кислот.

Способы получения

1. Ацилирование карбоновых кислот и их солей ацилгалогенидами:

2. Ацилирование карбоновых кислот ангидридами:

3. Взаимодействие карбоновых кислот с кетенами:

Физические свойства

Ангидриды низших кислот (начиная с уксусной) – жидкости с резким запахом. Уксусный ангидрид имеет т. кип. 140°С, является одним из продуктов промышленного органического синтеза и широко используется в промышленности для ацилирования целлюлозы и аминов.

Химические свойства

1. Гидролиз ангидридов карбоновых кислот протекает легко в присутствии кислот.

2. Ацилирование спиртов протекает в присутствии кислотных или основных катализаторов. Как ацилирующие агенты ангидриды менее реакционноспособны, чем соответствующие галогенангидриды.

3. Ацилирование аминов и аммиака не требует применения катализаторов.

4. Ацилирование ароматических соединений. Ангидриды широко используют для ацилирования реакционноспособных ароматических соединений в присутствии кислотных катализаторов.

СЛОЖНЫЕ ЭФИРЫ

Сложные эфиры карбоновых кислот имеют важное практическое значение в качестве растворителей, гидравлических жидкостей, смазочных масел, пластификаторов и мономеров.

Способы получения

1. Этерификация карбоновых кислот спиртами в присутствии кислотных катализаторов:

2. Ацилирование спиртов ангидридами и хлорангидридами карбоновых кислот:

3. Взаимодействие спиртов с кетенами:

4. Взаимодействие кислот с алкенами и алкинами:

Физические свойства

Сложные эфиры низших спиртов и кислот – жидкости с приятным фруктовым запахом. Используются для ароматизации напитков; в качестве растворителей лаков и красок.

Химические свойства

1. Гидролиз сложных эфиров. Сложные эфиры легко гидролизуются в присутствии сильных кислот или оснований. Гидролиз протекает как реакция, обратная реакции этерификации.

В щелочной среде реакция гидролиза необратима.

2. Переэтерификация – превращение одного сложного эфира в другой под действием соответствующего спирта в присутствии катализатора (кислотного или основного).

3. Восстановление сложных эфиров. Сложные эфиры восстанавливаются с разрывом связи между карбонильным атомом углерода и кислородом алкоксигруппы:

Восстановление можно проводить под действием натрия в этаноле.

АМИДЫ

Это производные карбоновых кислот, в которых гидроксил в карбоксильной группе замещен на аминогруппу. Общая формула этих соединений:

Амиды можно называть по названию ацилов. По систематической номенклатуре к названию соответствующего алкана добавляется окончание –амид:

Способы получения

Методы получения амидов мы рассмотрели при изучении химических свойств карбоновых кислот и их галогенангидридов.

Кроме указанных методов, амиды могут быть получены из сложных эфиров, ангидридов и нитрилов.

1. Ацилирование аммиака сложными эфирами:

2. Ацилирование аммиака ангидридами кислот:

3. Гидролиз нитрилов:

4. Промышленный способ получения формамида:

Физические свойства

Простейший амид – формамид – жидкость при обычных условиях, остальные амиды – твердые вещества. Амиды имеют самые высокие температуры плавления из всех производных карбоновых кислот, что связано с образованием сильных межмолекулярных водородных связей.

Химические свойства

1. Гидролиз амидов. При нагревании амидов с водой происходит их гидролиз, в результате которого в зависимости от рН среды образуются карбоновые кислоты или их соли:

2. Дегидратация амидов происходит при нагревании с Р2О5 и приводит к образованию нитрилов:

3. Замещение атомов водорода на металл. Основные свойства аминогруппы в амидах сильно понижены, она проявляет кислотные свойства – замещение атомов водорода на металл:

4. Действие азотистой кислоты на амиды приводит к образованию карбоновых кислот:

5. Образование аминов (перегруппировка Гофмана). При взаимодействии со щелочными растворами галогенов амиды подвергаются расщеплению по Гофману с получением аминов, содержащих на один атом углерода меньше, чем исходный амид:

НИТРИЛЫ

Важнейшими представителями нитрилов являются ацетонитрил СН3СN (применяется как полярный растворитель) и акрилонитрил CH2=CH-CN (мономер для получения синтетического волокна нитрона и для производства дивинилнитрильного синтетического каучука, обладающего масло– и бензостойкостью).

Способы получения

Основным способом получения нитрилов является дегидратация амидов на кислотных катализаторах:

Нитрилы также образуются по реакции нуклеофильного замещения галогена в галогеналканах (см. лекцию 12).

Химические свойства

1. Гидролиз нитрилов в кислой и щелочной среде проходит с образованием амидов и далее до карбоновых кислот или их солей:

2. Алкоголиз нитрилов приводит к образованию иминоэфиров, также являющихся производными карбоновых кислот:

3. Восстановление нитрилов позволяет получать амины с тем же числом углеродных атомов, что и в соответствующей карбоновой кислоте:

СОЛИ КАРБОНОВЫХ КИСЛОТ

По систематической номенклатуре названия солей карбоновых кислот образуют путем добавления окончания –оат к названию соответствующего алкана и названия противоиона (металла или аммония). Используют также тривиальные названия карбоксилат-анионов, добавляя к ним название металла:

Методы получения солей рассмотрены выше.

С химическими свойствами солей мы знакомились при рассмотрении методов получения алканов (электролиз по Кольбе и декарбоксилирование), альдегидов и кетонов (пиролиз кальциевых и бариевых солей).