16.1 Введение.

Карбоновые кислоты – производные углеводородов, содержащие одну или несколько карбоксильных групп СООН. Название образовалось от названия двух групп:

С=О карбо нильная

ОН гидро ксильная карбоксильная.

Количество карбоксильных групп в кислоте определяет ее основность. Так:

RCOOH – одноосновные или монокарбоновые,

НОСОСН₂СООН – двухосновные или дикарбоновые R(COOH)₂ и т.д.

Радикалы могут быть насыщенные, ненасыщенные и ароматические. Карбоксильная группа образует ряд важных функциональных производных: RCOСl – хлорангидриды (в общем случае галогенангидриды), RCOОСОR – ангидриды, RCOОR – сложные эфиры (эстеры), RCONH₂ – амиды, RCN – нитрилы и т.д.

Кроме того, существуют производные карбоновых кислот, которые наряду с карбоксильной группой содержат гидроксильную, аминогруппу и др. Эти соединения со смешанными функциями относятся к гетерофункциональным производным и будут рассмотрены в следующем разделе.

16.2. Монокарбоновые насыщенные кислоты.

16.2.1. Строение, номенклатура.

Общая формула С_nH_2n+1­COOH. Гомологический ряд таких кислот:

НСООН – муравьиная, метановая;

СН₃СООН – уксусная, этановая;

СН₃СН₂СООН – пропионовая, пропановая;

СН₃СН₂СН₂СООН – масляная (от масло), бутиратная, бутановая;

(СН₃)₂СНСООН – изомасляная, 2-метилпропановая;

СН₃(СН₂)₃СООН – валерьяновая, пентановая;

СН₃(СН₂)₄СООН – капроновая (коза по латыни – caper), гексановая;

СН₃(СН₂)₅СООН – энантовая, гептановая;

СН₃(СН₂)₆СООН – каприловая, октановая;

СН₃(СН₂)₇СООН – пеларгоновая, нонановая;

СН₃(СН₂)₈СООН – декановая;

СН₃(СН₂)₁₀СООН – лауриновая, додекановая;

СН₃(СН₂)₁₄СООН – пальмитиновая, гексадекановая;

СН₃(СН₂)₁₆СООН – стеариновая, октадекановая.

Остаток кислоты RCO называют ацильной группой (ацил), название которого по ИЮПАК образуется из названия алкана и окончания “оил”, например, метаноил - НСО , этаноил – СН₃СО и т.д. (тривиальные названия соответственно формил- и ацетил-). Остаток RCOO– (без водорода) – ацилокси-группа, по номенклатуре ИЮПАК ее название состоит из названия соответствующего углеводорода и окончания «оат». Например: НСОО - метаноат, СН₃СОО - этаноат (соответствующие тривиальные названия – формиат и ацетат).

16.2.2. Методы получения.

16.2.2.1. Окисление алканов, спиртов, альдегидов.

16.2.2.2. Гидролиз нитрилов.

16.2.2.3. Магнийорганический синтез.

16.2.2.4. Синтез из малонового эфира.

16.3. Ассоциация карбоновых кислот.

Карбоновые кислоты, как и спирты, образуют водородные связи, поэтому первые члены гомологического ряда карбоновых кислот смешиваются с водой (как и спирты). Остальные не смешиваются.

Т. кип. карбоновых кислот выше, чем сравнимых по молекулярной массе спиртов, например, пропионовая кислота (М = 86, т. кип. = 141С) и бутиловый спирт (М = 90, т. кип. = 118С). Это свойство объясняют тем, что карбоновые кислоты образуют циклические димеры: например, в уксусной кислоте при нормальных условиях таких димеров 68%, мономеров – 17% и ассоциатов с полимерной цепочкой – 15%: