хімічні методи.Хімічні методи ідентифікації заміщених карбонових кислот зводяться до доведення наявності відповідних функціональних груп. Так, присутність карбоксильної групи можна довести за утворенням солей, естерів, амідів.
Атом галогену в галогенокарбонових кислотах визначають реакцією з аргентум нітратом AgNO3 після сплавлення речовини з натрієм.
Для визначення спиртової групи в гідроксикислотах використовується реакція естерифікації або дегідратації при нагріванні. а-Гідроксикислоти при нагріванні утворюють важкорозчинні у воді лактиди. Р-Гідроксикислоти при кип'ятінні з 10%-вим розчином натрій гідроксиду утворюють ненасичені кислоти, в яких наявність подвійного зв'язку визначають відомими методами. у-Гідроксикислоти легко утворюють лактони, які відновлюють літій алюмогідридом ІіАШ4 до двохатомних спиртів, що легко піддаються ідентифікації.
Подібно до фенолів фенолокислоти дають з ферум(III) хлоридом фіолетове забарвлення.
Карбонільну групу в оксокислотах визначають за її здатністю утворювати нерозчинні кристалічні осади з гідроксиламіном, гідразинами, семікарбазидом і тіосемікарбазидом.
Для ідентифікації а-амінокислот використовують нінгідринову реакцію.
Фізичні методи.Уведення галогену в а-положення карбонової кислоти зміщує смугу валентних коливань карбонільної групи в ІЧ-спектрі вбік більш високих частот на 10—20 см~:.
Через утворення внутрішньомолекулярного водневого зв'язку поглинання карбонільної групи в а-гідроксикислотах зміщено вбік низьких частот.
Оскільки а-амінокислоти існують у вигляді внутрішніх солей, для них у ІЧ-спектрах характерна широка сильна смуга У^н+в ділянці 3100—2600 см~:, а також слабка смуга у^н+при 1550—1485 см~:. Карбоксилат-аніон має сильну смугу поглинання в ділянці 1590 смГ1і слабку — при 1400 см~:. ці смуги пов'язані з асиметричними і симетричними валентними коливаннями зв'язку C—O.
Глава 28 ПОХІДНІ КАРБОНАТНОЇ КИСЛОТИ
о
но—с—ос2н5 о
моноетиловий естер
карбонатної кислоти;
моноетилкарбонат
Карбонатна (вугільна) кислота — нестійка сполука, яка легко г ОН; розкладається на карбон(IV) оксид і воду. Формально карбонатну кислоту можна розглядати як двохосновну карбонову кислоту. Карбонатна кислота як двохосновна утворює два ряди функціональних похідних — неповні і повні галогенангідриди, естери, аміди, а також змішані функціональні похідні — естери хлорокарбонатної кислоти, естери карбамінової кислоти (уретани) тощо.
сі— с—он о
монохлорангідрид
карбонатної кислоти;
хлорокарбонатна кислота
с2н5о— с—ос2н5
діетиловий естер
карбонатної кислоти;
діетилкарбонат
н2іч—с—он
моноамід
карбонатної кислоти; карбамінова кислота
н2іч—с—
діамід
карбонатної кислоти;
карбамід;
сечовина
сі—с—ос2н5 о
етиловий естер хлорокарбонатної кислоти
н2м—с—ос2н5 о
етиловий естер
карбамінової кислоти;
уретан
ХЛОРАНГІДРИДИ КАРБОНАТНОЇ КИСЛОТИ
Теоретично для карбонатної, як двохосновної кислоти, можна припустити існування двох типів хлорангідридів — неповного (монохлорангідриду) і повного (дихлорангідриду). Монохлорангідрид отримав назву «хлорокарбонатна (хлорову-гільна, хлоромурашина) кислота», а дихлорангідрид — «фосген»:
Сі—с—он сі—с—сі
о о
хлорокарбонатна кислота фосген
Хлорокарбонатна кислота у вільному стані не існує. У момент утворення вона розпадається на карбон(IV) оксид і хлороводень. Однак естери хлорокарбонатної кислоти — досить стійкі сполуки.
Глава 28 492 Г
Дихлорангідрид карбонатної кислоти (фосген) за звичайних умов є газоподібною речовиною з запахом прілого сіна. Важчий за повітря в 3—4 рази, малорозчинний у воді. Фосген дуже отруйний. При вдиханні викликає набряк легень. У Першу світову війну використовувався як бойова отруйна речовина.
Добувають фосген взаємодією карбон(II) оксиду з хлором на світлі:
СО + С12-^-^ СІ—С—СІ
о
фосген
У хімічному відношенні фосген виявляє властивості галогенангідридів карбонових кислот. Так, у присутності води фосген повільно гідролізується з утворенням карбон(IV) оксиду і хлороводню:
СІ—С—СІ + Н2О —► СО2 + 2НС1
О
З еквімолярними кількостями спиртів фосген утворює естери хлорокарбонатної кислоти:
сі—с—сі + сн3он —► сі— с—осн3 + неї о о
метиловий естер хлорокарбонатної кислоти
естери хлорокарбонатної кислоти — це рідини з удушливим запахом, викликають сльозотечу. Вони містять у своїй структурі рухливий атом Хлору, що дозволяє широко використовувати їх в органічному синтезі. У хімічному відношенні вони виявляють властивості галогенангідридів і естерів.
У присутності надлишку спирту або алкоголяту фосген утворює повний естер карбонатної кислоти:
СІ— С—СІ + 2СН3ОН —*► СН3О — С—ОСН3 + 2НС1
О О
диметиловий естер карбонатної кислоти
При дії на фосген амоніаку атоми Хлору заміщаються на аміногрупи і утворюється діамід карбонатної кислоти — карбамід (сечовина):
СІ—С—СІ + 2№ї3 —► Н2К — С—№ї2 + 2НС1 О О
сечовина
У промисловості фосген використовується в синтезі лікарських засобів, а також для виробництва барвників, пластмас тощо.