Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

НОМЕНКЛАТУРА ТА ІЗОМЕРІЯ. У назвах карбонових кислот найчастіше користуються тривіаль-' ною номенклатурою



У назвах карбонових кислот найчастіше користуються тривіаль-' ною номенклатурою. Наприклад, НСООН — мурашина кисле СН3—СООН — оцтова кислота, СН3—СН2—СООН — пропіонов і т. д. Положення замісників відносно карбоксильної групи, в тривіальних назвах позначають грецькими літерами а, (З, у та інші,/ наприклад:

а -сн- I сн,
Р -СНч
Н3С-
-СООН

Н2С—СН2—СООН Вг

а-метилмасляна кислота р-бромопропіонова кислота

За замісниковою номенклатурою ШРАС назви карбонових кислот утворюють від назв відповідних вуглеводнів з тією ж кіль­кістю атомів Карбону, враховуючи і атом Карбону карбоксильної групи, до яких додають суфікс -ов та слово кислота. Нумерацію головного карбонового ланцюга починають з атома Карбону кар­боксильної групи:

Н—СООН

СН3СН2-

-СООН СН3—СН—СООН

сн3

метанова кислота

пропанова кислота 2-метилпропанова кислота

Іноді назви карбонових кислот утворюють від назви вуглевод­ню, що містить як замісник карбоксильну групу, та словосполу­чення — карбонова кислота, наприклад:

І ІСН3: 2-прбпанкарбонова

Н3С+-СООН ШзС—СНг-СН2-рСООН ІСНз^ЇН-СООН

метанкарбонова кислота

пропанкарбонова кислота


Цей спосіб застосовують у тих випадках, коли карбоксильна група сполучена з циклічною структурою.

За раціональною номенклатурою насичені монокарбонові ки­слоти розглядають як похідні оцтової кислоти, наприклад:

>СН—СООН) У-.......................... '

.................... Н3С

С2Н5

СН3-4СН2—СООН)

Назви деяких монок;

Назви деяких монокарбонових кислот

Формула


           
   
 
 
   
 

 

Карбонові кислоти. Глава Л

Залишок карбонової кислоти, що утворюється після умовно^ вилучення атома Гідрогену від карбоксильної групи, називав

О
ХГ

ацилокси-групою К—С^ , а залишок, що утворюється після ві;

V

няття гідроксильної групи,— ацильною групою К—С . Назви аі оксигруп утворюють від тривіальних латинських назв кисле і суфікса -ат, наприклад:

о
 
*
Н-< О форміат

О

"О"
ацетат

н,с—с

 

О
V
-^
Н3С СгІ2 СН2-
Н3С С-ГІ2-

о

бутират

ХГ

прошонат

Назви ацильних груп утворюють від тривіальних латинських назв кислот і суфікса -ил (-іл). За замісниковою номенклатурою ШРАС назви ацильних груп утворюють від назви кислоти, замі­нюючи суфікс -ова та слово кислота на суфікс -оїл:

,0
V

 

 

н—с^ ) н3с—с^ Н3С—Сгі2—
форміл,   ацил, пропіоніл,
метано'ш   етаноїл пропаноїл
Н3С- ■ОгІ2 СН2"   н3с—сн—с^ сн3
     
  бутирил,   ізобутирил,
  бутаноїл   2-метилпропіоніл
  н3с- "СгІ2---------- СгІ2 валерил, пентаноїл -сн2—с^

Ізомерія насичених монокарбонових кислот зумовлена різною структурою вуглеводневого радикала, сполученого з карбоксиль­ною групою. Перші три представники гомологічного ряду не ма­ють ізомерів. Четвертий гомолог існує у вигляді двох структурних ізомерів:


 

н3с—сн—соон ізомасляна

„«аобонові кислоти

сн?

н3с-сн2-сн2-соон

кислота

масляна кислота

Зі збільшенням кількості атомів Карбону в молекулі карбоно­ві кислоти кількість структурних ізомерів різко зростає.

18.1.2. СПОСОБИ ДОБУВАННЯ

Існує чимало способів добування карбонових кислот, з яких

найважливішими є:

Окиснення первинних спиртів і альдегідів (див. розд. 17.4, В.). Первинні спирти окиснюються до карбонових кислот через ста­дію утворення альдегіду. Як окисник використовують калій ди­хромат (К2Сг207), КМп04, НМ03 та ін.:

,0

V
[О]
К—СН2—ОН гзйо* К—с
">он кислота
альдегід

і^ к-с^

первинний спирт

Гідроліз гемінальних тригалогенопохідних вуглеводнів. Реакція проходить у кислому або лужному середовищі. Як проміжна спо­лука утворюється ортокислота, яка відщеплює молекулу води і пе­ретворюється при цьому на карбонову кислоту:

о

У
к—с:

СІ /И*"

К—С—СІ нонЮН"абоН+)- К—С^гОН,

ортокислота

он

гем-трихлоралкан

Гідроліз нітрилів. При нагріванні штрилш з водними розчина ми кислот і лугів вони піддаються гідролізу з УПЮРенніш ифбшо вих кислот. Як проміжні продукти реакції утворюються аміди кис-

лот:

КСN _ ' _, НОН(ОН" або Н+)

Я-Вг

■ЗквГ *-<>^----------------------

нітрил
___ к_^° НОН(ОН-абоН-), к_^° +

чш2 он

амід карбонової кислоти


               
   
 
   
 
 
   
 

Мпиокар6онові кислоти

\

Карбонові кислоти. Глав
284-----------------------------------------------------------------------------------------

Взаємодія магнійорганічннх сполук з С02. При взаємодії маг-нійорганічних сполук (реактивів Гріньяра) з карбон (IV) оксидо*, утворюються солі карбонових кислот, з яких у кислому середов^. щі виділяють відповідні кислоти:

О

^ неї .

С2Н5—МвСІ + С02------------ С2Н5—С

хш^сі

етилмагній хлорид

------ с2н5—соон + м8си

пропіонова кислота Я

Окиснення алканів. Цей метод використовується в промисло-вості для здобування багатьох карбонових кислот. Наприклад прямим окисненням бутану отримують оцтову кислоту:

4Н10 + 502 -2Ї-І1*. 4СН3СООН + 2Н20

 

Гідроліз складних ефірів (естерів). Естери в лужному середови­щі гідролізуються з утворенням солей карбонових кислот, які при дії мінеральних кислот перетворюються на карбонові кислоти: ч

 

КСООК' + Н20 - т—- КСОО" + К'ОН
естер КСОО" + НС1 - ------ »- ксоон + сі-

ФІЗИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ

Нижчі карбонові кислоти (з кількістю атомів Карбону не більше трьох) за звичайних умов являють собою рухливі рідини з гострий запахом. Кислоти з С4—С9 — маслянисті рідини з неприємним за­пахом, що нагадує запах поту. Карбонові кислоти з кількістю атомів Карбону Сш і вище — тверді речовини. Мурашина, оцтова та про* піонова кислоти змішуються з водою в будь-яких співвідношення» Зі збільшенням молекулярної маси кислоти розчинність її у воді ДУ#* зменшується. Вищі карбонові кислоти нерозчинні у воді. Темпера" тури кипіння кислот значно вищі за температури кипіння спирті» з тією ж самою кількістю атомів Карбону (табл. 18.2). Це свідчить про те, що кислоти більш асоційовані, ніж спирти. На відміну від спяр" тів, для яких характерні тільки лінійні асоціати, карбонові кислоти внаслідок утворення міжмолекулярних водневих зв'язків утворюкй* як лінійні, так і циклічні асоціати у вигляді димерів:


- 285

5- 6+ ,_ у>..н-ох
т>—н—о'

С с

Таблиця 18.2

Фізичні константи деяких насичених монокарбонових кислот

------------- --------------------------------- !-----------------

мурашина оцтова пропіонова масляна ізомасляна

Формула

НСООН

валеріанова ізовалеріанова капронова пальмітинова стеаринова

н3с—соон сн3сн2соон сн3сн2сн2соон н3с—сн—соон сн3

СН3СН2СН2СН2СООН

н3с—сн—сн2соон

І

СН3 СН3(СН2)4СООН

СН3(СН2)14СООН СН3(СН2)16СООН

 

ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ

Реакційна здатність карбонових кислот визначається наявніс­тю в їх структурі карбоксильної групи. Карбоксильна група являє собою спряжену систему, в якій неподілена пара електронів атома Оксигену гідроксильної групи вступає в спряження з л-електрона-Ми карбонільної групи (р,я-спряження). Електронна густина в спряженій системі зміщена в бік атома Оксигену карбонільної ^С=0 групи, неподілені пари електронів якого не беруть участі

в спряженні.

Унаслідок зміщення електронної густини зв'язок О—Н вияв­ляється сильно поляризованим, що приводить до появи в карбок-


       
 
   
 

Карбонові кислоти. Глава Щ

сильної групи ОН-кислотного центру. Але в той же час за рахунок групи —ОН у молекулах карбонових кислот дещо зменшується! частковий позитивний заряд на атомі Карбону карбонільної гру-їпи порівняно з альдегідами та кетонами. Крім того, внаслідок -/-ефекту карбоксильної групи в молекулі карбонової кислоти від­бувається зміщення електронної густини вуглеводневого залишку, що приводить до появи С—Н-кислотного центру при а-карбонот,] вому атомі:

| '..а

,_ ч:

СН-кислотний центр

ОН-кислотний центр

Виходячи з наведеної будови карбонових кислот, основні їх реакції можна умовно розподілити на чотири групи:

А. За участю зв'язку О—Н (кислотні властивості);

Б. Реакції нуклеофільного заміщення за участю атома Карбону карбонільної групи;

В. Заміщення атомів Гідрогену при а-карбоновому атомі;

 

Г. Окиснення та відновлення.

 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.