Угольная кислота и ее производные

Номенклатура

 

 

 

(соединения, приведенные в квадратных скобках - нестабильны)

Синтез некоторых производных угольной кислоты и их свойства

 

Производные угольной кислоты содержащие гидроксильную группу (соединения, приведенные в квадратных скобках), неустойчивы  и разлагаются с выделением углекислого газа.

 

 

Фосген

 

 

Фосген – газ, относящийся к удушливым отравляющим веществам, по своей сути является дихлорангидридом угольной кислоты и вступает в обычные реакции хлорангидридов.

 

 

Сложные эфиры карбаминовой кислоты (уретаны или алкилкарбаматы)  хорошо кристаллизующиеся устойчивые соединения, применяются в качестве успокаивающих, снотворных и жаропонижающих средств.

 

 

Мочевина

 

 

 

Мочевина – белое кристаллическое вещество (т.пл. 133⁰С), растворимо в воде. Мочевина – это диамид угольной кислоты, имеющий слабые основные и нуклеофильные свойства.

 

1. Основные свойства мочевины

 

 Мочевина обладает слабыми основными свойствами, в отличие от амидов карбоновых кислот, причиной является наличие двух аминогрупп.

 

Реакции мочевины по амидному фрагменту

 

а) Гидролиз

 

б) Реакция с HNO ₂

 

 

 

в) Реакция с аммиаком

 

 

Гуанидин (имид мочевины) – однокислотное основание, сравнимое по силе с NaOH (KOH). Остаток гуанидина  входит в состав аминокислоты аргинин (см. тему «Аминокислоты»).

г) Реакция с хлорангидридами кислот

При ацилирование мочевины  получают N-ацилпроизводные – уреиды. Уреид, содержащий остаток 2-бромизовалериановой кислоты (бромурал) входит в состав валосердина.

 

 

д) Реакция с малоновым эфиром (диэтиловым эфиром малоновой кислоты)

 

 

 

Барбитуровая кислота является СН-кислотой, рКа ~ 10, титруется как одноосновная кислота. Для барбитуровой кислоты характерна  кето-енольная и лактим-лактамная таутомерии.

 

 

 

Барбитураты – производные барбитуровой кислоты являются снотворными препаратами.

 

 

 

а) Снотворные длительного действия:

 

R=R^’= -C₂H₅  барбитал (веронал)

R= -C₂H₅, R^’= -C₆H₅ фенобарбитал (люминал)

 

б) Снотворные средней продолжительности действия:

 

 

в) Снотворные кратковременного действия:

 

        

 

Поведение при нагревании

 

Биурет дает фиолетовое окрашивание с Cu(OH)₂, это качественная реакция на амидную группировку –NH-C(O)-, поэтому реакция с гидроксидом меди является  качественной и для пептидов (биуретова реакция).

Контрольные вопросы к главе «ДВУХОСНОВНЫЕ КАРБОНОВЫЕ КИСЛОТЫ. ПРОИЗВОДНЫЕ УГОЛЬНОЙ КИСЛОТЫ».

1. Какое строение имеют следующие кислоты: а) щавелевая; б) малоновая; в) янтарная; г) адипиновая; д) глутаровая; е) малеиновая; ж) фумаровая? Назовите их по международной номенклатуре.

2. Назовите соединения:

 

 

3. Какие соединения можно получить из янтарной кислоты при действии на неё таких реагентов (1 и 2 моля): а) Na₂CO₃; б) РCl₅; в) CH₃CH₂ОН (Н⁺); г) Br₂ (P)?

 

4. Назовите соединения и приведите схемы их синтеза из соответствующих кислот: а) ClOC ¾COCl; б) C₂H₅ООСCH₂CH₂СООC₂H₅; в) H₂NOC(CH₂)₄CONH₂.

5. Действием каких реагентов и в каких условиях можно осуществить указанные превращения (все соединения назовите):

 

6. Предложите способ превращения хлористого оксалила в следующие продукты. а) щавелевая кислота; б) этилоксалат; в) оксалат калия; г) оксалат метиламмония.

7. Назовите химический метод, с помощью которого можно различить следующие пары органических соединений: а) уксусная кислота и этилацетат; б) муравьиная кислота и пропионовая кислота; в) мочевина и  ацетамид; г) пропановая кислота и пропионовый ангидрид; д) пропаналь и муравьиная кислота; е) ацетон и пропаналь; ж) фосген и муравьиная кислота; з) этиламин и ацетамид; и) пропиоамид и метилпропионат; к) хлористый пропионил и пропионат кальция.

8. Получите из соответствующих соединений фосген, карбамид (мочевину), диэтилкарбонат, этилкарбамат (уретан), N- ацетилкарбамид (уреид), биурет, барбитуровую кислоту.