Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Реакции нуклеофильного замещения.
Одну из важнейших групп реакций, характерных для карбоновых кислот, составляют реакции нуклеофильного замещения у sp2-гибридизованного атома углерода карбоксильной группы, в результате которых гидроксильная группа замещается на другой нуклеофил. За счет положительного мезомерного эффекта гидроксильной группы электрофильность атома углерода карбоксильной группы значительно ниже, чем у атома углерода карбонильной группы альдегидов и кетонов, поэтому реакции нуклеофильного замещения в карбоксильной группе проводятся в присутствии кислотного катализатора. В результате этих реакций образуются функциональные производные карбоновыхкислот — сложные эфиры, амиды, ангидриды, галогенангидриды и др. Образование сложных эфиров. В случае сильных карбоновых кислот, таких, как щавелевая (!), муравьиная, трифтороуксусная, отпадает необходимость добавления минеральной кислоты, так как подобные карбоновые кислоты сами катализируют реакцию: Образование галогенангидридов ( также как у других карбоновых кислот ). Для получения хлорангидридов, особенно высококипящих, часто используют тионилхлорид SOC12: Образование ангидридов (!). Ангидриды некоторых дикарбоновых кислот образуются при нагревании их и в отсутствие водоотнимающих средств. Важно, чтобы образующийся циклический ангидрид содержал пяти- или шестичленный цикл. Такие ангидриды образуют, например, янтарная, глутаровая и фталевая кислоты. Легко образует ангидрид двухосновная ненасыщенная малеиновая кислота (Z-изомер бутендиовой кислоты), тогда как ее Е-изомер — фумаровая кислота — ангидрида вообще не имеет. Тем не менее при нагревании фумаровая кислота также превращается в ангидрид, но в малеиновый, предварительно изомеризуясь в малеиновую кислоту: Декарбоксилирование. В процессе декарбоксилирования карбоновые кислоты отщепляют оксид углерода(IV) и превращаются в соединения разных классов в зависимости от условий проведения реакции. (!) Дикарбоновые кислоты при нагревании кальциевых, бариевых, ториевых солей, а также солей железа(II) превращаются в циклические кетоны. Хорошие выходы имеют место тогда, когда образуются устойчивые пяти- и шестичленные циклы, тем не менее метод позволяет получать и макроциклические кетоны, содержащие до 30 атомов углерода в цикле.
Декарбоксилирование α,β-ненасыщенных и ароматических кислот проводят нагреванием их в хинолине в присутствии порошкообразной меди или солей меди: Особенно легко декарбоксилируются цианоуксусная N=CCH2COOH, малоновая НООС-СН2-СООН и производные, 3-оксокарбоновые кислоты — ацетоуксусная СН3СОСН2-СООН, щавелевоуксусная НOОС-СОСН2-СООН, ацетондикарбоновая НООС-СН2СОСН2-СООН. Представители: Щавелевая кислота — НООС-СООН Одна из самых сильных органических кислот, широко распространена в природе. Проявляет редуцирующие свойства, что применяется в перманганатометрии, легко декарбоксилируется. Является метаболитом в организме человека. Ее кальциевые соли и соли с мочевиной нерастворимы в воде, что может быть причиной образования камней в мочевыводящих путях. Малоновая кислота — НООС-СН2-СООН — вещество, выделенное из сока сахарной свеклы. В промышленности малоновую кислоту получают из хлороуксусной кислоты. Проявляет выраженные СН-кислотные свойства, вследствие чего широко применяется в органическом синтезе (синтезы на основе малонового эфира). Легко декарбоксилируется при нагревании.Большое практическое значение имеет диэтиловый эфир малоновой кислоты, называемый просто малоновым эфиром, который широко применяют в синтезе карбоновых кислот. Малоновый эфир за счет двух электроноакцепторных групп, связанных с α-атомом углерода, обладает СН-кислотными свойствами. Анион малонового эфира является нуклеофилом. Янтарная кислота —НООС-(СН2)2-СООН — впервые выделена из продуктов сухой перегонки янтаря, откуда и получила свое название. Соли и эфиры янтарной кислоты имеют название сукцинаты. Янтарная кислота — промежуточный продукт биологического расщепления белков, углеводов и жиров. Янтарная кислота склонна к образованию внутреннего циклического ангидрида. Применяется для синтеза пиррола. Глутаровая кислота (пентандиовая кислота) — НООС-(СН2)3-СООН — двухосновная предельная карбоновая кислота. Используется в производстве полимеров, типа полиэстера и полиамидов. Кето-производное глутаровой кислоты — α-кетоглутаровая кислота (α-кетоглутарат) является важным биологическим соединением. Эта кетокислота образуется при дезаминировании глутамата, и является одним из промежуточных продуктов цикла Кребса.
Фталевая кислота — в промышленности получается гидролизом фталевого ангидрида, который в свою очередь образуется при каталитическом окислении о-ксилола или нафталина кислородом воздуха. Фталевая кислота при нагревании легко отщепляет воду и превращается во фталевый ангидрид. Именно фталевый ангидрид, а не сама кислота, служит источником для получения различных производных фталевой кислоты. Более половины производимого в мире фталевого ангидрида расходуется на получение средних (полных) эфиров фталевой кислоты — диметил-, диэтил- и диоктилфталатов. Эти эфиры добавляют в качестве пластификаторов к поливинилхлориду для придания эластичности изделиям из него.
|
||||||
Последнее изменение этой страницы: 2021-09-25; просмотров: 72; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.21.233.41 (0.006 с.) |