Кислотные свойства

Электронное строение и химические свойства.

Окисление спиртов.

Окисление альдегидов и кетонов.

Окисление алкенов и алкинов.

Окисление алканов.

Способы получения.

Номенклатура.

ПРЕДЕЛЬНЫЕ ОДНООСНОВНЫЕ КАРБОНОВЫЕ КИСЛОТЫ.

По систематической номенклатуре название строится из соответствующего алкана с добавлением окончания –овая кислота. Если же карбоксильная группа не входит в состав углеводородной основы, то используется окончание карбоновая кислота. Нумерация начинается с группы –СООН. Для некоторых кислот сохранились тривиальные названия, которые часто указывают на источник их обнаружения или выделения.

НСООН СН₃СООН

Метановая этановая

Муравьиная уксусная циклогексанкарбоновая

5. Гидролиз тригалогенпроизводных:

Cl ОН + НСl O

СН₃–С–Cl + 3H₂O ¾¾® СН₃–С–ОН ¾¾® CH₃–С–ОН + H₂O

Cl ОН

6. Гидролиз нитрилов:

[H⁺] O O

СН₃–СºN + H₂O ¾¾® CH₃–С–NH₂ ¾¾® CH₃–С–ОН + NH₃

Ацетонитрил ацетамид

7. Гидролиз галогенангидридов карбоновых кислот:

О О

СН₃–С–Cl + Н₂О ¾¾® CH₃–С–ОН + НСl

8. Гидролиз сложных эфиров:

О Н⁺ или ОН^- О

СН₃–С–ОС₂Н₅ ¾¾¾® CH₃–С–ОН + С₂Н₅ОН

9. Синтез с помощью магнийорганических соединений:

O + H₂O O

СН₃MgCl + CO₂ ¾¾® CH₃–С–OMgCl ¾¾® CH₃–С–ОН + MgOHCl

10. НСООН в промышленности:

NaOH + CO ¾¾® HCOONa HCOONa + HCl ¾¾® HCOOH + NaCl

11. CH₃СООН в промышленности – по реакции Кучерова.

Карбоксильная группа представляет собой р,p- сопряженную систему, возникающую в результате взаимодействия р-орбитали атома кислорода гидроксильной группы с р-орбиталью атома углерода карбонильной группы:

В результате сопряжения происходит некоторое выравнивание длин связей в карбоксильной группе – двойная связь С=О длиннее таковой в альдегидах и кетонах, а одинарная связь С–О, наоборот, короче связи С–О в спиртах или простых эфирах.

O

R¾C

OH

В молекулах карбоновых кислот можно выделить ряд реакционных центров:

· ОН-кислотный центр, за счет которого карбоновые кислоты проявляют кислотные свойства в реакциях с основаниями;

· Электрофильный центр – атом углерода карбоксильной группы, при участии которого карбоновые кислоты и их функциональные производные вступают в реакции нуклеофильного замещения;

· Основный центр – оксогруппа со своей неподеленной парой электронов, которая протонируется на стадии катализа в реакциях нуклеофильного замещения;

· СН-кислотный центр, возникающий у a-углеродного атома за счет индуктивного эффекта карбоксильной группы.

Электрофильный центр O n-основный центр

R¾CH¾C

СН-кислотный центр Н OH ОН-кислотный центр

1. Взаимодействие с металлами:

2СН₃СООН + Zn ¾¾® (СН₃СОО)₂Zn + Н₂

2. Взаимодействие с гидроксидами:

СН₃СООН + NaOH ¾¾® CH₃COONa + H₂O

3. Взаимодействие с основными оксидами:

СН₃СООН + MgO ¾¾® (CH₃COO)₂Mg + H₂O

4. Взаимодействие с солями:

СН₃СООН + NaHCO₃ ¾¾® CH₃COONa + H₂O + CO₂

В гомологическом ряду карбоновых кислот кислотные свойства уменьшаются от НСООН к высшим карбоновым кислотам.