Применение кислот

Муравьиная (метановая) кислота – едкая жидкость, неограниченно растворимая в воде, вызывает сильные ожоги кожи, имеет резкий запах. Спиртовые растворы (1,25%) применяют в медицине как раздражающее средство для растирания, под названием муравьиный спирт. Используется как растворитель. И как восстановитель (у нее есть альдегидная группа).

Уксусная (этановая) кислота – бесцветные кристаллы, плавиться при 16,6^оС, имеет резкий характерный запах. Хорошо растворима в воде. 6-9% раствор называют уксусом (столовым уксусом), 40-80% раствор – уксусной эссенцией. Ее используют как растворитель. Уксусная кислота широко используется для получения многих лекарственных препаратов, красителей, пестицидов, полимеров, искусственного волокна.

Существует понятие «жирные кислоты», т.е. кислоты, входящие в состав жиров. К таким кислотам относятся высшие карбоновые кислоты с неразветвленной углеродной цепью и четным числом атомов углерода. Наиболее важные из предельных жирных кислот пальмитиновая (гексадекановая С16) и стеариновая (октадекановая С18) кислоты. Входят в состав животных жиров, а пальмитиновая входит также в состав спермацета и пчелиного воска. Ее используют как основу для мазей. Это все твердые, легкоплавкие, жирные на ощупь вещества. Из непредельных кислот наиболее распространенная олеиновая кислота (С₁₇Н₃₃СООН), которая входит в состав почти всех природных жиров. Олеиновая кислота – маслянистая жидкость без вкуса и запаха, =0,7г/см³. Двойная связь находится в середине цепи. Линолевая (С₁₇Н₃₁СООН) и линоленовая (С₁₇Н₂₉СООН) имеют соответственно две и три двойные связи. Обе кислоты содержаться в виде сложных эфиров в некоторых растительных маслах.

5. Сложные эфиры (эстеры) – производные спиртов и карбоновых кислот. Общая формула:

В формуле можно выделить: остаток карбоновой кислоты, радикал карбоновой кислоты, радикал спирта, остаток спирта, сложноэфирную группировку (группу).

Номенклатура.

1) Систематическая: Корнем названия сложных эфиров является название алкана, соответствующего кислоте, к которому добавляют суффикс «-оат». Название спиртового радикала обозначается в префиксе.

а) этил пропан оат б) метил бутан оат

2) Традиционная: а) этиловый эфир пропионовой кислоты или даже пропионовоэтиловый эфир или этилпальмиат;

б) метиловый эфир масляной кислоты и т.д.

Изомерия возможна трех видов: углеродного скелета, положения сложноэфирной группы и межклассовую изомерию с карбоновыми кислотами.

6. Особенности строения сложных эфиров. Наличие полярной карбонильной связи облегчает реакции нуклеофильного замещения. Остаток спирта в молекуле сложного эфира можно заместить на какой-нибудь другой нуклеофил (гидроксогруппу, аминогруппу, галоген и т.д.). Отсутствие полярной связи О-Н ведет к отсутствию водородных связей.

Физические свойства сложных эфиров. Эфиры с небольшой молекулярной массой – это летучие подвижные жидкости с низкой температурой кипения и характерным запахом. А эфиры высших кислот и спиртов - это твердые, без запаха и цвета, жирные на ощупь вещества. Эти твердые вещества называют восками. В воде эфиры нерастворимы, но растворяются в органических растворителях.

Химические свойства. Характерны реакции нуклеофильного замещения, важнейшая из них – гидролиз. Эта реакция является обратной для реакции этерификации и в кислой среде обратима. Поэтому реакцию можно записать по-разному.

CH₃- CO-OH + C₂H₅O-H CH₃-CO-OC₂H₅ + Н-HO реакция этерификации

CH₃-CO-OC₂H₅ + Н-HO CH₃- CO-OH + C₂H₅O-H реакция гидролиза

В присутствии щелочей гидролиз становится необратимой, т.к. кислота вступает в реакцию нейтрализации, в реакционном пространстве концентрация кислоты уменьшается и (по правилу Ле Шателье) равновесие смешается в сторону образования этой кислоты. Соли высших карбоновых кислот, образующиеся при таком гидролизе, называют мылами, поэтому гидролиз сложных эфиров в щелочной среде принято называть омылением.

7. Нахождение в природе. Карбоновые кислоты содержатся в растениях и животных, обычно в виде производных – сложных эфиров, ангидридов и т.д. Входят в состав эфирных масел, восков, спермацета, витаминов, красителей.

Получение.

- в промышленности: реакция этерификации;

- экстракция природных сложных эфиров.