ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.07.2025
Просмотров: 1333
Скачиваний: 1
с сопряжёнными двойными связями (карбонильной и этиленовой) обычно называют α,β-ненасыщенными кислотами. Они резко отличаются по способам получения и свойствам от кислот с изолированными двойными связями.
Кпоследним относятся олеиновая, линолевая, линоленовая, арахидоновая кислоты, остатки которых входят в состав молекул жиров.
Кα,β–ненасыщенным кислотам, относятся акриловая и метакриловая кислоты.
Акриловая кислота – жидкость с резким запахом, tкип.= 140 °С. В промышленности получают из этилена или ацетилена
H2C |
CH2 |
O2 |
CH2 |
CH2 |
HCN |
HO |
CH2 |
CH2 |
CN |
+H2O |
|||||||||||||||||||||||||||
Ag+1 |
О |
t |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
нитрил |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
β − гидроксипропионовой |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
кислоты |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
О |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
H2C |
CH |
C |
+ NH3 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
OH |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HC |
CH |
HCN |
H2C |
CH |
CN |
2 H2O |
NH3 + H2C |
CH |
COOH |
||||||||||||||||||||||||||||
Cu2(CN)2 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
акрилонитрил |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
В промышленности в основном используются производные акриловой кислоты, прежде всего, сложные эфиры кислоты. Например, метиловый эфир – метилакрилат – легко полимеризуется и используется, поэтому в производстве органического стекла и других полимеров.
Акриловая кислота и соответствующий ей альдегид, акролеин, образующиеся в небольших количествах при длительном нагревании растительных масел (приготовление олифы, чипсов), оказывает негативное воздействие на живой организм.
Кротоновая кислота
Эта кислота существует в форме двух геометрических изомеров: цис-изомер называют изокротоновой, транс-изомер – кротоновой кислотой.
H |
H |
H |
COOH |
||||
H3C C |
C |
COOH |
H3C C |
C |
H |
||
изокротоновая |
кротоновая |
||||||
18
Кротоновая кислота является энергетически более устойчивой формой по сравнению с изокротоновой.
Из высших ненасыщенных кислот наибольшее значение имеет олеиновая кислота. Она также представлена цис- и транс-изомерами. Причём транс-форма, называемая эландиновой кислотой, на 32,2 кДж∙моль-1 устойчивее цис-олеиновой кислоты.
H |
(CH2)7− COOH |
H |
H |
||
C |
C |
C |
C |
||
CH3− (CH2)7 |
H |
CH3− (CH2)7 |
(CH2)7− COOH |
||
транс− |
цис− |
||||
Щелочные соли олеиновой кислоты являются мылами и используются в технике, остатки цис-олеиновой кислоты входят в состав молекул жиров.
5.1.3 Двухосновные насыщенные кислоты
Примерами предельных двухосновных кислот могут служить:
O |
C |
C |
O |
щавелевая, |
||||||||||||||||||||
HO |
OH |
этандиовая (дикарбоновая) |
||||||||||||||||||||||
HOOC |
CH2 |
COOH |
малоновая, пропандиовая |
|||||||||||||||||||||
HOOC |
CH2 |
CH2 |
COOH |
янтарная, бутандиовая |
||||||||||||||||||||
HOOC |
CH |
COOH |
метилмалоновая, |
|||||||||||||||||||||
метилпропандиовая |
||||||||||||||||||||||||
CH3 |
COOH |
|||||||||||||||||||||||
HOOC |
(CH2)3 |
глутаровая, пентандиовая |
||||||||||||||||||||||
HOOC |
CH2 |
CH2 |
CH2 |
CH2 |
COOH адипиновая, гександиовая |
|||||||||||||||||||
и т.д. |
||||||||||||||||||||||||
Кислоты этого ряда являются кристаллическими веществами, хорошо растворимыми в воде. Также как и в ряду одноосновных кислот, температуры плавления двухосновных кислот с чётным числом углеродных атомов выше температур плавления. соседних гомологов с нечётным числом углеродов.
Константа диссоциации первого карбоксила из-за мощного взаимного влияния карбоксильных групп выше, чем у одноосновных кислот.
19
δ −
δ + |
O |
HC |
|
O H |
|
δ − |
|
δ + HC O |
|
O H |
|
O
C
H
OH |
+ H |
Е |
O |
||
C
H
O H
В то же время константа диссоциации второго карбоксила ниже, чем у монокарбоновых кислот, вследствие большого (+2) отрицательного заряда иона, удерживающего протон.
Двухосновные кислоты имеют те же химические свойства, что и монокарбоновые, только в реакции могут вступать два карбоксила. Вместе с тем присутствие в молекуле сразу двух карбоксилов обуславливает и некоторые особенности в их химическом поведении.
Например, щавелевая и малоновая кислоты при нагревании выше температуры плавления разлагаются с отщеплением в виде диоксида углерода одного карбоксила
O |
O |
O |
|||||||||||||
C |
C |
CO2 |
+ H |
C |
|||||||||||
HO |
|||||||||||||||
OH |
|||||||||||||||
OH |
|||||||||||||||
HOOC |
CH2 |
COOH |
CO2 + CH3 |
COOH |
|||||||||||
Янтарная и глутаровая кислоты способны к внутримолекулярному отщеплению воды при нагревании. В результате получаются внутренние ангидриды
O |
O |
|||||||||||
CH2 |
C |
OH |
3000C |
CH2 |
C |
ангидрид |
||||||
H2O + |
||||||||||||
C |
OH |
O янтарной |
||||||||||
CH2 |
кислоты |
|||||||||||
O |
CH2 |
C |
||||||||||
O |
||||||||||||
При пиролизе кальциевых солей адипиновой кислоты и некоторых её гомологов происходит образование циклических кетонов.
20
CH2 |
CH2 |
C |
O |
300 |
0 |
C |
CH2 |
CH2 |
|||||||||||
OH Ca2+ |
|||||||||||||||||||
CaCO |
+ |
C |
O |
||||||||||||||||
OH |
3 |
||||||||||||||||||
CH2 |
CH2 |
C |
|||||||||||||||||
O |
CH2 |
CH2 |
|||||||||||||||||
циклопентанон
Щавелевая кислота весьма распространена в природе: кислая калиевая соль её НООС – СООК находится в щавеле, кислице, щавеле- во-кислый или оксалат кальция – во многих растениях.
В технике щавелевую кислоту получают окислением древесных опилок кислородом воздуха при нагревании их с расплавом КОН или при быстром нагревании до температуры 400 °С калиевой или натриевой соли муравьиной кислоты.
O |
H2SO4 |
||||||||
2 H |
C |
NaOOC |
COONa |
HOOC COOH |
|||||
ONa |
|||||||||
Щавелевая кислота легко окисляется до СО2 и Н2О и при быстром нагревании разлагается
O |
|||||||
CO2 |
+ H |
C |
|||||
HOOC COOH |
OH |
||||||
CO2 + CO + H2O |
|||||||
Она является очень сильной кислотой. Константа диссоциации её примерно в 2000 раз выше, чем у уксусной кислоты.
Щавелевая кислота используется в ситцепечатании, кожевенной и пищевой промышленности и во многих других отраслях народного хозяйства.
Малоновая кислота
Вследствие влияния двух карбоксилов водороды метиленовой группы малоновой кислоты активируются и легко замещаются.
H
O O
HO C CC OH
H
В лабораториях очень широко практикуется синтез одно- и двухосновных кислот через эфиры малоновой кислоты.
21