Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


У тригонального атома углерода



Карбоновыми кислотами называют соединения, содержащие карбоксильную группу – СООН.

Различают:

 

Карбоксильная группа:

образуется за счет карбонильной группы и гидроксильной. Свойства карбоксильной группы не равны сумме свойств карбонильной и гидроксильной групп, это новая функциональная группа, обладающая собственными свойствами:

 

- по данным рентгеноструктурного анализа в карбоксилат-ионе нет на двойной, ни одинарной связи – связь полуторная;

- выравненность электронной плотности происходит вследствие делокализации электронов, образуется сопряженная трехцентровая система;

- в результате такого электронного строения карбоксилат-иона уменьшается δ + на атоме углерода и для карбоксильной группы не характерны реакции AN, а свойственны реакции SN.

 

Химические свойства карбоновых кислот

· Кислотные свойства (реакции за счет атома водорода в карбоксильной группе):

Электронодонорные заместители в радикале карбоновых кислот ослабляют кислотные свойства, а электроноакцепторные – усиливают.

 

 

· Реакции за счет группы –ОН в группе –СООН (SN) приводят к образованию функциональных производных карбоновых кислот.

Функциональные производные карбоновых кислот

 

Сложными эфирами карбоновых кислот называют продукты замещения группы – ОН в –СООН на остаток спирта или фенола:

 

 

Механизм реакции этерификации

1 стадия: образование карбокатиона I под влиянием протона (Н+) катализатора. Роль катализатора – повышение положительного заряда на углероде карбоксильной группы.

 

 

2 стадия: нуклеофильная атака карбокатиона I молекулой спирта с образованием комплексного иона II

 

3 стадия: образовавшийся комплексный ион II неустойчив, так как легко теряет Н2О: а) реакция сдвигается в сторону образования Н2О (среда – безводная, контроль – кинетический); б) с другой стороны, Н2О – более термодинамически устойчивая молекула (контроль - термодинамический); образуется карбокатион III

 

 

4 стадия: стабилизация карбокатиона III выбросом протона (Н+) с образованием сложного эфира

 

 

Реакция этерификации обратима, если добавить большие количества Н2О, то реакция сдвигается в сторону гидролиза сложных эфиров с образованием карбоновых кислот и спиртов. Скорость реакции этерификации зависит от строения карбоновых кислот и спиртов: при одной и той же карбоновой кислоте скорость этерификации первичных спиртов в 2 раза выше, чем вторичных и во много раз выше, чем третичных, что зависит от пространственного расположения радикалов («пространственные затруднения»).

Гидролиз сложных эфиров может проходить как в кислой, так и в щелочной среде. Причем гидролиз в щелочной среде (омыление) необратим и идет в 1000 раз быстрее кислотного (причина – щелочь – реагент, а не катализатор):

 

Галогенангидридами карбоновых кислот называют продукты замещения группы –ОН в –СООН на атом галогена:

 

Ангидридами карбоновых кислот называют продукты отщепления молекулы воды от двух молекул монокарбоновых кислот (или одной молекулы дикарбоновой кислоты):

 

Более универсальный способ:

 

 

Амидами карбоновых кислот называют продукты замещения группы –ОН в –СООН на аминогруппу (или на замещенную аминогруппу):

 

 

Функциональные производные карбоновых кислот – обладают ацилирующей способностью, которая уменьшается в ряду:

 

· Реакции за счет углеводородного радикала:

 

· Реакции декарбоксилирования (протекают тем с большей скоростью, чем ближе друг к другу находятся группы –СООН):

 

Медико-биологическое значение карбоновых кислот

И их производных

· Входят в состав простых и сложных липидов;

 

· Функциональные производные карбоновых кислот – основа лекарственных препаратов, дезинфицирующих средств, консервантов. (Бензоат натрия C6H5COONa – отхаркивающее средство; метилизовалериат C4H9COOCH3 – основа валидола)

 


Поделиться:



Популярное:

Последнее изменение этой страницы: 2016-05-29; Просмотров: 1270; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2024 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.017 с.)
Главная | Случайная страница | Обратная связь