Гидролиз карбоновых кислот реакция. Реакции хлорангидридов карбоновых кислот с аммиаком
Карбоновые кислоты. Непредельные (ненасыщенные) карбоновые кислоты - соединения, в углеводородном радикале которых имеются кратные связи. В зависимости от их числа и природы различают: 1) алкеновые карболовые кислоты с общей формулой C*H2*-iCOOH, имеющие одну двойную связь; 2) алкадиеновые карбоновые кислоты с общей формулой СяНгя-зСООН, имеющие две двойные связи; 3) алкатриеновые карбоновые кислоты с общей формулой СяНгл-зСООН, имеющие три двойные связи; 4) алкиновые карбоновые кислоты с общей формулой ОД^-эСООН, имеющие одну тройную связь. Способ получения. 1. Окисление непредельных альдегидов: акролеин акриловая кислота 2. Дегидрогалогенирование галогенкарбоновых кислот: СН2-СН2-СН2-СООН + 2КОН - сн2=сн-сн2-соок+2И2о+ка 3. Дегидратация р-оксикислот: Физические свойства. Ненасыщенные карбоновые кислоты с числом атомов углерода 10 и более, имеющие ^^-конфигурацию, в отличие от предельных карбоновых кислот при обычных условиях являются жидкостями. 7/?а«оизомеры непредельных карбоновых кислот с любым числом атомов углерода являются кристаллическими веществами. . В табл. 29.3 указаны физические свойства некоторых представителей непредельных карбоновых кислот. Таблица 29.3. Физические свойства некоторых представителей непредельных карбоновых кислот Название кислоты Формула Температура плавления, °С Температура дпвниж, °С Акриловая С2Н3-СООН 12,1 140,9 Пропиоловая С2Н - СООН 17,6 144 Кро тоновая (тране- из ом ер) С3Н5-СООН 71,4-71,7 185 Название кислоты Формул» Температура плавления, °С Температура X) Изокро тоновая (tfuc- изомер) С3Н5-СООН 15,5 169 Олеиновая (цис-изомер) С17Н33СООН 13,4 228/15 Эландиновая (транс-изомер) С17Н33СООН 44 234/15 Линолевая Ci7H3iCOOH -5 149Д Линоленовая C,7H29COOH -11,3 184/4 Последние четыре кислоты кипят при низких давлениях (указаны в мм рт. ст. через дробь). Химические свойства. Наличие в углеводородном радикале двойных и тройных связей влияет на силу карбоновых кислот. Если у пропионовой кислоты константа диссоциации К- = 1,34 Ю, то у акриловой кислоты она приблизительно в 4 раза больше (#=5,6* 10"5), а у пропиоловой кислоты она больше в тысячу раз (К= 1,35 ИГ1). Наличие кратных связей в молекулах непредельных карбоновых кислот обусловливает их способность вступать в реакции присоединения и полимеризации и особенности протекания реакций окисления. 1. Реакции присоединения: 2. Реакции полимеризации: соон соон 3. Реакции окисления: а) при осторожном окислении образуются диоксикислоты акриловая диоксипропноновая кислота кислота б) при энергичном окислении происходит разрыв молекулы по месту кратной связи с образованием смеси одноосновной и двухосновной кислот: СНз-СН«СН-СООН гротоповая кислота СН эСООН+НООС - СООН уксусная щавелевая кислота кислота [О} Отдельные представители. Акриловая (пропеновая) кислота СН2=СН - СООН представляет собой жидкость с резким запахом, смешивается с водой во всех отношениях. Широко используется для получения различных полимеров. Олеиновая кислота С8Н,7СН=СН - (СН^-СООН содержится в виде глидеридов в большинстве растительных масел и животных жиров, получается их гидролизом, представляет собой бесцветную маслянистую жидкость, легко окисляющуюся на воздухе, растворимую в органических растворителях и несме-шивающуюся с водой. Используется для производства парфюмерных и косметических средств, пеноочистителей, смачивателей и пластификаторов. Линолевая кислота СН3 - (СН2)3 - (СН2 - СН - СН)2 - (СН2)7 -- СООН. Содержится в виде глицеридов в растительных маслах, получается их гидролизом, представляет собой светло-желтую жидкость, хорошо растворимую в органических растворителях и нерастворимую в воде. Легко окисляется и полимеризуется на воздухе. Линоленовая кислота - маслянистая жидкость светло-желтого цвета, нерастворимая в воде и хорошо растворимая в органических растворителях. Содержится в виде глицеридов в растительных маслах и получается в результате их гидролиза. Легко окисляется и полимеризуется. Линолевая и линоленовая кислоты в организме человека и животных не синтезируются, но необходимы для жизнедеятельности, в организм поступают с пищей, поэтому они относятся к так называемым незаменимым жирным кислотам.
Химические соединения, основу которых составляет одна и более групп СООН, получили определение карбоновые кислоты.
В основу соединений входит группа СООН, имеющая два составляющих – карбонил и гидроксил. Группу атомов СООН называют карбоксильной группой (карбоксилом). Взаимодействие элементов обеспечивается сочетанием двух атомов кислорода и атома углерода.
Строение карбоновых кислот
Углеводородный радикал в одноосновных предельных кислотах соединяется с одной группой СООН. Общая формула карбоновых кислот выглядит так: R-COOH.
Строение карбоновой группы влияет на химические свойства.
Номенклатура
В названии карбоновых соединений сначала нумеруют атом углерода группы COOH. Количество карбоксильных групп обозначают приставками ди-; три-; тетра-.
Например,СН3-СН2-СООН – формула пропановой кислоты.
У карбоновых соединений существуют и привычные слуху названия: муравьиная, уксусная, лимонная…Все это названия карбоновых кислот.
Названия солей карбоновых соединений получаются из названий углеводорода с добавлением суффикса “-оат” (СООК)2- этандиот калия.
Классификация карбоновых кислот
Карбоновые кислоты классификация .
По характеру углеводорода:
- предельные;
- непредельные;
- ароматические.
По количеству групп СООН бывают:
- одноосновные (уксусная кислота);
- двуосновные (щавелевая кислота);
- многоосновные (лимонная кислота).
Предельные карбоновые кислоты – соединения, в которых радикал соединен с одним карбонилом.
Классификация карбоновых кислот разделяет их еще и по строению радикала, с которым связан карбонил. По этому признаку соединения бывают алифатические и алициклические.
Физические свойства
Рассмотрим карбоновые кислоты физические свойства.
Карбоновые соединения имеют различное число атомов углерода. В зависимости от этого числа физические свойства этих соединений различаются.
Соединения, имеющие в составе от одного до трех углеродных атомов, считаются низшими. Это жидкости без цвета с резким запахом. Низшие соединения с легкостью растворяются в воде.
Соединения, имеющие в составе от четырех до девяти углеродных атомов – маслянистые жидкости, имеющие неприятный запах.
Соединения, имеющие в составе более девяти углеродных атомов, считаются высшими и физические свойства этих соединений таковы: они являются твердыми веществами , их невозможно растворить в воде.
Температура кипения и плавления зависит от молекулярной массы вещества. Чем больше молекулярная масса, тем выше температура кипения. Для закипания и плавления нужна более высокая температура, чем спиртам.
Существует несколько способов получения карбоновых кислот .
При химических реакциях проявляются следующие свойства:
Применение карбоновых кислот
Карбоновые соединения распространены в природе.Поэтому их применяют во многих областях: в промышленности (легкой и тяжелой), в медицине и сельском хозяйстве , а также в пищевой промышленности и косметологии.
Ароматические в большом количестве содержатся в ягодах и фруктах.
В медицине используют молочную, винную и аскорбиновую кислоту. Молочную применяют в качестве прижигания, а винную – как легкое слабительное. Аскорбиновая укрепляет иммунитет.
В косметологии используются фруктовые и ароматические. Благодаря им клетки быстрее обновляются. Аромат цитрусовых способен оказать тонизирующее и успокаивающее действие на организм. Бензойная встречается в бальзамах и эфирных маслах, она хорошо растворяется в спирте.
Высокомолекулярные непредельные соединения встречаются в диетологии. Олеиновая в этой области наиболее распространена.
Полиненасыщенные с двойными связями (линолевая и другие) обладают биологической активностью. Их еще называют активными жирными кислотами. Они участвуют в обмене веществ, влияют на зрительную функцию и иммунитет, а также на нервную систему. Отсутствие этих веществ в пище или недостаточное их употребление затормаживает рост животных и оказывает негативное влияние на их репродуктивную функцию.
Сорбиновая получается из ягод рябины. Она является отличным консервантом .
Акриловая имеет едкий запах. Она применяется для получения стекла и синтетических волокон.
На основе реакции этирификации происходит синтез жира, который применяют при изготовлении мыла, а также моющих средств.
Муравьиная используется в медицине , в пчеловодстве, а также в качестве консервантов.
Уксусная – жидкость без цвета с резким запахом; легко смешивается с водой. Ее широко применяют в пищевой промышленности в качестве приправы. Также она используется при консервации. Еще она обладает свойствами растворителя. Поэтому широко применяется в производстве лаков и красок, при крашении. На ее основе изготавливают сырье для борьбы с насекомыми и сорняками.
Стеариновая и пальмитиновая (высшие одноосновные соединения) являются твердыми веществами и не растворяются в воде. Но их соли применяются в производстве мыла. Они делают брикеты мыла твердыми.
Поскольку соединения способны придавать однородность массам, то они широко используются в изготовлении лекарств.
Растения и животные также вырабатывают карбоновые соединения. Поэтому употреблять их внутрь безопасно. Главное, – соблюдать дозировку. Превышение дозы и концентрации ведет к ожогам и отравлениям.
Едкость соединений приносит пользу в металлургии, а также реставраторам и мебельщикам. Смеси на их основе позволяют выравнивать поверхности и очищать ржавчину.
Сложные эфиры, получаемые при реакции этерификации, нашли свое применение в парфюмерии. Они используются также в качестве компонентов лаков и красок, растворителей. А также как аромадобавки.
Основные методы следующие.
1. Окисление первичных спиртов.
1-я стадия – образование альдегидов.
СН 3 СН 2 ОНCН 3 СНО
2-я стадия – получение целевого продукта.
CН 3 СНО
CН 3 СООН
2. Гидролиз нитрилов.
R– C N + 2HOH R– COOH + NH 3
3. Оксосинтез из непредельных углеводородов.
СН 3
СН=
СН 2 + СО + Н 2 О
CН 3 СН 2 СН 2 СООН
В процессе оксосинтеза чаще всего молекулы получающихся продуктов содержат на один атом углерода больше, чем исходных веществ.
Химические свойства карбоновых кислот
1. Реакции с участиием водорода карбоксильной группы.
1.1. Некоторые кислоты существенно диссоциируют с отщеплением катиона Н + .
Н– СООН⇄ НСОО + Н +
Как отмечалось ранее, для карбоновых кислот характерны относительно высокие константы диссоциации. Для муравьиной кислоты имеем:
,
НСОО формиат-ион; СН 3 СОО ацетат-ион.
1.2. Взаимодействие с металлами
2RCOOH + Mg (RCOO) 2 Mg + H 2
1.3. Взаимодействие со щелочами.
RCOOH + NaOH RCOONa + H 2 O
1.4. Взаимодействие с основными оксидами.
2СН 3 СООН +MgO(СН 3 СОО) 2 Mg+ Н 2 О
1.5. Взаимодействие с солями более слабых (близких по силе) кислот.
2СН 3 СООН + Na 2 CO 3 2СН 3 СООNa + H 2 CO 3
2. Реакции с участием карбоксильной группы.
2.1. Реакции с галогенидами фосфора.
2.2. Реакции с аммиаком. При смешивании кислоты и аммиака вначале образуется соль аммония, которую затем подвергают сухой перегонке:
Частный случай.
2.3. Реакции со спиртами
2.4. Димеризация с образованием ангидридов кислот.
Частный случай:
3. Реакции с участием водорода -углеродного атома.
3.1. Галогенирование.
Хлорирование, как частный случай галогенирования.
4. Реакции окисления.
НСООН + [O] HO COOH H 2 O + CO 2
Свойства отдельных представителей гомологического ряда
Муравьиная кислота НСООН содержится в хвое, крапиве, в выделениях муравьев. Это – бесцветная жидкость с резким неприятным запахом. Вызывает ожог кожи, смешивается с водой, эфирами, спиртами в любых отношениях. d= 1,21 г/см 3 .
Уксусная (этановая, метилкарбоновая) кислота СН 3 СООН. При обычной температуре – бесцветная жидкость с резким запахом. Смешивается с водой, этанолом, диэтиловым и диметиловым эфирами, бензолом в любых отношениях. Нерастворима вCS 2 . Уксусная эссенция – 70–80 %-ный раствор СН 3 СООН. Пищевой уксус – 5 %-ный раствор. Т пл = 17С, Т кип = 118,1С,d= 1,05 г/см 3 . Применяется при крашении, в кожевенной промышленности, в пищевой промышленности, для получения сложных эфиров (ацетатов).
Уксусный ангидрид. Т пл =73,1С, Т кип = 139,5С. Обладает резким запахом, растворим в бензоле, диметиловом эфире, хлороформе. Дипольный момент2,82D,H 2 O1,84D. В больших масштабах используется для получения ацетата целлюлозы, фармацевтических препаратов.
Задачи по теме
Задача 1. Рассчитать массовую долю соли в растворе одноосновной предельной карбоновой кислоты с его исходной массой 200 г и массовой долей водорода в кислоте 8,1 %, если соль получена при поглощении раствором 5,6 л аммиака (условия нормальные).
Запишем уравнение реакции.
С k H 2k+1 COOH + NH 3 = С k H 2k+1 COONH 4 . (1)
Установим молекулярную формулу кислоты.
;
;
200k+ 200 = 113,4k+ 372,6;
.
Уточненное уравнение реакции имеет вид:
С 2 H 5 COOH+NH 3 = С 2 H 5 COONH 4 ,
из которого следует:
n(NH 3) =n(С 2 H 5 COONH 4);
m(С 2 H 5 COONH 4) = n(С 2 H 5 COONH 4) M(С 2 H 5 COONH 4) =
N(NH 3) M(С 2 H 5 COONH 4) =
m(NH 3) = n(NH 3) M(NH 3) =
г.
m 2 (раствора) =m 1 (раствора) +m(NH 3);
m 2 (раствора) = 200 + 4,25 = 204,25 г.
Задача 2. При взаимодействии смеси одноосновных карбоновых кислот общей массой 50 г с избытком оксида серебра выделилось 16,8 л газа (условия нормальные). Затем через полученный раствор пропустили избыток аммиака. Найти массу образовавшейся соли, если приведенная массовая доля кислорода в эквимолярной смеси кислот равна 60,4 %.
Запишем уравнение реакции взаимодействия исходных веществ с оксидом серебра, учтя, что из предельных одноосновных карбоновых кислот с ним реагирует только муравьиная кислота.
НСООН + Ag 2 O = CO 2 + H 2 O + 2Ag (1)
Для остальных
С k H 2 k +1 COOH+Ag 2 Oреакция не идет. (2)
С использованием уравнения реакции (1) найдем массу муравьиной кислоты:
n(НСООН) =n(CO 2);m(НСООН) =n(НСООН)M(НСООН) =
N(CO 2)M(НСООН) =
г.
Найдем молекулярную формулу неизвестной карбоновой кислоты.
;
;
6400 = 845,6k+ 5556,8;
.
Молекулярная формула кислоты СН 3 СООН.
В результате взаимодействия НСООН с оксидом серебра в растворе остается только уксусная кислота, которая при взаимодействии с избытком аммиака и образует соль по уравнению реакции:
СН 3 СООН+NH 3 = СH 3 COONH 4 . (3)
m(СН 3 СООН) =m(смеси) –m(HCOOH) = 50 – 34,5 = 15,5 г.
Из уравнения реакции (3) имеем:
n(СН 3 СООН) =n(СH 3 COONH 4);
m(СH 3 COONH 4) = n(СH 3 COONH 4) M(СH 3 COONH 4) =
Тема: Карбоновые кислоты
План лекции:
- Понятие о карбоновых кислотах.
- Гомологический ряд карбоновых кислот.
- Одноосновные предельные карбоновые кислоты.
- Изомерия и номенклатура.
- Нахождение в природе.
- Физические и химические свойства карбоновых кислот.
Карбоновые кислоты очень распространены в быту и промышленности. Уксусная кислота – одна из первых кислот, которая была известна человеку. Уже в древние времена она была выделена из уксуса, а последний получался при скисании вина.
С карбоновыми кислотами мы уже встречались при изучении химических свойств альдегидов. В молекулах карбоновых кислот содержится характерная группировка атомов – карбоксильная группа.
Карбоновые кислоты – это органические вещества, молекулы которых содержат одну или несколько карбоксильных групп, соединенных с углеводородным радикалом или водородным атомом.
Карбоновые кислоты классифицируют: а) в зависимости от числа карбоксильных групп в молекуле на одноосновные, двухосновные и многоосновные; б) в зависимости от природы радикала на предельные, непредельные и ароматические.
Одноосновные предельные карбоновые кислоты. Одноосновным предельным карбоновым кислотам можно дать такое определение:
К основным предельным карбоновым кислотам относятся органические вещества, в молекулах которых имеется одна карбоксильная группа, связанная с радикалом предельного углеводорода или с атомами водорода.
Строение молекул карбоновых кислот можно установить теми же методами, которые были рассмотрены при изучении альдегидов.
Атом водорода в гидроксильной группе карбоновых кислот гораздо более подвижен, чем в молекулах спиртов. Поэтому растворимые в воде карбоновые кислоты отщепляют ионы водорода и окрашивают лакмус в красный цвет:
RCOOH ↔ RCOO - + H +
Изомерия и номенклатура. Изомерия предельных одноосновных карбоновых кислот аналогична изомерии альдегидов.
Чаще всего употребляются исторически сложившиеся названия кислот (муравьиная, уксусная и т.д.). По международной номенклатуре их образуют от названия соответствующих углеродов с прибавлением окончания –овая и слова «кислота», например: метановая кислота .
Нахождение в природе
Муравьиная кислота содержится в муравьях, в крапиве и хвое ели. Ожог крапивой – результат действия муравьиной кислоты. Масляная (бутановая) кислота входит прогорклого масла, а валериановая (пентановая) кислота содержится в корнях валерианы.
Получение
В лаборатории карбоновые кислоты, как и не органические, можно получить из их солей, действуя на них серной кислотой при нагревании:
2CH 3 COONa + H 2 SO 4 → Na 2 SO 4 + 2CH 3 COOH
Физические свойства
Низшие карбоновые кислоты – жидкости с острым запахом, хорошо растворимые в воде. С повышением относительной молекулярной массы растворимость кислот в воде уменьшается, а температура кипения повышается. Высшие кислоты начиная с пеларгоновой (ионановой) CH 3 –(CH 2) 7 –COOH, – твердые вещества, без запаха, нерастворимые в воде.
Химические свойства.
Общие свойства карбоновых кислот аналогичны соответствующим свойствам неорганических кислот.
Карбоновые кислоты обладают и некоторыми специфическими свойствами, обусловленными наличием в их молекулах радикалов. Так, например, уксусная кислота реагирует с хлором:
Cl 2 + CH 3 COOH → ClCH 2 COOH + HCl
Муравьиная кислота по химическим свойствам от других карбоновых кислот.
1. Из одноосновных кислот муравьиная является самой сильной кислотой.
2. Из-за особенности строения молекул муравьиная кислота подобно альдегидам легко окисляется (реакция серебряного зеркала):
HCOOH + Ag 2 O → HOCOOH + 2Ag↓
HOCOOH ↔ H 2 O + CO 2
3. При нагревании с концентрированной серной кислотой муравьиная кислота отщепляет воду и образуется оксид углерода (II):
HCOOH → H 2 O + CO
Эта реакция используется для получения оксида углерода (II) в лаборатории.
Получение карбоновых кислот
I . В промышленности
1. Выделяют из природных продуктов
(жиров, восков, эфирных и растительных масел)
2. Окисление алканов:
2CH 4 + + 3O 2 t,kat → 2HCOOH + 2H 2 O
метанмуравьиная кислота
2CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 3 + 5O 2 t,kat,p →4CH 3 COOH + 2H 2 O
н-бутануксусная кислота
3. Окисление алкенов:
CH 2 =CH 2 + O 2 t,kat → CH 3 COOH
этилен
СH 3 -CH=CH 2 + 4[O] t,kat → CH 3 COOH + HCOOH (уксусная кислота+муравьиная кислота )
4. Окисление гомологов бензола (получение бензойной кислоты):
C 6 H 5 -C n H 2n+1 + 3n[O] KMnO4,H+ → C 6 H 5 -COOH + (n-1)CO 2 + nH 2 O
5C 6 H 5 -CH 3 + 6KMnO 4 + 9H 2 SO 4 → 5C 6 H 5 -COOH + 3K 2 SO 4 + 6MnSO 4 + 14H 2 O
толуолбензойная кислота
5.Получение муравьиной кислоты:
1 стадия: CO + NaOH t , p →HCOONa ( формиат натрия – соль )
2 стадия : HCOONa + H 2 SO 4 → HCOOH + NaHSO 4
6. Получение уксусной кислоты:
CH 3 OH + CO t,p →CH 3 COOH
Метанол
II . В лаборатории
1. Гидролиз сложных эфиров:
2. Из солей карбоновых кислот :
R-COONa + HCl → R-COOH + NaCl
3. Растворением ангидридов карбоновых кислот в воде:
(R-CO) 2 O + H 2 O → 2 R-COOH
4. Щелочной гидролиз галоген производных карбоновых кислот:
III . Общие способы получения карбоновых кислот
1. Окисление альдегидов:
R-COH + [O] → R-COOH
Например, реакция «Серебряного зеркала» или окисление гидроксидом меди (II ) – качественные реакции альдегидов
2. Окисление спиртов:
R-CH 2 -OH + 2[O] t,kat → R-COOH + H 2 O
3. Гидролиз галогензамещённых углеводородов, содержащих три атома галогена у одного атома углерода.
4. Из цианидов (нитрилов) – способ позволяет наращивать углеродную цепь:
СH 3 -Br + Na-C≡N → CH 3 -CN + NaBr
CH 3 -CN - метилцианид (нитрил уксусной кислоты)
СH 3 -CN + 2H 2 O t → CH 3 COONH 4
ацетат аммония
CH 3 COONH 4 + HCl → CH 3 COOH + NH 4 Cl
5. Использование реактива Гриньяра
R-MgBr + CO 2 →R-COO-MgBr H2O → R-COOH + Mg(OH)Br
ПРИМЕНЕНИЕ КАРБОНОВЫХ КИСЛОТ
Муравьиная кислота – в медицине - муравьиный спирт (1,25% спиртовой раствор муравьиной кислоты), в пчеловодстве, в органическом синтезе, при получении растворителей и консервантов; в качестве сильного восстановителя.
Уксусная кислота – в пищевой и химической промышленности (производство ацетилцеллюлозы, из которой получают ацетатное волокно, органическое стекло, киноплёнку; для синтеза красителей, медикаментов и сложных эфиров). В домашнем хозяйстве как вкусовое и консервирующее вещество.
Масляная кислота – для получения ароматизирующих добавок, пластификаторов и флотореагентов.
Щавелевая кислота – в металлургической промышленности (удаление окалины).
Стеариновая C 17 H 35 COOH и пальмитиновая кислота C 15 H 31 COOH – в качестве поверхностно-активных веществ, смазочных материалов в металлообработке.
Олеиновая кислота C 17 H 33 COOH – флотореагент и собиратель при обогащении руд цветных металлов.
Отдельные представители
одноосновных предельных карбоновых кислот
Муравьиная кислота
впервые была
выделена в XVII веке из красных лесных муравьев. Содержится также в соке жгучей
крапивы. Безводная муравьиная кислота – бесцветная жидкость с острым запахом и
жгучим вкусом, вызывающая ожоги на коже. Применяется в текстильной
промышленности в качестве протравы при крашении тканей, для дубления кож, а
также для различных синтезов.
Уксусная
кислота
широко распространена в природе – содержится в выделениях
животных (моче, желчи, испражнениях), в растениях (в зеленых листьях).
Образуется при брожении, гниении, скисании вина, пива, содержится в кислом
молоке и сыре. Температура плавления безводной уксусной кислоты + 16,5°C,
кристаллы ее прозрачны как лед, поэтому ее называют ледяной уксусной кислотой.
Впервые получена в конце XVIII века русским ученым Т. Е. Ловицем. Натуральный
уксус содержит около 5% уксусной кислоты. Из него приготовляют уксусную
эссенцию, используемую в пищевой промышленности для консервирования овощей,
грибов, рыбы. Уксусная кислота широко используется в химической промышленности
для различных синтезов.
Представители ароматических и непредельных карбоновых кислот
Бензойная кислота
C
6 H
5 COOH
- наиболее важный представитель
ароматических кислот. Распространена в природе в растительном мире: в
бальзамах, ладане, эфирных маслах. В животных организмах она содержится в
продуктах распада белковых веществ. Это кристаллическое вещество, температура
плавления 122°C, легко возгоняется. В холодной воде растворяется плохо. Хорошо
растворяется в спирте и эфире.
Ненасыщенные непредельные кислоты с одной двойной связью в молекуле имеют общую формулу C n H 2 n -1 COOH .
Высокомолекулярные непредельные кислоты
часто
упоминаются диетологами (они называют их ненасыщенными). Самая распространенная
из них – олеиновая
СН 3 –(СН 2) 7 –СН=СН–(СН 2) 7 –СООН
или C
17 H
33 COOH
. Она представляет собой бесцветную жидкость,
затвердевающую на холоде.
Особенно важны полиненасыщенные кислоты с несколькими двойными связями: линолевая
СН 3 –(СН 2) 4 –(СН=СН–СН 2) 2 –(СН 2) 6 –СООН
или C
17 H
31 COOH
с двумя двойными связями, линоленовая
СН 3 –СН 2 –(СН=СН–СН 2) 3 –(СН 2) 6 –СООН
или C
17 H
29 COOH
с тремя двойными связями и арахидоновая
СН 3 –(СН 2) 4 –(СН=СН–СН 2) 4 –(СН 2) 2 –СООН
с четырьмя двойными связями; их часто называют незаменимыми жирными кислотами.
Именно эти кислоты обладают наибольшей биологической активностью: они участвуют
в переносе и обмене холестерина, синтезе простагландинов и других жизненно
важных веществ, поддерживают структуру клеточных мембран, необходимы для работы
зрительного аппарата и нервной системы, влияют на иммунитет. Отсутствие в пище
этих кислот тормозит рост животных, угнетает их репродуктивную функцию,
вызывает различные заболевания. Линолевую и линоленовую кислоты организм
человека сам синтезировать не может и должен получать их готовыми с пищей (как
витамины). Для синтеза же арахидоновой кислоты в организме необходима линолевая
кислота. Полиненасыщенные жирные кислоты с 18 атомами углерода в виде эфиров
глицерина находятся в так называемых высыхающих маслах – льняном, конопляном,
маковом и др. Линолевая кислота
C
17 H
31 COOH
и линоленовая
кислота
C
17 H
29 COOH
входят в состав
растительных масел. Например, льняное масло содержит около 25% линолевой
кислоты и до 58% линоленовой.
Сорбиновая (2,4-гексадиеновая) кислота СН 3 –СН=СН–СН=СНСООН была получена из ягод рябины (на латыни – sorbus). Эта кислота – прекрасный консервант, поэтому ягоды рябины не плесневеют.
Простейшая непредельная кислота, акриловая СН 2 =СНСООН, имеет острый запах (на латыни acris – острый, едкий). Акрилаты (эфиры акриловой кислоты) используются для получения органического стекла, а ее нитрил (акрилонитрил) – для изготовления синтетических волокон.
Называя вновь выделенные кислоты, химики, нередко, дают волю фантазии. Так, название ближайшего гомолога акриловой кислоты, кротоновой
СН 3 –СН=СН–СООН, происходит вовсе не от крота, а от растения Croton tiglium , из масла которого она была выделена. Очень важен синтетический изомер кротоновой кислоты – метакриловая кислота СН 2 =С(СН 3)–СООН, из эфира которой (метилметакрилата), как и из метилакрилата, делают прозрачную пластмассу – оргстекло.
Непредельные карбоновые кислоты способны к реакциям присоединения:
СН 2 =СН-СООН + Н 2 → СН 3 -СН 2 -СООН
СН 2 =СН-СООН + Сl 2 → СН 2 Сl -СНСl -СООН
ВИДЕО:
СН 2 =СН-СООН + HCl → СН 2 Сl -СН 2 -СООН
СН 2 =СН-СООН + Н 2 O → НО-СН 2 -СН 2 -СООН
Две последние реакции протекают против правила Марковникова.
Непредельные карбоновые кислоты и их производные способны к реакциям полимеризации.