Навигация
Одноосновные насыщенные карбоновые кислоты
9494
знака
3
таблицы
4
изображения
Одноосновные насыщенные карбоновые кислоты.
Компоненты карбоксильной группы имеют следующие названия:
Кислотные радикалы RCO- (ацилы) имеют следующие названия:
| радикал муравьиной кислоты | формил | HCO- |
| радикал уксусной кислоты | ацетил | CH3CO- |
| радикал пропионовой кислоты | пропионил | CH3CH2CO- |
| радикал масляной кислоты | бутирил | CH3CH2CH2CO- |
| радикал валериановой кислоты | валерил | CH3CH2CH2CH2CO- |
Промышленные способы получения карбоновых кислот
1. Окисление углеводородов
Имеются два направления: окисление низших алканов С4-С8 преимущественно в уксусную кислоту и окисление твердого парафина в так называемые синтетические жирные кислоты (СЖК) с прямой цепью углеродных атомов С10-С20, являющихся сырьем для синтеза ПАВ.
Процесс протекает в жидкой фазе - термически или в присутствии катализаторов. При окислении алканов происходит деструкция по связям между вторичными углеродными атомами, поэтому из н-бутана образуется главным образом уксусная кислота, а в качестве побочных продуктов - метилэтилкетон и этилацетат.
2. Синтезы на основе оксида углерода
Карбоновые кислоты получают на основе оксида углерода реакциями карбоксилирования и карбонилирования:
CH2=CH2 + CO + H2O ® CH3CH2COOH
CH3CH2OH + CO ® CH3CH2COOH
Присоединение водорода и карбоксильной группы по двойной связи при кислотном катализе всегда протекает по правилу Марковникова, вследствие этого только из этилена получается неразветвленная кислота, а из его гомологов - a-метилзамещенные кислоты. Особый интерес данный метод представляет для синтеза третичных кислот (неокислот) из изоолефинов (реакция Коха):
(CH3)2C=CH2 + CO + H2O ® (CH3)3CCOOH
изобутилен триметилуксусная кислота
Механизм реакции состоит в предварительном протонировании алкена кислотой с образованием иона карбония, его взаимодействия с СО с получением ацилий-катиона и реакции последнего с водой с образованием карбоновой кислоты:
RCH=CH2 + H+ « RC+HCH3 + CO « RCH(CH3)C+O + H2O « RCH(CH3)COOH + H+
Неокислоты и их соли обладают очень высокой растворимостью и вязкостью, а их сложные эфиры - стабильностью к гидролизу, что обеспечивает им широкое применение в ряде отраслей.
Карбонилирование спиртов катализируется комплексами металлов (Ni, Co, Fe, Pd). Процесс реализован в промышленности для синтеза уксусной кислоты из метанола и характеризуется высокими экономическими показателями.
Кислоты также получают окислением альдегидов (продукт оксосинтеза).
Лабораторные способы получения карбоновых кислот
1. Окисление первичных спиртов см. Лекцию№21
2. Окисление альдегидов и кетонов
Альдегиды окисляются значительно легче, чем кетоны. Кроме того, окисление альдегидов приводит к образованию кислот с тем же числом углеродных атомов, в то время как окисление кетонов протекает с разрывом углерод-углеродных связей (образуются две кислоты или кислота и кетон):
CH3CHO + O2 ® CH3COOH + H2O
CH3CH2COCH2CH3 + O2 ® CH3COCH3 + CH3CH2COOH
Окислителями служат перманганат калия или бихромат. Окисление кетонов требует более жестких условий, чем альдегиды.
3. Гидролиз нитрилов
Нитрилы получают взаимодействием галогеналканов с цианистым калием, а затем подвергают их гидролизу водными растворами кислот или щелочей. В кислой среде азот выделяется в виде соли аммония:
CH3CN + 2 H2O + HCl ® CH3COOH + NH4Cl
R-CºN+H+®R-C+=NH+H2O®RC(O+H2)=NH«H+ + RC(OH)=NH « RCONH2
RCONH2 + HX + H2O ® RCOOH + NH4X;
в щелочной - в виде гидроксида аммония, кислота же получается в виде соли:
CH3CN + 2 H2O + KOH ® CH3COOK + NH4OH
RCºN + -OH ® RC(OH)=N- + H2O ® -OH + RC(OH)NH « RCONH2 + NaOH ® RCOONa + NH3
Похожие работы
... группа в карбоксиле кислот может быть замещена различными атомами или группами (Х); образующиеся при этом вещества обычно называют функциональными производными карбоновых кислот; строение их может быть представлено общей формулой R—C—X II O Мы кратко рассмотрим образование и свойства таких производных кислот, или галогенангидриды, ангидриды, ...
... высших одноатомных спиртов. Так, например, в состав пчелиного воска входит эфир пальмитиновой кислоты и мирицилового спирта С15Н31-СО-ОС30Н61 (Тпл. 72 оС). Глицериды Глицеридами называются сложные эфиры карбоновых кислот и трехатомного спирта глицерина. Они входят в состав чрезвычайно важных веществ – жиров, поэтому на рассмотрении глицеридов мы остановимся несколько подробнее. Жиры Природные жиры ...
... вещество с запахом пота, т.пл. 31 С, т. кип. 233 С. Получают ее каталитическим гидрированием бензойной кислоты. [8] 3. ПРИМЕРЫ ПРОБЛЕМНЫХ СИТУАЦИЙ И ИХ РЕШЕНИЕ Проблемные ситуации при изучении предельных одноосновные кислоты можно рассмотреть через систему уроков по теме: «Карбоновые кислоты». УРОК 1. Карбоновые кислоты, их классификация. Краткое содержание. Строение карбоксильной группы. ...
... смол и сополимеров со стиролом, акриловым и метакриловым эфирами. Гидратацией малеинового ангидрида получают яблочную кислоту, применяемую в пищевой промышленности. Монокарбоновые кислоты ароматического ряда Ароматическими карбоновыми кислотами называются производные бензола, содержащие карбоксильные группы, непосредственно связанные с ароматическим ядром. Кислоты, содержащие карбоксильные ...
0 комментариев