derivați ai acidului carboxilic sunt hidrocarburi în care unul sau mai mulți atomi de hidrogen sunt substituiți cu o grupare carboxil.
Acizii carboxilici pot fi împărțite în două grupe principale:
- acid monocarboxilic (saturat, nesaturat, arenkarbonovye de acid).
- Acizi di- și policarboxilici (, arendikarbonovye nesaturate saturate și acizi policarboxilici).
Clasificare. izomerie și nomenclatura
Acidul monocarboxilic este subdivizat în funcție de natura reziduului de hidrocarbură.
a) Acizi monocarboxilici saturați (derivați de alcani și cicloalcani):
b) acizi monocarboxilici nesaturați (derivați ai alchinelor, alchene, alcadienelor și alte hidrocarburi nesaturate,
c) Acid Arenmonokarbonovye
ArCOOH, ArC2 COOH, ArCH = CHCOOH
Conform IUPAC name nomenclator sub formă de acid carboxilic a numelui hidrocarburii părinte cu același număr de atomi de carbon, inclusiv gruparea carboxil și atomul și închiderea „acid -ovaya“.
Numerotare este inițiată de atomul de carbon al grupării carboxil. Mulți acizi carboxilici rămân nume triviale. sub formă de acid carboxilic, uneori de hidrocarbură care conține nume de titlu o grupare carboxil ca substituent. Exemple de acizi carboxilici în formarea numelor date mai jos
Această reacție oferă o metodă convenabilă pentru transformarea unui acid carboxilic RCOOH, în cel mai apropiat Omologul său RCH2 COOH.
Punct de vedere tehnic importantă acid formic și acetic a fost preparat prin următoarele metode.
acid formic și esteri ai acestora:
Acizi monocarboxilici saturați sunt substanțe incolore sau lichid cristalin, cu un miros caracteristic ascuțit, acizi carboxilici superior (C15 - C18) au un miros slab stearină. Ei au o temperatură foarte ridicată de fierbere, ceea ce indică o consecință importantă asociație intermoleculară de formarea de legături de hidrogen intermoleculare, care sunt formate ca dimerii ciclici și oligomeri liniari.
carboxilic studiu a arătat că acizii în molecula lor sunt carbonil și gruparea hidroxil, = legătura C O este mai lung decât în cetone, iar legătura C - O este mai scurtă decât în alcooli. Aceasta demonstrează conjugarea perechi singuri din oxigenul grupării hidroxil și orbitali grup carbonil
Astfel, gruparea carboxil a puternic polarizat pozitiv atom de hidrogen dintr-o grupare hidroxil și un atom de carbon care sunt centre nucleofile. În același timp, atomul de oxigen are un caracter nucleofil.
carboxilic Himicheskiesvoystva
Cele mai multe reacții ale acizilor carboxilici se pot face referire la una dintre cele patru tipuri principale:
1.Reaktsii însoțită de ruperea legăturilor O-H, de exemplu, disociere acidă.
2.Reaktsii pe carbon din carbonil, care au un caracter nucleofil.
4.Reaktsii pe un atom de carbon al grupării alchil.
Aciditatea acidului carboxilic
Comparativ cu alcooli acizi carboxilici au aciditate mai mare. Când acest echilibru se realizează în soluție.
-5. care indică slăbiciunea acestor acizi. Prezența în structura radicalilor substituenți elimină electroni se va stabiliza anionul carboxilat care ar crește aciditatea acidului corespunzător acestuia. De exemplu: acidul monocloracetic pKa de 2,9 ca acetic - 4.8. Deoarece distanța dintre substituenții atrăgători de electroni ai grupării carboxil scade aciditatea, datorită descompunerii rapide a efectului inductiv l: deci acidul pKa b -hlorpropionovoy este
4.0. Pe de altă parte, creșterea branșamentele conduce radicali alchil pentru a scădea aciditatea, deoarece crește efectul inductiv al grupării alchil. Pe baza acestor date putem prezenta următoarele serii de aciditate a acizilor carboxilici.
2RCOOH + 2Na ® 2RCOONa + H2
RCOOH + NaOH ® RCOONa + H2O
Într-un mediu acid (pH<3) диссоциация карбоновых кислот практически не происходит, так как равновесие (1) существенно смещено в левую сторону из-за избытка ионов HSol Å. В то же время в кислой среде осуществляется протонирование карбоновых кислот по основному карбонильному кислороду.
Reacțiile de substituție nucleofilă
2. Reacții cu N-nucleofile (amoniac, amine, hidrazină, etc.).
N-nucleofile prin reacția cu acizii carboxilici tind să formeze săruri de amoniu (carboxilați) și are loc numai la temperaturi ridicate de aderare N-nucleofil la carbonul din carbonil.
3. Interacțiunea cu halogenuri acide organoclorurate (PCI3. PCI5. PBr3. SOCI2).
Mecanismul de reacție este asociat cu un atac concert electrofile și centre nucleofili carboxilic molecule halogenură acidă:
1. Sinteza Kolbe (vezi. In metodele de detaliu pentru obținerea alcani).
3. Reacția Hunsdikkera.
RCOOAg + Br2 ® RBr + CO2 + AgBr
Ca obiect stativ decarboxilare argint sau mercur săruri ale acizilor carboxilici și reactivii sunt brom sau iod.
Se crede că un produs intermediar al acestei reacții este un hipohalogenit, care se descompune în radicali:
4. Sărurile de acid carboxilic ketonisation pirolitică
Halogenarea gel-Forgaldu-Zelinskii
Această reacție este un exemplu al interacțiunii dintre un atom de carbon la gruparea carboxil. reacția de bromurare continuă viguros și un bun randament în prezența unor cantități mici de fosfor.
Reacția cu reactivi electrofili
Atomii de oxigen ai grupării carbonil încărcată insuficient pentru a face obiectul unui atac electrofilă de reactivi electrofili slabe și moderate. Pentru o reacție eficientă de substituție electrofilă la carbonul carbonil al grupării carboxil este activată prin conversia carboxilat - formă ionică. Apoi, reacția poate fi efectuată de alchilare, acilare etc.
In general, acizii carboxilici sunt dificil de a restabili, fie prin hidrogenare catalitică sau sub acțiunea de sodiu în alcool, dar reducerea la alcoolii primari prin acțiunea de hidrură de aluminiu litiu sau borohidrură de sodiu procedează suficient viguros.