Н3С → С → С
↑ \ Н О ← Н (подвижный) Электронная плотность распределяется таким образом, что на атоме кислорода накапливается частичный отрицательный заряд (–δ), как у более электроотрицательного атома. Это вызывает смещение ковалентной связи в гидроксогруппе (– ОН) в сторону углерода и водород становится подвижным. Самая сильная кислота – муравьиная. 1. Молекула кислоты в водном растворе диссоциирует: H – COOH + H2O D HCOO- + H3O+
2. Карбоновые кислоты реагируют с металлами, оксидами металлов и щелочами с образованием солей. 2 CH3 – COOH + Mg → (CH3 – COO)2Mg + H2 ацетат магния 2H – COOH + MgO → (HCOO)2Mg + H2O формиат магния CH3 – COOH + NaOH → CH3 – COONa + H2O Соли карбоновых кислот – кристаллические вещества. Соли щелочных металлов хорошо растворимы, остальные плохо. Соли карбоновых кислот взаимодействуют со щелочами. t0 CH3 – COONa + NaOH → CH4↑ + Na2CO3 При пиролизе кальциевых и бариевых солей образуются альдегиды и кетоны. При гидролизе соли карбоновых кислот имеют щелочную реакцию, как соли слабых кислот и сильных оснований.
3. Кислоты взаимодействуют с солями более слабых и летучих кислот: 2 CH3 – COOH + CaCO3 → (CH3 – COO)2Ca + H2O + CO2↑ 4. Образование галогенангидридов. Взаимодействие карбоновых кислот с галогенпроизводными фосфора – реакции с нуклеофильными реагентами. O O // // CH3 – C + PCl5 → CH3 – C + HCl + POCl3 \ \ OH Cl ацетилхлорид O O // // 3 CH3 – C + PCl3 → 3 CH3 – C + H3PO3 \ \ OH Cl O O // // CH3 – C + SOCl2 → CH3 – C + SO2 + HCl \ \ OH Cl тионилхлорид Галогенангидриды – жидкости с неприятным запахом, хорошо растворимые в воде. При взаимодействии со спиртами, образуют сложные эфиры: O O // // CH3 – C + C2H5 – OH → CH3 – C + H2O \ \ Cl O – C2H5
5. Образование ангидридов. 6. Ангидриды можно рассмотреть как продукты выделения молекулы воды из двух молекул кислот: O O // // PCl5 CH3 – C 2 CH3 – C → \ \ O + H2O OH / CH3 – C \\ O ангидрид уксусной кислоты
O O // // CH3 – C CH3 – C + CH3 – COONa → \ \ O + NaCl Cl / CH3 – C \\ O ангидрид уксусной кислоты Ангидриды представляют собой жидкости с неприятным запахом. Они подвергаются гидролизу.
O // CH3 – C \ O + H2O → 2 CH3 – COOH / CH3 – C \\ O
Взаимодействуют со спиртами: O // CH3 – C O \ // O + СH3 – CH2 – OH → CH3 – C + CH3 – COOH / \ CH3 – C O – C2H5 \\ O
7. Карбоновые кислоты взаимодействуют с аммиаком: CH3 – COOH + NH3 → CH3 – COONH4 ацетат аммония
При нагревании ацетата аммония выделяется молекула воды и образуется амид: O O // t0 // CH3 – C → CH3 – C + H2O \ \ ONH4 NH2 амид уксусной кислоты
При нагревании амидов с водоотнимающим средством (например, с фосфорным ангидридом), образуются нитрилы: O // P2O5, t0 CH3 – C → CH3 – C ≡ N + H2O \ ацетонитрил NH2
8. Образование сложных эфиров из спиртов и карбоновых кислот: O O // H2SO4 // CH3 – C + CH3 –OH D CH3 – C + H2O \ \ OH O – CH3
Эта реакция этерификации, она обратима. При взаимодействии сложного эфира и воды образуются вновь кислота и спирт.
9. Галогенирование карбоновых кислот. Особенно легко происходит замещение в α-положении: H O Br O ↓ α; // hh | // CH3 → C → C + Br2 → CH3 – C – C + HBr ↑ \ | \ H OH H OH α-бромропионовая кислота hh CH3 – COOH + Cl2 → Cl – CH2 – COOH + HCl хлоруксусная кислота hh Cl – CH2 – COOH + Cl2 → Cl2CH – COOH + HCl дихлоруксусная кислота hh Cl2CH – COOH + Cl2 → Cl3CH – COOH + HCl трихлоруксусная кислота При этом резко возрастают кислотные свойства. Хлоруксусная кислота в 80 раз сильнее уксусной. Это объясняется тем, что заместитель обладает большим отрицательным индукционным эффектом – I эф. Происходит сдвиг электронной плотности.
// Cl ← Н2С → Сδ+ % О ← Н подвижный атом водорода
На атоме углерода в карбоксильной группе возникает большой положительный частичный заряд, поэтому водород подвижен.
|
Оδ-
