НОМЕНКЛАТУРА. ІЗОМЕРІЯ. У номенклатурі дикарбонових кислот обширно застосовують тривіальні назви
Обмен учебными материалами


НОМЕНКЛАТУРА. ІЗОМЕРІЯ. У номенклатурі дикарбонових кислот широко застосовують тривіальні назви



У номенклатурі дикарбонових кислот широко застосовують тривіальні назви. За замісниковою номенклатурою ШРАС назви дикарбонових кислот утворюють від назв родоначального вуглеводню з додаванням суфікса

-діова кислота.

У табл. 25.1 наведені назви найважливіших представників дикарбонових кислот.

Таблиця 25.1 Назви дикарбонових кислот

Сполука Назва кислоти за номенклатурою

тривіальною замісниковою ноос—соон Щавлева (оксалатна) Етандіова ноос—сн2—соон Малонова Пропандіова НООССН(СН3)СООН Метилмалонова Метилпропандіова НООС(СН2)2СООН Бурштинова Бутандіова НООС(СН2)3СООН Глутарова Пентандіова НООС(СН2)4СООН Адипінова Гександіова НООС(СН2)5СООН Пімелінова Гептандіова НООС(СН2)6СООН Коркова (суберова) Октандіова

Ізомерія дикарбонових кислот зумовлена різною структурою вуглецевого ске­лета молекули.


СПОСОБИ ДОБУВАННЯ

Дикарбонові кислоти можна добувати тими ж методами, що і монокарбонові. як вихідні речовини використовують відповідні біфункціональні сполуки.

Окиснення двопервинних гліколів, діальдегідів і гідроксикислот:

ноос — сн„— соон

[О]

сн2— сн2— сн2 _2

ОН ОН

малонова кислота

1,3-пропандіол


ДиКарБОнОВІ КиСЛОти

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

425

О О

^с—с^ [О] » ноос—соон н н

гліоксаль щавлева кислота

сн2—сн2—соон !?'» ноос—сн,—соон он

р-гідроксипроігіонова кислота малонова кислота

Гідроліз динітрилів:

N=С—СН2— СН2— С = N ™нон+» НООС — СН2— СН2— СООН

сукцинодинітрил бурштинова кислота

ФІЗИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ

Дикарбонові кислоти — білі кристалічні речовини, добре розчинні у воді. Температури плавлення кислот з парною кількістю атомів Карбону вищі за темпе­ратури плавлення найближчих гомологічних кислот з непарною кількістю атомів Карбону.

ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ

Дикарбонові кислоти завдяки наявності двох карбоксильних груп дисоціюють ступінчасто, утворюючи аніон (pKa1) і діаніон (pKa2):


^= <=

"ООС

СОО

аніон діаніон

На першій стадії дикарбонові кислоти мають сильніші кислотні властивості, ніж монокарбонові кислоти з аналогічною кількістю атомів Карбону. це зумовлено вза­ємним впливом карбоксильних груп (-I-ефект). Друга карбоксильна група, завдяки електроноакцепторним властивостям, сприяє делокалізації заряду аніона і тим самим підвищує його стійкість. У міру віддалення карбоксильних груп одна від одної їх вза­ємний вплив зменшується, унаслідок чого кислотність на першій стадії знижується.

Відрив протона від другої карбоксильної групи відбувається значно важче че­рез низьку стабільність діаніона. Тому на другій стадії кислотність дикарбонових кислот значно нижча, ніж на першій, особливо для щавлевої та малонової. Нижче наведено значення pKa (у H2O) для деяких дикарбонових кислот:

СООН /СООН СН2—СООН /СН2— СООН СН2—СН2—СООН

І н2с І н2с. І

соон хсоон сн2—соон 2 чсн2—соон сн2—сн2—соон

щавлева малонова бурштинова глутарова адипінова

кислота кислота кислота кислота кислота

рКаі = 1,27 рКа1 = 2,87 рКа1 = 4,21 рКл = 4,34 рКл = 4,41

! = 4,27 рКл = 5,70 рКл = 5,64 рКл = 5,27 рКл = 5,28

За хімічними властивостями дикарбонові кислоти подібні до монокарбонових. Вони утворюють однакові функціональні похідні, з тією лише різницею, що ре-



Глава 25


акції можуть проходити за участі як однієї, так і обох карбоксильних груп. Вони утворюють:

> нейтральні та кислі солі [MOOC—(CH2)n—COOM, HOOC—(CH2)n—COOM];

> повні та неповні естери [ROOC—(CH2)n—COOR, HOOC—(CH2)n—COOR];

> повні та неповні галогенангідриди [HalOC—(CH2)n—COHal,

HOOC— (CH2)n— COHal];

> повні та неповні аміди [H2NOC— (CH2)n— CONH2, HOOC— (CH2)n— CONH2].
Дикарбонові кислоти виявляють і низку специфічних властивостей, зокрема по-
різному реагують на нагрівання, деякі — здатні утворювати циклічні іміди.

нагрівання дикарбонових кислот. Щавлева і малонова кислоти при нагріванні вище від температур плавлення піддаються декарбоксилюванню (відщеплюють СО2) по одній карбоксильній групі і перетворюються в монокарбонові кислоти — мурашину та оцтову відповідно:


НООС —СООН

щавлева кислота

НООС —СН2—СООН

малонова кислота


200 °С

150 °С


Н—СООН + СО2І

мурашина кислота

СН,—СООН + СО2І

оцтова кислота


Аналогічно поводяться при нагріванні моно- і діалкілзаміщені малонові кис­лоти:


К'

н—оос—с—соон к


\

К


сн—соон + со2і


Наступні два представники гомологічного ряду дикарбонових кислот при на-гріванні утворюють циклічні ангідриди:


\ о + н2о н2с-

р

^О — н зоо °с „О — Н

бурштинова кислота


І

бурштиновий ангідрид



н2с Н2С Х ,-с:

7сн2

чо—н

,о—н

о

глутарова кислота


зоо °с


/СН2-с(

О

С

Хсн2-с( о

глутаровий ангідрид


Н2О


Адипінова кислота при нагріванні до 300 °С перетворюється в циклічний ке­тон — циклопентанон:


ДиКарБОнОВІ КиСЛОти

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

427

СН-> СН^

Сч тт .-,—

СНт

*■ *■ ^г\____ хі і гі9С \ '■

—-—► і с=о + н о + со \

1_/Г12 ^Г12 ^-^. л^х12

О

адипінова кислота циклопентанон

Утворення імідів.

При нагріванні бурштинової і глутарової кислот або їх ангід­ридів з амоніаком утворюються циклічні іміди:



бурштинова кислота

О

о

бурштиновий ангідрид



Последнее изменение этой страницы: 2018-09-12;


weddingpedia.ru 2018 год. Все права принадлежат их авторам! Главная