АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Строение карбоксильной группы. Химические свойства

Читайте также:
  1. B) должен хорошо знать только физико-химические методы анализа
  2. B. группа: веществ с общими токсическими и физико-химическими свойствами.
  3. B. метода разделения смеси веществ, основанный на различных дистрибутивных свойствах различных веществ между двумя фазами — твердой и газовой
  4. I. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВОДЫ И ВОДЯНОГО ПАРА
  5. III. Расчет и построение кривой намагничивания ТЭД.
  6. IX. КВАНТОВАЯ ТЕОРИЯ И СТРОЕНИЕ МАТЕРИИ
  7. MS EXCEL. Использование электронного табличного процессора excel: построение графиков. Взаимодействие excel с другими приложениями windows.
  8. Q.3. Магнитные свойства кристаллов.
  9. V. Расчет и построение скоростной характеристики ТЭД, отнесенной к ободу колеса электровоза.
  10. VI. Расчет и построение электротяговой характеристики ТЭД, отнесенной к ободу колеса электровоза.
  11. VII. Расчет и построение тяговой характеристики электровоза.
  12. XI. ПРИСПОСОБЛЕНИЕ И ДРУГИЕ ЭЛЕМЕНТЫ, СВОЙСТВА. СПОСОБНОСТИ И ДАРОВАНИЯ АРТИСТА

Карбоксильная группа формально представляет собой сочетание групп =С=О и –ОН. Вследствие близкого расположения этих групп они оказывают друг на друга сильное влияние, поэтому карбоновые кислоты отличаются по свойствам как от альдегидов, так и от спиртов.

Гидроксильная группа кислот легче отщепляет ион Н+, чем гидроксильная группа спиртов. Причиной усиления кислотности является влияние полярной карбонильной группы. Карбонильный атом С, несущий положительный заряд, стремится погасить дефицит электронов, притягивая неподеленную электронную пару гидроксильного атома О. Последняя взаимодействует с p-связью С=О (р-p-сопряжение):

Вследствие этого связь углерод – гидроксильный кислород упрочняется, а связь О–Н поляризуется. Поэтому для данных соединений характерны кислотные свойства и не характерны основные.

Карбоновые кислоты диссоциируют с образованием карбоксилат-иона и иона водорода; в водном растворе существует равновесие:

RCOOH ⇄ RCOO + H+

Константа равновесия является константой кислотности Ка («a» –от англ. acid – кислота); служит для сравнения силы кислот (см. табл. 7):

Водные растворы кислот изменяют окраску индикаторов. Хотя кислотные свойства у карбоновых кислот выражены сильнее, чем у спиртов и воды, по сравнению с сильными минеральными кислотами – это слабые кислоты (исключением является муравьиная кислота – кислота средней силы).

На силу кислот оказывает влияние радикал, связанный с карбоксильной группой: чем он больше, тем слабее кислота. Самой сильной из карбоновых кислот является муравьиная. Это можно понять, приняв во внимание, что алкильные группы, обладая электроноотталкивающими свойствами, уменьшают заряд на атоме углерода карбоксильной группы и тем самым – его влияние на группу ОН. Введение в радикал, особенно в a-положение, электронопритягивающих групп усиливает кислотные свойства. Наличие двойной связи в a,b-положении значительно повышает силу карбоновых кислот, облегчает образование карбоксилат-иона. Ароматические кислоты сильнее алифатических; так, бензойная кислота С6Н5СООН сильнее уксусной.

Для кислот наиболее типичны реакции, связанные с кислотными свойствами, т. е. реакции, которые сопровождаются разрывом связи кислород–водород, а также реакции замещения гидроксильной группы. Для остальной части молекулы возможны реакции, обусловленные ее структурой – наличием кратной связи, ароматического кольца, других функциональных групп.

Рассмотрим важнейшие реакции кислот.

1. Образование солей. Карбоновые кислоты легко реагируют с основаниями, основными оксидами, активными металлами. При этом атом водорода карбоксильной группы замещается металлом и образуются соли:

RCOOH + NaOH ® RCOONa + Н2О; 2RCOOH + Mg ® (RCOO)2Mg + Н2

Соли карбоновых кислот легко гидролизуются, как и вообще соли слабых кислот. Поэтому водные растворы солей щелочных металлов имеют щелочную реакцию:

СН3СОО + Н2О ⇄ СН3СООН + ОН

Минеральные кислоты, как более сильные, вытесняют карбоновые кислоты из их солей:

СН3СООNa + НСl ® СН3СООН + NaСl

Карбоновые кислоты, за исключением муравьиной кислоты, устойчивы к действию концентрированных минеральных кислот.

2. Образование функциональных производных. При замещении гидроксильной группы различными группами можно получать функциональные производные кислот – ангидриды, галогенангидриды, сложные эфиры, амиды:

ангидрид уксусной кислоты

хлорангидрид уксусной кислоты

Сложные эфиры получают реакцией этерификации, которая протекает при нагревании в присутствии концентрированной серной кислоты, являющейся катализатором и смещающей равновесие реакции в сторону продуктов за счет водоотнимающих свойств:

Механизм реакции следующий:

Для этих соединений характерно, что при гидролизе из них вновь образуются кислоты.

3. Галогенирование (реакция Зелинского – Гелля – Фольгарда). В присутствии брома и небольших количеств красного фосфора образуются a-бромзамещенные кислоты:

СН3–СН2–СООН + Br2 CH3–CHBr–COOH + HBr

пропионовая кислота a-бромпропионовая кислота


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.005 сек.)