Химические свойства.

Сходны с монокарбоновыми, образуют те же функциональные производные, но участвовать могут одна или сразу две функциональные группы.

Взаимное влияние карбоксильных групп приводит к появлению специфических свойств.

Кислотные свойства более сильные. Высокая кислотность низших представителей объясняется электроакцепторным действием второй функциональной группы, которая способствует делокализации отрицательного заряда в анионе, образующимся на I ступени диссоциации.

 

О О

1. НООС – С ↔ Н⁺ + НООС – С

О Н О ^-

По мере удаления карбоксильных групп их взаимное влияние затухает.

Дикарбоновые кислоты диссоциируют главным образом по I ступени, по II ступени кислотность низкая из-за нестабильности 2-х зарядного аниона

 

2. Взаимодействие со щелочами.

 

а) НООС – СООН + NaOH → HOOC – COONa + H₂O

гидроксалат Na (кислая)

б) НООС – СООН + 2NaOH → NaOOC – COONa + 2H₂O

оксалат Na (средняя)

 

3. Реакции нуклеофильного замещения.

 

а) образование сложных эфиров

 

(при обычных условиях)

С₂Н₅ОН О

НООС – С

-Н₂О О – С₂Н₅

НООС – СООН моноэтиловый эфир щавелевой кислоты

 

 

2С₂Н₅ОН О О

С – С

-2Н₂О Н₅С₂ – О О – С₂Н₅

диэтиловый эфир щавелевой кислоты

б) образование амидов

самостоятельно

в) образование хлорангидридов

 

4. Специфические реакции.

 

а) декарбоксилирование (для щавелевой и малоновой кислот)

 

t = 200°C O

НООС – СООН H – C + CO₂↑

OH

муравьиная кислота

 

t = 150°C O

НООС – СН₂ – СООН H₃С – C + CO₂↑

OH

малоновая кислота уксусная кислота

 

б) образование ангидридов (циклических)

т. к. по мере удлинения цепи ослабевает влияние карбоксильных групп друг на друга:

 

О О

СН₂ С СН₂ С

О Н t = 230°C

ОН -Н₂О О

СН₂ С

О СН₂ С

О

янтарная кислота янтарный ангидрид

 

 

О О

СН₂ С СН₂ С

О Н

СН₂ t СН₂ О

ОН -Н₂О

СН₂ С СН₂ С

О О

глутаровая кислота глутаровый ангидрид

 

Отдельные представители:

1) Щавелевая кислота.

 

Получение (из формиата натрия).

 

О О

Н – С C

ОNa t ОNa

ОNa –H₂ ОNa

Н – С C

О O

формиат Na

 

Химические свойства – восстановитель.

 

а) 2KMnO₄ + 5H₂C₂O₄ + 3H₂SO₄ → 10CO₂↑ + 2MnSO₄ + K₂SO₄ + 8H₂O

Применяется в аналитической химии для определения концентрации раствора KMnO₄.

б) декарбоксилирование

t, к H₂SO₄ O

НООС – СООН H – C

- CO₂ OH

муравьиная кислота

в) качественная реакция на щавелевую кислоту и соли оксалаты:

NaOOC – COONa + CaCl₂ → CaC₂O₄↓ + 2NaCl

белый

 

2) Малоновая кислота.

 

НООС – СН₂ – СООН – содержится в соке сахарной свёклы.

 

Получение:

O O +H₂O, H⁺

Cl – CH₂ – C + NaCN N ≡ C – CH₂ – C НООС – СН₂ – СООН

OH - NaCl OH

хлоруксусная кислота малоновая кислота

 

Применение:

 

диэтиловый эфир малоновой кислоты для получения барбитуратов

 

 

О О

С – СН₂ – С

Н₅С₂ – О О – С₂Н₅

 

 

3) Янтарная кислота.

 

НООС – (СН₂)₂ – СООН

Соли и эфиры называются сукцинаты (от латинского слова «янтарь»).