Химические свойства монокарбоновых кислот

1.4.1. Кислотные свойства:

О О

R – С + НОН ↔ R – С + Н₃О⁺

ОН О^-

Карбоксилат – ион построен симметрично и имеет систему сопряженных связей:

Ö: ^{δ -}

R – С

Ö:^-

Наиболее сильной из карбоновых кислот является муравьиная (кислота средней силы).

1.4.2. Взаимодействие с металлами, основными и амфотерными оксидами и гидроксидами. Реагируют подобно неорганическим кислотам с образованием солей. Соли муравьиной кислоты называются формиаты; уксусной – ацетаты; пропионовой – пропионаты; масляной кислоты – бутираты; валериановой кислоты – валеринаты.

1.4.3. Декарбоксилирование: используют либо электролиз монокарбоновых кислот и их солей, либо сплавление солей этих кислот со щелочами

О

2R – С → R – R + 2CO₂ + 2Na;

ОNa

 

О

R – СH₂ – C + NaОН R – СН₃ + Na₂CO₃.

ОNa

1.4.4. Гидролиз кислот и их солей:

О О

2R – C R – С – R + H₂O + CO₂;

ОН Al₂O₃ кетон

 

О

R – С О

О

Са R – С – R + СаСО₃.

О

R – C

ОН

1.4.5. Получение галогенангидридов кислот:

О O

R – C + PCl₅ → R – С + POCl₃ + HCl.

ОН Cl

 

1.4.6. Действие окислителей. Окислители с трудом реагируют с жирными кислотами, причем под их действием происходит разрушение молекулы кислоты. Однако разбавленная Н₂О₂ медленно окисляет жирные кислоты с образованием сначала оксикислот, затем кетонокислот. Последние, как правило, неустойчивы и тут же декарбоксилируются.

O O

R – CH₂– CH₂– CH₂– C R – CH₂– CH– CH₂– C →

OH H₂O OH

OH

O O

O

→ R – CH₂– C – CH₂ – C → R – CH₂ – C– CH₃ + CO₂.

OH

1.4.7. Восстановление:

О O

R – C + NaBH₄ → R – С + H₂ + BH₃ R – CH₂ – OH;

ОH ONa

 

О

R – C + 6HJ → R – СH₃ + 3J₂ +2H₂O.

ОH

1.4.8. Образование амидов и нитрилов. Аммиак и его производные при взаимодействии с карбоновыми кислотами образуют аммониевые карбоксилаты. Но при повышении t⁰ происходит присоединение к карбонильной группе и получаются амиды.

О O

R – C + H₂N – R^’ ↔ R – COO^- [H₃N – R^’]⁺ R – С + H₂O.

ОH NHR^’

При дальнейшем нагревании с водоотнимающими средствами (Р₂О₅) получается нитрил кислоты:

О

R – C R – C ≡ N + H₂O.

NH₂ Р₂О₅

 

1.4.9. Образование сложных эфиров:

О

О

R – C + H – О – R^’ ↔ R – C – O – R^’ + H₂O.

ОH

1.4.10. Реакции замещения водорода у α – углеродного атома. Водород у α – углеродного атома может замещаться на галоген (кроме йода).

 

О О

СH₃ – С CF₃ – C CF₃ – COOH;

ОН электролиз F

 

О О O

СH₃ – С ClCH₂ –C Cl₂CH – C →

ОН t⁰, hυ OH t⁰, hυ OH

 

О

Cl₃C – C;

t⁰, hυ OH

 

О α O

R – CH₂ – C R – CH – C

ОH +Br₂ Br.

Br