г/моль. В одном моле вещества содержится 127-0,56 = 71 г CI

(два моль), 127 0,377 = 48 г С (четыре моль) и 127-0,063 = 8 г

Н (восемь моль). Формула вещества		C^Cfe.
Вторичные спирты образуются при восстановлении кето¬
нов, следовательно при гидролизе C4H8CI2 образуется кетон.
Это означает, что два атома	хлора	находятся при	одном
а^оме углерода в середине цепи. Искомое вещество			2,2-
дихлорбутан, CH3-CH2-CCI2-CH3.
Уравнения реакций:	СНэрНз-С-СНз + 2KCI + нр
СН3СН2-СНа2-СНз + 2КОН
/, Ni		О
	СН3СН2-СН-СН3
СН3СН2-С-СН3 + Н2
й		Ан

Ответ. 2,2-дихлорбутан, СНэ-СНг-ССЬ-СНз.

ГЛАВА 23. Карбоновые кислоты и их производные

§ 23.1. Карбоновые кислоты

Карбоновыми кислотами называются соединения, содер¬

жащие карбоксильную группу

С-О-Н

II

О

По числу карбоксильных групп карбоновые кислоты делят на монокарбоновые, или одноосновные (одна rpyima СООН),

дикарбоновые, или двухосновные (две группы СООН) и т.д.

В зависимости от строения углеводородного радикала, с ко¬

торым связана карбоксильная группа, карбоновые кисяоты

бывают алифатическими, алициклическими или ароматиче¬

скими. Мы рассмотрим только алифатические одноосновные

кислоты.

Простейшие кислоты:

НСООН	СНзСООН	СН3СН2СООН
муравьиная	уксусная	пропионовая
(метановая)	(этановая)	(пропановая)

232

Общая формула предельных одноосновных кислот СПН2П02.

Строение. Карбоксильная группа СООН состоит из кар¬

бонильной группы С=0 и гидроксильной группы ОН. Свойства карбоксильной группы отличаются от свойств со¬

ставляющих ее групп, которые оказывают взаимное влияние

друг на друга. В группе СО атом углерода несет частичный

положительный заряд и притягивает к себе неподеленную

электронную пару атома кислорода в группе ОН. При этом

электронная плотность на атоме кислорода уменьшается, и

связь О-Н ослабляется:

О.

со н

Ё

В свою очередь, группа ОН гасит положительный заряд на

группе СО, которая из-за этого теряет способность к реакциям

присоединения, характерным для карбонильных соединений.

Изомерия карбоновых кислот связана только со строени¬

ем углеродного скелета, например:

СН3-СН2-СН2--СООН СНз-СН-СООН

масляная (бутановая) кислота

СН3

изомасляная (2-метил-

пропановая) кислота

Номенклатура. В основе названий карбоновых кислот

лежат названия соответствугощих углеводородов. Наличие

карбоксильной группы отражается окончанием -овая кисло¬

та. Низшие карбоновые кислоты имеют тривиальные назва¬

ния: муравьиная, уксусная, масляная и др.

Физические свойства. Низшие монокарбоновые кислоты

бесцветные жидкости, обладают резким раздражающим за¬

пахом, с водой смешиваются в любых соотношениях. Высшие

алифатические и ароматические кислоты твердые вещества,

по мере увеличения углеводородного радикала раствори¬ мость в воде уменьшается.

Температуры кипения кислот значительно выше темпера¬

тур кипения альдегидов с тем же числом атомов углерода.

Это объясняется тем, что карбоновые кислоты в жидком со¬

стоянии образуют ассоциаты за счет межмолекулярных во¬

дородных связей.

233

Получение. Общий способ получения карбоновых кислот

окисление альдегидов и первичных спиртов. В качестве окислителей применяются КМ11О4 и К2СГ2О7.

[О]	R-CH=0	10]
R-CH2-OH		> R-CO-OH
спирт	альдегид	кислота
Другой общий способ	гидролиз галогензамещенных уг¬

леводородов, содержащих три атома галогена у одного ато¬

ма углерода. При этом образуются спирты, содержащие

группы ОН у одного атома углерода; эти вещества неустой¬

чивый отщепляют воду с образованием карбоновой кислотьс

ЗЫаОН

R-CCI3	> [R-C(OH)3] > R-COOH + Н20.
	-3NaCI

Получение карбоновых кислот из цианидов см. в задаче 2.

Для отдельных кислот существуют специфические спосо¬

бы получения. Муравьиную кислоту получают нагреванием

оксида углерода (И) с порошкообразным гидроксидом нат¬ рия под давлением и обработкой полученного формиата

натрия сильной кислотой:		H2SO4
200 °С, Р
NaOH + СО	> HCOONa	НСООН.

Уксусную кислоту получают каталитическим окислением

бутана кислородом воздуха:

2С4Н10 + 502 > 4СН3СООН + 2Н20.

Химические свойства. Карбоновые кислоты более силь¬ ные кислоты, чем спирты, поскольку атом водорода в кар¬ боксильной группе обладает повышенной подвижностью

благодаря влиянию группы СО (см. выше). В водном раство¬

ре карбоновые кислоты диссоциируют:

RCOOH RCOO' + Н*

Карбоновые кислоты реагируют с активными металлами,

основными оксидами, основаниями и солями слабых кислот

(см. задачу 4):

2RCOOH + Mg	(RCOO)2Mg + Н2,
2RCUOH + СаО	> (RCOO)2Ca + Н20,
RCOOH + NaOH	> RCOONa + НзО,
RCOOH + NaHC03	> RCOONa + H20 + C02t.

234

Карбоновые кислоты слабые, поэтому сильные минераль¬

ные кислоты вытесняют их из соответствующих солей (см.

задачу 1):

CH3COONa + HCI > СН3СООН + NaCI.

Отличие карбоновых кислот от минеральных заключается

ввозможности образования ряда функциональных произ¬

водных (см. § 23.2).

Ряд свойств карбоновых кислот обусловлен наличием уг¬

леводородного радикала. Так,при действии галогенов на кис¬

лоты на свету образуются галогензамещенные кислоты, при¬

чем на галоген замещается атом водорода при соседнем с

карбоксильной группой атоме углерода (ос-атоме)(сл/. задачу 1у.

hv

СН3-СН2-СООН + Вг2

> СНз-СНВг-СООН + НВг.

Муравьиная кислота НСООН отличается рядом особен¬

ностей, поскольку в ее составе есть альдегидная группа:

г*1

	i	о!<
	:	и
		H-c-foH1
	1
	с. __ J
	Муравьиная кислота	сильный восстановитель и легко

окисляется до С02. Она дает реакцию "серебряного зеркала":

	НСООН + 2[Ag(NH3)2]OH	>2Ag + NH4HC03 + 3NH3 + H20,
	или в упрощенном виде:	NH3
	НСООН + Ад20
		> 2Ад + С02 + Н20.

Применение. Муравьиная кислота используется при кра¬ шении тканей и дублении кож. Уксусную кислоту широко используют для органических синтезов. Из нее получают

ацетатное волокно, сложные эфиры, лекарственные средства.

§ 23.2. Функциональные производные карбоновых кислот

При замещении группы ОН в карбоновых кислотах раз¬

личными группами образуются функциональные производ¬

ные кислот, имеющие общую формулу R-CO-X:

235