- •18. Ароматические углеводороды (арены). Строение бензола. Номенклатура. Способы получения. Химические свойства: реакции замещения, окисления, присоединения.
- •19. Механизм электрофильного замещения в ароматическом ядре. Реакции электрофильного замещения: сульфирование, нитрование, алкилрование, ацилирование, галогенирование.
- •21. Нитроалканы и нитроарены. Строение нитрогруппы. Получение. Химические свойства. Применение.
- •22. Амины и ароматические и алифатические. Влияние строения аминов на их основность. Получение. Получение анилина. Химические свойства аминов. Отдельные представители и их применение.
- •23. Карбоновые кислоты. Номенклатура. Строение. Способы получения карбоновых кислот. Химические свойства. Механизм этерификации. Отдельные представители и их применение.
- •24. Двухосновные карбоновые кислоты. Способы получения. Химические свойства. Отдельные представители и их применение.
- •25. Ароматические одно – и двухосновные кислоты (бензойная и фталевые кислоты). Способы получения. Химические свойства. Отдельные представители и их применение.
- •26. Непредельные кислоты. Номенклатура, изомерия, строение и способы получения, химические свойства. Применение. Отдельные представители. Акриловые и метакриловые кислоты.
- •27. Фуран. Получение, строение, химические свойства. Применение.
- •Строение
- •Получение фурана
- •Химические свойства
- •Применение
- •Применение
- •29. Пиррол. Получение, строение, химические свойства. Применение.
- •Строение
- •Получение
- •Химические свойства
- •Применение
- •30. Шестичленные гетероциклы с одним гетероатомом. Пиридин. Получение, строение и химические свойства. Применение. Строение
- •Получение
- •Химические свойства
- •Применение пиридина
- •31. Соединения со смешанными функциями. Оксокислоты. Номенклатура, изомерия, строение, способы получения, химические свойства. Применение. Отдельные представители.
- •32. Соединения со смешанными функциями. Гидроксикислоты. Номенклатура, изомерия (структурная и оптическая), строение и способы получения, химические свойства. Применение. Отдельные представители.
- •33. Производные карбоновых кислот. Сложные эфиры и амиды. Номенклатура, изомерия, строение и способы получения, химические свойства. Применение. Отдельные представители.
- •34. Производные карбоновых кислот. Ангидриды и галогенангидриды. Номенклатура, изомерия, строение и способы получения, химические свойства. Применение. Отдельные представители.
32. Соединения со смешанными функциями. Гидроксикислоты. Номенклатура, изомерия (структурная и оптическая), строение и способы получения, химические свойства. Применение. Отдельные представители.
Гидроксикислотами называют соединения, в состав которых присутствуют карбоксильная -СООН и гидроксильная (спиртовая) группы -ОН. Они относятся к соединениям со смешанными функциями и называются бифункциональными. Число карбоксильных групп характеризует основность, а гидроксильных групп – атомность (включая ОН в составе СООН-группы).
В зависимости от строения углеводородного радикала они бывают алифатическими и ароматическими. Названия замещенных карбоновых кислот образуются по правилам ИЮПАК: названия гидроксикислот производят от названий соответствующих карбоновых кислот добавлением приставки гидрокси-. Широко используются тривиальные названия соединений. Наиболее известными представителями этого класса соединений являются молочная (2-гидроксипропановая кислота), яблочная(гидроксибутандиовая кислота), винная, лимонная(2-гидрокси-1,2,3-пропантрикарбоновая кислота) и галловая кислоты.
В зависимости от взаимного расположения групп ОН и СООН различают
Многие природные оксикислоты содержат один или несколько асимметричных атомов С и существуют в виде оптических изомеров.
L-оксикислота D-оксикислота
Получение:
1. Гидролиз галогензамещенных кислот (в основном для α-гидроксикислот из-за легкости получения α-галогензамещенных кислот).
CH3-CHCl-COOH + H2O → CH3-CHOH-COOH + HCl
2. Гидратацией непредельных кислот (в основном для β-гидроксикислот).
CH2=CH-COOH + H2O → CH2OH-CH2-COOH
3. Из альдегидов и кетонов нитрильным синтезом (для α-гидроксикислот).
CH3-CHOH-COH + [O] → CH3-CHOH-COONH4 + H2O →CH3-CHOH-COOH
Окислитель: [Ag(NH3)2]OH
4. Циангидридный способ:
6. Основной способ получения салициловой кислоты ( ароматич. Оксокислоты) является карбоксилирование фенолята натрия диоксидом углерода под давлением и Т=120-1300С
Карбоксилирование феноксида натрия диоксидом углерода при Т=2000С получают п-гидроксибензойную кислоту.
Химические свойства.
Кислотность α-ОН-кислот выше, чем соответствующих карбоновых кислот (отрицательный индукционый эффект ОН-группы). Так, гидроксиуксусная кислота в несколько раз сильнее УК, а α-оксипропионовая сильнее β-оксипропионовой.
Гидроксикислоты вступают во все реакции, характерные для кислот и спиртов, но имеют ряд особенностей, связанных со взаимным влиянием этих группировок друг на друга.
Как кислоты они образуют соли, эфиры, амиды, ангидриды и т.д. Как спирты они могут быть окислены, могут давать сложные эфиры при взаимодействии с другой кислотой.
Оценивая реакционную способность ОН-кислот при взаимодействии с тем или иным реагентом надо уметь видеть, с какой функциональной группой данного соединения он будет взаимодействовать (с кислотой по ОН-группе, со спиртом – по СООН-группе) или по обеим группам.
Так, при взаимодействии со спиртами реализуется реакция этерификации, в которой участвует только карбоксильная группа.
В других химических реакциях могут участвовать обе группы, независимо друг от друга, например при взаимодействии с металлическим натрием или пятихлористым фосфором:
В зависимости от взаимного расположения -СООН и -ОН групп в структуре гидроксикислоты, соединения ведут себя по разному при нагревании.
1. В α-гидроксикислотах во взаимодействие вступают СООН- и ОН-группы двух молекул гидроксикислоты. В результате реакции межмолекулярной дегидратации выделяется 2 молекулы воды и образуются циклические сложные диэфиры с устойчивыми 6-членными кольцами. Их называют лактиды. Лактиды легко разлагаются на исходные кислоты при нагревании с кислотой или щелочью.
2. β-Гидроксикислоты при нагревании отщепляют воду с образованием β-непредельной кислоты, что вызвано подвижностью атома водорода в α-положении к карбоксильной группе (результат влияния СООН группы на подвижность водорода в углеводородном радикале).
3. γ- и δ-Гидроксикислоты в результате реакции внутримолекулярной дегидратации (карбоксильная и спиртовая группа в составе одной молекулы могут взаимодействовать друг с другом, что связано с легкостью образования устойчивых 5- и 6-членных циклов за счет сближения СООН и ОН-групп в пространстве без напряжения), образуются циклические сложные эфиры – лактоны. Лактоны, подобно сложным эфирам линейного строения гидролизуются, в щелочной среде необратимо.
Лимонная кислота и яблочная кислота - ключевые продукты цикла трикарбоновых кислот; - и-оксикислоты - промежуточные продукты метаболизма жирных кислот, а молочная кислота - метаболизма углеводов; мевалоновая кислота (3,5-дигидрокси-З-метилпента-новая) - промежуточный продукт синтеза стеринов.
Из оксикислот применение находят глицериновая кислота и гликолевая кислота - для травления и снятия ржавчины с металлических покрытий, гликолевая кислота - также в качестве протравы при крашении; гидракриловая - в синтезе эмульгаторов; ацетоновая - как добавка к полимерам для увеличения их вязкости; -гидроксимасляная и ацетоновая - в синтезе лекарственных средств.