6. Простые эфиры

Простые эфиры можно рассматривать как производные спиртов, в которых атом водорода гидроксильной группы замещен на углеводородный радикал. По природе связанных с кислородом углеводородных радикалов различают:

диалкиловые эфиры

алкилариловые и диариловые эфиры

циклические простые эфиры

Методы получения

1. Взаимодействие алкоголятов с галогенпроизводными (синтез Вильямсона).

R-Hal + R^/O^-Na⁺ → R-OR^/ + NaHal

2. Межмолекулярная дегидратация спиртов.

Химические свойства

 

Простые эфиры обладают низкой реакционной способностью. Их реакции можно разделить на три группы: реакции по атому кислорода; реакции по С-Н связи в α -положении; реакции с разрывом связи С-О.

Атом кислорода с неподеленными парами электронов обуславливает основные свойства простых эфиров. Простые эфиры являются слабыми основаниями и образуют оксониевые соединения при взаимодействии с сильными протонными кислотами и кислотами Льюиса. Гидропероксиды – нестабильные взрывоопасные соединения. Они образуются при длительном хранении простых эфиров на свету. Поэтому перед использованием простые эфиры необходимо проверять на присутствии пероксидов.

Реакции с разрывом связи С-О протекают в жестких условиях в присутствии сильных кислот. Алкоголят анион RO^- является сильным основанием и плохой уходящей группой, поэтому его отщепления возможно только после предварительного превращения в хорошую уходящую группу путем протонирования.

Лекция № 12

Карбоновые кислоты

1. Методы получения

1. Окисление первичных спиртов и альдегидоа:

Окислители: KМnO₄ в кислой или нейтральной среде, K₂Cr₂O₇ в кислой среде.

2. Окисление алканов: RCH₂CH₂R' + 5/2O₂ → RCOOH + R'COOH + H₂O Окисление осуществляют при катализе реакции солями кобальта или марганца.

3. Окисление алкенов: Окислители: K₂Cr₂O₇ или KMnO₄ в кислой среде.

4. Окисление алкилбензолов:  

В качестве окислителей используют KMnO₄, Na₂Cr₂O₇, кислород в присутствии солей Co и Mn.

5. Гидролиз нитрилов: RC≡ N + 2H₂O + HX → RCOOH + NH₄X

RC≡ N + H₂O + NaOH → RCOONa + NH₃

6. Гидролиз производных карбоновых кислот: X= OR, Cl, OCOR, NH₂

2. Химические свойства

Карбоновые кислоты содержат карбоксильную группу, в которой непосредственно связаны между собой карбонильная группа и гидроксил. Их взаимное влияние обуславливает новый комплекс свойств, отличных от свойств карбонильных соединений и гидроксилпроизводных. Реакции с участием карбоновых кислот протекают по следующим основным направлениям.

1. Замещение водорода группы -COОН под действием оснований (кислотные свойства).

2. Взаимодействие с нуклеофильными реагентами по карбонильному атому углерода (образование функциональных производных и восстановление)

3. Реакции по α -углеродному атому (галогенирование)

4. Декарбоксилирование

2.1. Кислотные свойства

Карбоновые кислоты – одни из самых сильных органических кислот. Их водные растворы имеют кислую реакцию:

RCOOH + H₂O = RCOO^- + H₃O⁺

Карбоновые кислоты образуют соли при взаимодействии с активными металлами и большинством оснований:

При взаимодействии с сильными неорганическими кислотами карбоновые кислоты могут проявлять основные свойства, присоединяя протон по карбонильному атому кислорода.

Протонирование карбоновых кислот используется для активации карбоксильной группы в реакциях нуклеофильного замещения.

Карбоновые кислоты образуют межмолекулярные водородные связи и существуют в основном в виде димеров.