- •Глава 6. Алифатические альдегиды, кетоны и карбоновые кислоты
- •6.1. Насыщенные альдегиды и кетоны
- •6.1.1. Изомерия, номенклатура
- •6.1.2. Строение карбонильной группы
- •6.1.3. Физические свойства
- •6.1.4. Химические свойства
- •6.1.5. Способы получения
- •6.1.6. Физиологическая роль
- •6.1.7. Важнейшие представители
- •6.2. Непредельные альдегиды и кетоны
- •6.2.1. Кетен
- •6.2.2. Непредельные карбонильные соединения
- •Примерами соединений с сопряжёнными -связями являются
- •6.2.3. Важнейшие представители
- •6.3. Дикарбонильные соединения
- •6.3.3. Важнейшие представители
- •6.4. Насыщенные монокарбоновые кислоты и их производные
- •6.4.1. Номенклатура
- •6.4.2. Строение функциональной группы
- •6.4.3. Физические свойства
- •6.4.4. Химические свойства
- •6.4.5. Способы получения
- •6.4.6. Пероксикарбоновые кислоты и ацилпероксиды
- •6.4.7. Физиологическая роль и Важнейшие представители
- •6.5. Непредельные монокарбоновые кислоты
- •6.5.1. Номенклатура, изомерия
- •6.5.2. Строение
- •6.5.3. Химические свойства
- •6.5.4. Способы получения
- •6.5.5. Физиологическая роль и Важнейшие представители
- •6.5.6. Омыляемые липиды
- •6.6. Дикарбоновые кислоты и их производные
- •6.6.1. Особенности химического поведения
- •6.6.2. Малоновый эфир и синтезы на его основе
- •2 H5c2ooc-ch2-cooc2h5
- •2 H5c2ooc-ch2-cooc2h5
- •6.6.3. Способы получения
- •2 Rooc-(ch2)n-сoo¯ 2 rooc-(ch2)n-сoo rooc-(ch2)2n-coor hooc-(ch2)2n-cooh
- •6.6.4. Важнейшие представители
- •6.7. Гидроксикислоты
- •6.7.1. Классификация, номенклатура, изомерия
- •6.7.2. Химические свойства
- •6.7.3. Способы получения
- •6.7.4. Физиологическая роль и Важнейшие представители
- •6.8. Оксокислоты
- •6.8.1. Особенности химического поведения
- •6.8.2. Ацетоуксусный эфир и синтезы на его основе
- •6.8.3. Способы получения
- •6.8.4. Важнейшие представители
- •6.9. Аминокарбоновые кислоты. Пептиды
- •6.9.1. Классификация, номенклатура, изомерия аминокислот
- •6.9.2. Строение, физические и Химические свойства
- •6.9.3. Способы получения аминокислот
- •6.9.4. Важнейшие представители аминокислот
- •6.9.5. Пептиды
- •Вопросы и упражнения
2 H5c2ooc-ch2-cooc2h5
2 [H5C2OOC-CH-COOC2H5]¯ Na+
2 H5C2OOC-CHR-COOC2H5
2 [H5C2OOC-CR-COOC2H5]¯ Na+ |
6.6.3. Способы получения
Дикарбоновые кислоты и их производные можно получать при помощи методов, описанных для монокарбоновых кислот. Это такие, как окисление спиртов, альдегидов, кетонов, например:
НOCН2-(CH2)n-СН2OH НOOC-(CH2)n-СOOH
гидролиз ацильных производных, гидратация нитрилов и другие реакции по ацильной группе (для получения производных кислот), например:
Н5С2OOC-(CH2)n-СOOC2H5 НOOC-(CH2)n-СOOH
NC-(CH2)n-CN НOOC-(CH2)n-СOOH
металлорганический синтез — карбоксилирование реактивов Гриньяра или литийорганических соединений, например:
ClMg-(CH2)n-MgCl ClMg-OOC-(CH2)n-СOO-MgCl
НOOC-(CH2)n-СOOH
Существуют и другие как общие, так и специфические способы получения дикарбоновых кислот. Это карбонилирование спиртов, синтез Конрада, щелочное плавление формиата натрия и дегидрирование формиата натрия, протекающее при 680—690 К (для щавелевой кислоты), окисление бензола на ванадиевом катализаторе (для малеиновой и янтарной кислот — гл. 9.5.1.4).
Общим методом получения является также вариант метода Кольбе — в данном случае это электролиз щелочных растворов моноэфиров дикарбоновых кислот:
2 Rooc-(ch2)n-сoo¯ 2 rooc-(ch2)n-сoo rooc-(ch2)2n-coor hooc-(ch2)2n-cooh
6.6.4. Важнейшие представители
Щавелевая кислота — бесцветное кристаллическое вещество с температурой плавления 462 К. Растворяется в воде, спиртах, трудно растворима в углеводородах.
Её получают из формиата натрия.
Используют в качестве протравы при крашении тканей и как аналитический реагент.
Малоновая кислота — бесцветное кристаллическое вещество, температура плавления 407 К (с разложением). При нагревании выше 406—408 К или при кипячении водных растворов легко декарбоксилируется.
В промышленности малоновую кислоту получают из хлоруксусной кислоты.
Применяется в органическом синтезе для получения аминокарбоновых кислот и лекарственных веществ. Широко применяется малоновый эфир.
Янтарная кислота — бесцветное кристаллическое вещество с температурой плавления 456 К; растворяется в воде, спиртах.
В промышленности янтарную кислоту получают гидрированием малеиновой кислоты и карбонилированием этиленгликоля. Из природных продуктов найдена в буром угле и янтаре.
Широко применяется в органическом синтезе и полимерной промышленности.
Адипиновая кислота — бесцветное кристаллическое вещество, температура плавления 422 К, малорастворима в воде, лучше — в спиртах.
В промышленности получают окислением циклогексанона разбавленной азотной кислотой или карбонилированием тетрагидрофурана или бутандиола-1,4.
Адипиновая кислота является исходным веществом для производства синтетического волокна найлон.
Малеиновая кислота — бесцветное кристаллическое вещество, температура плавления 404 К, легко растворяется в воде и спиртах.
В промышленности получают окислением бензола и последующим растворением в воде малеинового ангидрида.
Её используют для промышленного получения янтарной, яблочной и винной кислот.
Фумаровая кислота — бесцветное кристаллическое вещество, температура плавления 560 К, но обычно легко возгоняется без плавления, плохо растворима в воде.
Синтетически фумаровую кислоту получают термической изомеризацией малеиновой кислоты. В природе встречается во многих растениях.
Ацетилендикарбоновая кислота — бесцветное кристаллическое вещество, температура плавления 451 К, растворима в воде. При кипячении водных растворов происходит декарбоксилирование и образуется пропиоловая кислота.
Ацетилендикарбоновую кислоту получают дегидрогалогенированием дибромянтарной кислоты. Её и особенно её диметиловый эфир широко используют в органическом синтезе в качестве активного диенофила.