14 Двухосновные карбоновые кислоты и их производные

Классификация. Номенклатура. Особенности физи­ческих и химических свойств. Щавелевая, малоновая, янтарная и адипиновая кислоты; их получение, свойства, применение. Малоновый эфир и его использование в реакциях органического синтеза. Понятие о непредельных двухосновных кислотах, малеиновая и фумаровая кислоты, их свойства и взаимные переходы. Фталевая и терефталевая кислоты. Синтетическое волокно «лавсан».

Методические указания

Наличие двух карбоксильных групп предопределяет возможность образования двух видов производных: по одной или обеим карбоксильным группам. В щавелевой кислоте следует обратить внимание на большое различие в константах диссоциации первой и второй карбоксильной групп (Ка₁=5,9·10^-2и Ка₂=6,4·10^-5), что объясняется сильным индуктивным взаимным влиянием обоих карбоксилов, увеличивающим первую константу диссоциации. В малоновой кислоте в отличие от других кислот присутствует дополнительный реакционный центр – метиленовая – СН₂– группа, атомы водорода которой обладают большой подвижностью (протонизированы). Эта особенность нашла широкое применение в синтезе – синтезы с малоновым эфиром. При изучении непредельных дикарбоновых кислот – фумаровой и малеиновой – необходимо вспомнить геометрическую изомерию.

Вопросы для самопроверки

1. Получите средние и кислые соли щавелевой кислоты (оксалаты), где они встречаются в природе?

2. Напишите уравнение реакции синтеза масляной кислоты исходя из малонового эфира, рассмотрите строение натриймалонового эфира.

3. Сравните кислотные свойства уксусной, щавелевой и малоновой кислот. Электронные эффекты обозначьте стрелками.

4. Напишите уравнение реакции гидратации фумаровой кислоты, а из малеиновой кислоты получите ее ангидрид.

15 Липиды

Классификация. Простые липиды. Жиры и масла. Основные физико-химические характеристики. Омыление, переэтерификацня и гидрогенизация жиров. Понятие о прогоркании жиров. Окислительная порча жиров. Саломас, маргарин. Понятие о фосфолипидах.

Методические указания

В органической химии к липидам (от греч. lipos– жир) относят совокупность веществ, нерастворимых в воде, экстрагируемых из биологических объектов органическими растворителями и содержащих в молекулах высшие алкильные радикалы. По способности к гидролизу липиды подразделяют на омыляемые и неомыляемые, а по составу и химическому строению их делят на простые и сложные. Мы будем изучать «жиры» – сложные эфиры глицерина и высших алкановых кислот и растительные «масла» – сложные эфиры глицерина и высших непредельных карбоновых кислот. Рассмотрите связь строения и консистенции жиров.

Химические свойства глицеридов обусловлены их сложноэфирным строением – реакции гидролиза, омыления, переэтерификации и др., а также наличием углеводородных радикалов – реакции окисления, присоединения и др. Следует отметить, что благодаря такому строению жиры, растительные масла и жиросодержащие продукты при хранении портятся, прогоркают, т.е. происходит гидролитическое и окислительное прогоркание.

Вопросы для самопроверки

1. Чем отличаются по составу и строению твердые жиры от растительных масел. Напишите реакцию гидрогенизации трилинолеата глицерина.

2. Напишите уравнение реакции омыления и переэтерификации с этанолом (1 моль) для тристеарата глицерина.

3. Напишите уравнения реакций 1,2-диолеата-3-линолеата глицерина с а) иодом; б) бромводородом; в) щелочным раствором КMnО₄.