Големина на текста:
2.КАРБОКСИЛНИ КИСЕЛИНИ
И ТЕХНИТЕ ПРОИЗВОДНИ
АЛИФАТНИ И АРОМАТНИ
МОНОКАРБОНОВИ КИСЕЛИНИ
Органични съединения, които
съдържат в молекулата си една
или няколко едновалентни
карбоксилни групи се наричат
карбоксилни киселини.
C
O
O
H
Названието на тази
функционална група произлиза от
названията на групите
карбонилна и хидроксилна.
Карбоксилните киселини биват
алифатни и ароматни, в
зависимост от това дали
карбоксилната група е свързана с
алифатен или ароматен
въглеводороден остатък.
Наситените алифатни киселини
биват алканови и
циклоалканкарбоксилни.
CnH2n+1COOH алканова
карбоксилна киселина
циклоалканова
Първият член от реда на
алкановите киселини е
мравчената киселина – НCOOH.
Хомоложен ред на алкановите
киселини:
HCOOH – метанова (мравчена)
CH3COOH – етанова (оцетна)
CH3CH2COOH пропанова
(пропионова)
…….
…….
CH3(CH2)nCOOH - алканова
Най-простият представител на
ароматните карбонови киселини е
бензоената киселина:
В зависимост от броя на
карбоксилните групи ,
карбоксилните киселини биват:
- монокарбоксилни: НСООН
(мравчена), СН
3
СООН (оцетна),
С
6
Н
5
СООН (бензоена) и т.н.
- дикарбоксилни: НООС-СООН
(оксалова); НООС-СН
2
-СООН
(малонова)
- карбонови киселини с повече от
две карбоксилни групи
Наименованията на повечето
нормални киселини са тривиални,
свързани с техния произход –
мравчена, оцетна, пропионова
киселини. Според номенклатурата
наименованията на
карбоксилните киселини се
образуват като към
наименованията на съответните
алкани със същия брой
въглеродни атоми се прибави
наставката -ова и думата
киселина.
Физични свойства
С увеличаване на молекулната
маса на наситените
монокарбоксилни киселини
физичните им свойства се
изменят правилно. Първите три
хомолога са течности с остра
миризма, следващите са
маслообразни течности с
неприятна миризма, а висшите са
твърди вещества без миризма.
Оцетната киселина е безцветна
течност с остра миризма и кисел
вкус. При относително ниска
температура (16.5
о
С) тя
кристализира и затова се нарича
ледена оцетна киселина.
Мравчената киселина, която се
намира в жлезите на определен
вид мравки, е също течност с
остра миризма. Ароматните
киселини са твърди вещества.
Температурите на топене и на
кипене на наситените
монокарбоксилни киселини са по-
високи от тези на съответните им
алкохоли. Причината за това е, че
се създават водородни връзки
между молекулите на киселината,
които са по-здрави от тези между
алкохолите. Това се дължи на по-
голямата полярност на връзката
О-Н при карбоксилните киселини,
в сравнение с алкохолите.
По същата причина
разтворимостта във вода на
първите членове на мастните
карбоксилни киселини (метанова,
етанова, пропанова и бутанова) е
по-голяма от тази на съответните
алкохоли:
С увеличаване на молекулната
маса разтворимостта на
алкановите киселини намалява,
Ароматните киселини, като
бензоената, са малко разтворими
във вода при обикновена
температура
Киселинност
Общите свойства на
карбоксилните киселини се
дължат на карбоксилната група.
Подобно на други органични
съединеня, които съдържат
хидроксилна група, киселинността
се дължи на полярния характер
на връзката О – Н.
Киселинността на карбоксилните
киселини е много по-голяма от
тази на алкохолите. Това се
дължи на влиянието на
карбонилната група върху
хидроксилната.
Резонантна стабилизация на
карбоксилатния йон
В карбоксилната група
резонантната стабилизация се
изразява с две канонични форми
(1) и (2):
Резонантната стабилизация на
карбоксилатния йон, образуван
при електролитна дисоциация е
много по-голяма, тъй като
каноничните форми (3) и (4) са
равнозначни:
Видът на остатъка, свързан с
карбоксилната група оказва
голямо влияние върху силата на
киселините. С увеличаване на
молекулната им маса, силата на
киселините намалява. Най-силна
е мравчената киселина.
Ароматните киселини са по-силни
от алифатните и общият ред на
силата на монокарбоксилните
киселини е следният:
HCOOH > ArCOOH > CH
3
COOH >
C
2
H
5
COOH > C
3
H
7
COOH > …
Влияние на заместители върху
киселинността Когато във
въглеводородния остатък има
електроотрицателни заместители
(като халогенни елементи,
хидроксилни групи)
електронодонорния ефект се
замества с електроноакцепторен,
който нараства по следния начин:
CCl3-COOH е по-силна киселина
от CHCl2-COOH
CHCl2-COOH по-силна киселина
от CH2Cl-COOH
CH2Cl-COOH по-силна киселина
от CH3-COOH
Ортоефект
Салициловата киселина, която е
ароматна хидроксикарбоксилна
киселина, е по-силна от
бензоената киселина, поради
вътрешно молекулното
взаимодействие на карбоксилната
и разположената на орто-място
хидроксилна група (ортоефект) .
Вътрешно молекулната
водородна връзка усилва
поляризацията на връзката О-Н в
карбоксилната група:
Нуклеофилни заместителни
реакции в карбоксилната група
В карбоксилната група може да
настъпи заместване на
хидроксилната група с други
атоми или групи.
- ако заместителят е халогенен
атом (X) се получават халогениди
- ако заместителят е иминогрупа
се получават амиди
Декарбоксилиране –
разрушаване на карбоксилната
група с отделяне на въглероден
диоксид
При нисшите алканови
въглеводороди
H
<
H
C
=
O
O
COOH
O
1
декарбоксилирането протича
трудно. Декарбоксилирането се
облекчава ако в ?-положение
спрямо карбоксилната група е
свързан електроакцепторен
заместител (G):
Декарбоксилирането на
нитрооцетната киселина е
типичен пример за този процес:
Заместителни и
присъединителни реакции
във въглеводородните
остатъци, региоселективност
на присъединяването към 2 -
алкенови киселини.
Карбоксилните киселини участват
в реакции, засягащи
въглеводородните остатъци. В
алкилните и ароматните киселини
тези реакции са заместителни, а в
ненаситените киселини са
присъединителни.
Заместителни реакции с
халогенни атоми:
+Cl
2
+Cl
2
CH
3
COOH?->ClCH
2
COOH?->
-HCl
-HCl
+Cl
2
Cl
2
CHCOOH ?->Cl
3
CCOOH
-HCl
Образува се киселинен халогенид
на ?-халогенираната киселина,
който обменя халогенния атом с
хидроксилния атом на друга
молекула киселина, при което се
получава верижна реакция. При
излишък на халогенид могат да се
заместят всички водородни атоми
в ?-положение.
Присъединителни реакции при
ненаситени киселини –
региоселективност:
Региоселективност при
присъединяване на полярни
реагенти към 2-алкенови
киселини
Тук правилото на Марковников не
се спазва.
АЛИФАТНИ И АРОМАТНИ
ДИКАРБОКСИЛНИ КИСЕЛИНИ
Техните свойства зависят от
взаимното разположение на
двете карбоксилни групи, които
биват ?, ?, ? и т. н. Основните
киселини имат тривиални
наименования – оксалова,.
малонова и др.
Тези киселини са безцветни
кристали, като нисшите са лесно
разтворими, а висшите трудно
разтворими.
Електролитната дисоциация на
дикарбоновите киселини е
двустепенна – освободеният при
първата степен водороден йон
упражнява привличане към другия
водороден йон, поради което
втората дисоциационна константа
е по-малка.
Оксаловата киселина е най-
силната и сред дикарбоновите и
сред монокарбоновите киселини,
което се дължи на взаимното
влияние на двете карбоксилни
групи.
При нагряване тези киселини се
разпадат, което зависи от
взаимното разположение на двете
карбоксилни групи. Оксаловата
киселина при нагряване се
разпада напълно на Н2О + СО,
като преди това минава през
декарбоксилиране:
НООССООН -> СО2 + НСООН ->
Н2О + СО
Малоновата киселина и други
нейни производни при нагряване
декарбоксилират като отделят
СО2 и преминават в
монокарбонова киселина.
ФУНКЦИОНАЛНИ ПРОИЗВОДНИ
НА КИСЕЛИНИТЕ
Сравняване на склонноста им
към S
N
- реакции.
Карбоксилните киселини участват
в нуклеофилни заместитекни
реакции по-лесно отколкото в
присъединителни. Тази
способност е валидна и за
функционалните производни на
тези киселини. Реакционната
способност и при тях зависи от
електронната плътност при
въглеродния атом на
карбонилната група. Колкото тази
плътност е по-ниска, толкова по-
лесно протича нуклеофилната
реакция в алкална или неутрална
среда.
Киселинни хлориди
Получават се при нагряване на
карбоксилни киселини с
хлоросъдържащи неорганични
съединения. Ацетилхлоридът се
получава при взаимодействие на
оцетна киселина с фосфорен
трихлорид или пентахлорид, при
което хидроксилната група на
киселината се замества с
халогенния елемент:
3CH
3
C
OH
O
+ PCl
3
3CH
3
C
Cl
O
+ H
3
PO
3
Те са силно реационоспособни и
заменят хлорния атом с различни
атомни групи. С водата
хидрозилират.
Киселинни анхидриди обща
формула (RCO)2O
Анхидридите са продукти, които
са претърпяли анхидриране
(обезводняване).
Най-срещания метод за
получаване на киселинни
анхидриди е взаимодействието на
киселинни хлориди с алкални
карбоксилати:
Най-голяма употреба намира
оцетния анхидрид. Неговото
промишлено получаване става
чрез присъединяване на оцетна
киселина към кетен:
Киселинните анхидриди са силно
реакционоспособни, но по-слаби
от киселинните хлориди.
Естери - механизъм на пряката
естерификация, катализирани
от киселини и основи
хидролиза и
преестерификация.
Естерите са производни на
карбоксилните киселини, в чиито
молекули водородният атом от
карбоксилната група е заместен с
въглеводороден остатък.
Най-универсалния метод за
получаване на естери е
взаимодействието на киселинни
хлориди с алкохоли и феноли.
Вместо хлориди могат да се
използват анхидридите на
съответните киселини, които са
по-малко реакционоспособни, но
са по-стабилни, евтини и удобни
за работа.
Алкиловите естери се получават
по-лесно от ариловите.
Основните методи за получаване
са:
- взаимодействие на карбоксилни
киселини с алкохоли (пряка
естерификация);
- взаимодействие на естери с
алкохоли (преестерификация);
- взаимодействие на халогениди с
алкални карбоксилалати.
Най-важният метод е пряката
естерификация:
Естерификацията е обратим и
равновесен процес.
Характерни за естерите са
реакциите на нуклеофилно
заместване. Главни примери за
такова заместване са
хидролизата на естерите и
тяхната преестерификация. Те
протичат в кисела или алкална
среда.
Киселинната хидролиза е процес
обратен на естерификацията:
2
Алкалната хидролиза на
естерите се нарича осапунване
(от хидролизата на мазнините,
при която се получават сапуни):
Преестерификацията е един от
методите за получаване на
естери.
Киселинни амиди -общ
механизъм на киселинната и
алкална хидролиза на естери и
амиди.
Киселинните амиди са
производни на карбоксилните
киселини, в чиито молекули
хидроксилната група от
карбоксилната група е заместена
с аминна група -NH
2
.
O
C
NH
2
Повечето амиди са твърди
вещества с високи температури
на топене и кипене, поради
образуване на междумолекулни
водородни връзки. Поради
същата причина нисшите амиди
са много разтворими във вода.
Амидите се хидрозилират при
нагряване в кисела или алкална
водна среда:
Киселинни имиди, хидразиди и
азиди.
Имидите са азотни аналози на
кисенните анхидриди. Тук двата
въглеводородни остатъка са
свързани с иминна група –NH-,
вместо с кислороден атом.
Основен представител е
фталимидът:
Функционални производни на
въглеродната киселина
Фосген – COCl
Получава се при излагане на
слънчева светлина на смес от
въглероден окис и хлор.:
CO + Cl <-> COCl
Той е силно отровен газ.
Съхранява се в стоманени
бутилки поради ниската си
температура на кипене. Изполва
се като бойно отровен газ.
Карбамид – отделя се с урината
на човека
Субституирани карбоксилни
киселини. Халогенирани
киселини. Хидроксикиселини,
лактони. Аминокиселини,
лактами.
Субституирани киселини са тези,
при които един или повече
водородни атоми във
въглеводородните остатъци са
заместени с други атоми или
групи. В зависимост от вида на
заместителя субституираните
киселини биват
халогенокарбоксилни,
хидроксикарбоксилни,
аминокарбоксилни и т. н.
Халогенокарбоксилни киселини:
Cl – (CH2 – CH2) – COOH
Проявяват свойства и на
киселини и на
халогенопроизводни на
въглеводородите.
Х идроксикарбоксилни киселини
Биват монокарбоксилни,
дикарбоксилни и т. н. Те са по-
силни киселини от съответните
несубституирани киселини.
Проявяват свойства и на
киселини и на алкохоли. По-важни
киселини от тази група са:
CH3CH(OH)COOH млечна
киселина
HOOC – CH(OH) – CH2(OH) –
COOH - ябълчна киселина
HOOC – CH(OH) – CH(OH) –
COOH - винена киселина
Аминокиселини
Могат да се разглеждат като
резултат от заместване на
водороден атом във
въглеводородния остатък с
аминогрупа.
Аминокиселините образуват
вътрешномолекулни амиди,
лактами:
3

Това е само предварителен преглед

За да разгледате всички страници от този документ натиснете тук.

Карбоксилни киселини и техните производни

Органични съединения, които съдържат в молекулата си една или няколко едновалентни карбоксилни групи се наричат карбоксилни киселини...
Изпратен от:
Деян
на 2009-10-13
Добавен в:
Лекции
по Химия
Статистика:
221 сваляния
виж още
 
Домашни по темата на материала
Моля ви спешно е за утре ми е :'(
добавена от zori.vylcheva 12.06.2017
1
6
Задача по химия Спешно !
добавена от FreeAccount 05.06.2013
1
15
Подобни материали
 

Ароматни карбоксилни и хидроксикарбоксилни киселини.Бензоена и салицилова киселина

10 окт 2007
·
576
·
9
·
712
·
618
·
4

Ароматните карбоксилни киселини може да се разглеждат като производни на бензена, в молекулатана който един или два водородни атома са заместени с карбоксилни група.
 

Водородна връзка

10 апр 2011
·
75
·
9
·
804
·
198

Това е особен вид връзка, която може да се създаде между водороден атом от една молекула (Х – Н) и силно електроотрицателен атом (У) от друга молекула (У – А), в резултат на което двете молекули се асоциират...
 

Метална връзка. Водородна връзка

23 сеп 2011
·
47
·
2
·
306
·
115

Метална връзка. водородна връзка. Между молекулни взаимодействия водородна връзка – бенетов установява, че водорода може да реагира с втори атом и да проявява координационно число...
 

Видове наркотици

14 фев 2007
·
943
·
4
·
1,142
·
436
·
1

Алкохолът е легален наркотик, най-разпространен в света. Той засилва опасно наркотичното и потискащото дишането действие на опиатите. Смъртоносна опасност крие комбинацията на алкохол с наркотични аналгетици и за лица, които ги употребяват с терапевтична
 

Водород

23 ное 2011
·
195
·
21
·
398
·
478

Водородът е най- разпространеният хе в космоса и определя количествената и качествена същност на вселената. Газът, който съставлява газово-праховите облаци, образуващи звездите, съдържа основно водород (71%)...
1 2 3 4 5 » 11
 
Онлайн тестове по Химия
Химия
входен тест по Химия за Ученици от 11 клас
Тест - входно ниво, съдържащ 20 въпроса с цел проверка знанията на учениците, натрупани в десети клас. Всички въпроси са затворени и изискват един верен отговор.
(Лесен)
21
87
1
06.12.2014
Киселини и основи
тематичен тест по Химия за Ученици от 9 клас
Тестът е на тема киселини и основи. Обхваща двата раздела химия - органична и неорганична. Има само един верен отговор на въпросите.
(За отличници)
15
13.08.2019
» виж всички онлайн тестове по химия

Карбоксилни киселини и техните производни

Материал № 382431, от 13 окт 2009
Свален: 221 пъти
Прегледан: 365 пъти
Качен от:
Предмет: Химия
Тип: Лекция
Брой страници: 3
Брой думи: 1,071
Брой символи: 9,993

Потърси помощ за своята домашна:

Имаш домашна за "Карбоксилни киселини и техните производни "?
Намери бързо решение, с помощтта на потребители на Pomagalo.com:

Намери частен учител

Аделина Маджарова
преподава по Химия
в град Стара Загора
с опит от  13 години
16

Марияна Симеонова
преподава по Химия
в град Сливница
с опит от  31 години
11

виж още преподаватели...
Последно видяха материала
Сродни търсения