- •Кемеровский технологический институт
- •Оглавление
- •1.Программа курса
- •2. Конспект лекций
- •2.1 Теоретические представления в органической химии
- •2.2 Углеводороды
- •2.2.1 Алканы (1) с. 4-15; (2) с.157-171; (3) с.133-179
- •1.Систематическая номенклатура (июпак)
- •2.Рациональнаяноменклатура
- •Изомерия
- •2.2.2 Алкены (1) с.15-30; (2) с.182-205; (3) с.237-131306
- •2.Рациональная номенклатура алкенов
- •Изомерия
- •2.2.3 Алкадиены (1) с.30-38; (2) с.205-214; (3) с.337-374
- •Изомерия
- •Химические свойства
- •2.2.4 Алкины (1) с.38 – 45;(2) с.214 – 253; (3) с.306 – 334
- •1.Систематическая номенклатура (июпак)
- •2.Рациональная номенклатура
- •Изомерия
- •2.3 Спирты (1) с. 106 – 114; (2) с. 340 – 385; (3) с.11 – 88(т.2)
- •1.Систематическая номенклатура (июпак)
- •2.Рациональная номенклатура
- •3.Карбинольная номенклатура
- •Изомерия
- •Способы получения
- •Химические свойства
- •2.4 Альдегиды, кетоны (1) с.123-155; (2) с.420-450; (3) с.116-206
- •1.Систематическая номенклатура (июпак)
- •Cпособы получения оксосоединений
- •1.Окисление спиртов
- •Химические свойства
- •2.5. Карбоновые кислоты
- •2.5.1. Одноосновные карбоновые кислоты
- •Номенклатура
- •Рациональная номенклатура
- •Изомерия
- •Способы получения карбоновых кислот
- •1. Оксосинтез.
- •2. Гидролиз тригалогенопроизводных углеводородов.
- •3. Гидролиз нитрилов.
- •2.2. Образование амидов.
- •2.5.2. Непредельные карбоновые кислоты
- •Изомерия
- •1. Дегидрогалогенирование галогенозамещенных одноосновных карбоновых кислот.
- •Химические свойства
- •1. Реакции по двойной связи.
- •1.1. Взаимодействие в галогенами.
- •2.5.3. Двухосновные карбоновые кислоты.
- •1. Систематическая номенклатура.
- •Способы получения
- •2. Гидролиз динитрилов.
- •Химические свойства
1. Дегидрогалогенирование галогенозамещенных одноосновных карбоновых кислот.
Реакция протекает при действии спиртовых растворов щелочей. Наиболее легко вступают в реакцию -галогензамещенные карбоновые кислоты.
Пример:
СН3-СН-СН-СООН NaOH Cп. CH3-C=CH-COOH + NaC1 + H2O
| | |
CH3 C1 CH3
2-хлор-3-метилбутановая 3-метил-2бутеновая
кислота кислота
2. Дегалогенирование дигалогенозамещенных карбоновых кислот.
Необходимые условия реакции: атомы галогена расположены у соседних атомов углерода.
Пример:
СН2-СН-СООН Zn CH2=CH-COOH
| | -ZnCl2
Cl Cl
2,3-дихлорпропановая 2-пропеновая кислота
кислота
3. Дегидратация -оксикислот.
Пример:
СН3-СН-СН2-СООН t, H2SO4 CH3-CH=CH-COOH
|
OH
3-оксибутановая кислота 2-бутеновая кислота
Химические свойства
Химические свойства данного класса соединений связаны с взаимным влиянием карбоксильной группы и двойной связи. Подробно о строении карбоксильной группы рассмотрено в разделе 2.6.1. Двойная связь, введенная в молекулу кислоты увеличивает ее кислотные свойства. Чем ближе двойная связь к карбоксильной группе, тем выше кислотные свойства соединения. В тоже время карбоксильная группа, как акцептор электронов, снижает активность двойной связи в реакциях электрофильного присоединения (АE) и повышает в реакциях нуклеофильного присоединения (АN).
Кислоты, в которых двойная связь расположена рядом с карбоксильной группой обладают рядом особенностей:
+ - + -
R CH = CH C = O
OH
Так, реакции присоединения по двойной связи протекают против правила Марковникова(1) для акриловой кислоты (см. 2.2.2.), по правилу Марковникова для(2) других кислот. На данную особенность поведения в реакциях присоединения сказывается акцепторное действие карбоксильной группы.
Пример: - +
R - CH=CH-COOH + A+B- R-CH-CH-COOH
| |
B A
СН2=СН-СООН + Н+С1- СН2-СН2-СООН (1)
|
пропеновая кислота Сl 3-xлорпропановая кислота
Сl
|
СН3-С=СН-СООН + НСl СН3-С-СН2-СООН
| |
СН3 СН3
3-метил-2-бутеновая кислота 3-хлор-3-метилбутановая кислота
1. Реакции по двойной связи.
1.1. Взаимодействие в галогенами.
СН2=СН-СООН + Сl2 СН2-СН-СООН
| |
Сl Сl
2,3-дихлорпропановая кислота
Взамодействие с водой.
СН2=СН-СООН + НОН СН2-СН2-СООН
|
ОН
3-оксипропановая кислота
1.3. Взаимодействие с галогеноводородами.
СН2=СН-СООН + НСl СН2-СН2-СООН
|
Сl
3-хлорпропановая кислота
1.4. Взаимодействие с аммиаком.
СН2=СН-СООН + NH3 CH2-CH2-COOH
|
NH2 3-аминопропановая кислота
1.5. Реакции окисления.
1.5.1. Окисление в жестких условиях.
В данной реакции используется концентрированный раствор перманганата калия или хромовая смесь. В данном случае разрываются две связи и образуются альдегиды, кетоны, оксокислоты.
Пример:
СН2=СН-СООН KMnO4 (K) CH2=O + O=CH-COOH
метаналь оксоэтановая
кислота
СН3-С=С - СН2 –СООН KMnO4(k) CH3-C=O + O=C-CH2-COOH
| | | |
CH3 CH3 CH3 CH3
3,4-диметил-3пентеновая ацетон 3-оксобутановая
кислота кислота
1.5.2. Окисление в мягких условиях.
В данной реакции используется разбавленный раствор перманганата калия , происходит разрыв только одной связи и образуется оксикислота.
Пример:
СН2=СН-СООН KMnO4(p) CH2-CH-COOH + MnO2 + KOH
| |
OH OH
3,4-диоксипропановая кислота
2. Реакции по карбоксильной группе,
Данные реакции подробно разобраны в теме 2.6.1.
Контрольные вопросы по теме «Непредельные карбоновые кислоты»
1. Каое влияние на химические свойства кислот оказывает двойная связь?
2. Почему реакции присоединения по двойной связи в пропеновой кислоте протекают против правила Марковникова?
3. Каковы продукты окисления непредельных кислот в мягких и жестких условиях?
4. Влияет ли наличие двойной связи на кислотные свойства данного класса соединений?
5. Какие реакции протекают по карбоксильной группе и двойной связи?