19. Непредельные кислоты. Способы получения, свойства. Акриловая и метакриловая кислоты, полимеры на их основе.

Одноосновные непредельные кислоты - производные ненасыщенных углеводородов, у которых один атом водорода замещен карбоксильной группой.

Номенклатура, изомерия.

В группе непредельных кислот наиболее часто используют эмпирические названия: СН2=СН-СООН - акриловая (пропеновая) кислота, СН2=С(СН3)-СООН - метакриловая (2-метилпропеновая) кислота. Изомерия в группе непредельных одноосновных кислот связана с:

а) изомерией углеродного скелета;

б) положением двойной связи;

в) цис-транс-изомерией.

Способы получения.

1. Дегидрогалогенирование галогенозамещенных кислот:

СН3-СН2-СНСl-СООН ---KOH(конц)---> СН3-СН=СН-СООН

2. Дегидратация оксикислот:

НО-СН2-СН2-СООН -> СН2=СН-СООН

Физические свойства.

Низшие непредельные кислоты - жидкости, растворимые в воде, с сильным острым запахом; высшие - твердые, не растворимые в воде вещества, без запаха.

Химические свойства.

Химические свойства непредельных карбоновых кислот обусловлены как свойствами карбоксильной группы, так и свойствами двойной связи. Специфическими свойствами обладают кислоты с близко расположенной от карбоксильной группы двойной связью - альфа, бета-непредельные кислоты. У этих кислот присоединение галогеноводородов и гидратация идут против правила Марковникова:

СН2=СН-СООН + НВr -> СН2Вr-СН2-СООН

При осторожном окислении образуются диоксикислоты:

СН2=СН-СООН + [О] + Н20 -> НО-СН2-СН(ОН)-СООН

При энергичном окислении происходит разрыв двойной связи и образуется смесь разных продуктов, по которым можно установить положение двойной связи. Олеиновая кислота С17Н33СООН - одна из важнейших высших непредельных кислот. Это - бесцветная жидкость, затвердевает на холоде. Ее структурная формула: СН3-(СН2)7-СН=СН-(СН2)7-СООН.

Акриловая кислота (пропеновая кислота, этенкарбоновая кислота) СН2=СН–СООН – простейший представитель одноосновных непредельных карбоновых кислот, бесцветная жидкость с резким запахом, растворима в воде, температура кипения 141°С. Легко полимеризуется с образованием полиакриловой кислоты.

Синтез

В современном промышленном синтезе используется реакция пропилена с катализатором, раньше использовалась реакция ацетилена, оксида углерода (II) и воды:

СН≡СН + СО + Н2О → СН2=СН–СООН

или кетена с формальдегидом.

Акриловая кислота и ее производные используются при производстве акриловых эмульсий для лакокрасочных материалов, пропитки тканей и кожи, в качестве сырья для полиакрилонитрильных волокон и акрилатных каучуков, строительных смесей и клеев. Значительная часть акриловой кислоты используется так же при производстве суперабсорбентов.

В производстве полимеров широко применяют сложные эфиры акриловой и метакриловой кислот, главным образом метиловые эфиры: метилакрилат и метилметакрилат.

Метакриловая кислота (2-метил-2-пропеновая кислота) — непредельная одноосновная карбоновая кислота

Физические свойства

Метакриловая кислота — жидкость с характерным резким запахом, в чистом виде бесцветная, технической чистоты — из-за примесей имеет бурый цвет. Она хорошо смешивается с водой и органическими растворителями.

Химические свойства

Химические свойства метакриловой кислоты в целом аналогичны химическим свойствам низших карбоновых кислот. Метакриловая кислота легко полимеризуется в полиметакриловую кислоту.

Применение

Метакриловая кислота применяется для синтеза полиметакриловой кислоты, применяемой в пищевой промышленности, и для синтеза сложных эфиров(Метакрилатов) — метилметакрилата, этилметакрилата и др., полимеры которых являются широко используемым конструкционным материалом (плексиглас, оргстекло).

20. Ароматические кислоты. Способы получения, свойства. Поликонденсационные полимеры на основе фталевых кислот.

Практическое значение имеют эфиры ортофталевой кислоты (например, дибутилфталат, диоктилфталат), высококипящие жидкости, применяемые как пластификаторы поливинилхлорида, полистирола и многих других полимеров. Также их используют в качестве манометрических жидкостей, репеллентов, например диметилфталат. Динитрил ортофталевой кислоты (фталонитрил) используют в производстве фталоцианиновых красителей и полифталоцианинов.

Широко применяются полиэфирные смолы на основе ортофталевой кислоты и многоатомных спиртов, например глицерина и пентаэритрита, называемых соответственно глифталевыми и пентафталевыми смолами (алкидные смолы).

На основе мета- и парафталевых кислот в промышленности производят ароматические полиамиды, например поли-м-фениленизофталамид, и полиарилаты