Лекция 28 карбоновые кислоты и их производные
Схема лекции.
1.Методы получения карбоновых кислот.
2. Физические свойства.
3. Химические свойства.
Производные карбоновых кислот.
Ангидриды карбоновых кислот
4. 2. Сложные эфиры.
Методы получения карбоновых кислот.
Методы получения, основанные на гидролизе.
а) Гидролиз функциональных производных карбоновых кислот.
Функциональные производные кислот гидролизуются в кислой или щелочной среде в соответствующие карбоновые кислоты. Применение метода ограничивается недостаточной доступностью функциональных производных, поскольку большинство из них сами синтезируются из карбоновых кислот. Для получения карбоновых кислот обычно используют нитрилы и сложные эфиры.
- Гидролиз нитрилов (алкилцианидов)
Требуется применение жестких условий и процесс проводится при многочасовом нагревании смеси нитрила с водным раствором кислоты или щелочи до 100-200оС.
Исходные цианиды получают взаимодействием галогеналкилов с цианидом калия или натрия, а также присоединением синильной кислоты к альдегидам и кетонам и через диазосоединения.
Таким образом, из алкилгалогенидов можно в результате двухстадийного процесса получить карбоновые кислоты, содержащие на один атом углерода больше, чем исходные галогениды.
- Гидролизом сложных эфиров.
Использованием природных сложных эфиров (жиров) получают наряду с глицерином высшие карбоновые кислоты нормального строения, преимущественно с четным числом атомов углерода.
- Гидролиз гем-тригалогенпроизводных углеводородов.
Гидролизом доступных гем-тригалогеналканов можно получить карбоновые кислоты. При этом используют те же условия, что и при гидролизе нитрилов и сложных эфиров.
Методы, основанные на карбонилировании ненасыщенных углеводородов
а) Гидрокарбоксилирование непредельных углеводородов.
Алкины и алкены реагируют с оксидом углерода и водой в присутствии карбонилов металлов с образованием монокарбоновых кислот.
Этот способ приводит к увеличению углеродного скелета на один атом углерода и используют для промышленного получения карбоновых кислот. Так, в настоящее время освоено производство пропионовой кислоты из этилена, а также акриловой кислоты из ацетилена.
б) Карбонилирование спиртов илкилиодидов.
Метод производства уксусной кислоты, основанный на карбонилировании метанола, является наиболее экономически выгодным способом.
Реакция характеризуется высокой скоростью и высоким выходом (99 % по метанолу).
Карбоксилирование металлоорганических соединений.
а) Магнийорганические соединения (реактивы Гриньяра) реагируют с диоксидом углерода и образуют соли карбоновых кислот. Карбоновую кислоту выделяют, прибавляя к реакционной смеси разбавленную минеральную кислоту.
Этот метод является одним из универсальных препаративных способов получения карбоновых кислот, поскольку магнийорганические соединения могут быть получены из первичных, вторичных и третичных алкилгалогенидов, а также из арилгалогенидов.
Литийорганические соединения можно использовать вместо магнийорганических.
