5. Утворення естерів (реакції естерифікації)
Реакцію естерифікації карбонових кислот спиртами розглядали раніше (див.стор.). Каталізаторами даної реакції є кислоти (Н+):
Механізм реакції естерифікації:
Карбокатіон
Окремі представники
Мурашина кислота одержується у промисловості таким методом:
Мурашина кислота містить альдегідну групу і тому є сильним відновлювачем. Так, вона вступає у реакцію срібного дзеркала, перетворюючись на карбонатну кислоту (Н2СО3), яка розпадається на СО2 та Н2О:
У присутності органічної кислоти вона при нагріванні розпадається:
Оцтову кислоту одержують: 1) окисненням ацетальдегіду, одержаного за реакцією Кучерова з ацетилену; 2) каталітичним окисненням етилового спирту; 3) рідкофазним окисненням бутану. Реакція протікає за вільнорадикальним механізмом:
4)
оксосинтезом з метилового спирту
(карбонілюванням):
Оцтову кислоту застосовують для:
- одержання естерів, метилацетату, етилацетату тощо;
-одержання вінілацетату і далі поливінілацетатних смол, які широко використовуються у виробництві пластичних мас і лаків;
- одержання монохлороцтової кислоти, з якої виготовляють карбоксилметилцелюлозу, що, у свою чергу, є важливим замінником харчових матеріалів (крохмалю, борошна і деяких жирів), які застосовують для технічних цілей;
- одержання гербіцидів, наприклад, виробництво феноксиоцтової кислоти, які застосовують у сільському господарстві;
Оцтову кислоту застосовують в анілінбарвниковій, фармацевтичній і парфумерній промисловості. Так, у фармацевтиці, її використовують для виготовлення аспірину, антипірину, свинцевого оцту тощо. Оцтову кислоту широко застосовують при одержанні багатьох органічних і мінеральних барвників, синтетичного індиго.
Велику кількість оцтової кислоти використовують і в інших галузях народного господарства. Так, у текстильній промисловості для фарбування та друку тканин або у вигляді різних солей для їх протрави. У харчовій промисловості, переважно, для маринування, як консервуючий і смаковий засіб. Також оцтову кислоту використовують при одержанні казеїну, декстрину, при добуванні каучуку. Значну кількість оцтової кислоти споживають у побуті у вигляді оцту або оцтової есенції.
Монокарбонові ненасичені кислоти
Загальна формула ненасичених кислот етиленового ряду
СnН2n-1СООН, й ацетиленового ряду – СnН2n-3СООН.
Для утворення назв можуть бути застосовані ті ж самі правила номенклатури IUPAC, що і для одноосновних насичених кислот. Однак, головний ланцюг вибирають так, щоб він обов’язково містив кратний зв’язок. Положення цього зв’язку у головному ланцюзі позначають локантом. Широко застосовуються також тривіальні назви (табл.2). Ізомерія ненасичених кислот визначаться будовою вуглеводневого скелету і положенням подвійного (потрійного) зв'язку. Для деяких кислот етиленового ряду має місце цис-, транс-ізомерія.
Таблиця 2
Назва монокарбонових ненасичених кислот
Формула |
Номенклатура |
||
Замісникова |
Тривіальна |
||
|
Пропенова кислота |
Акрилова кислота |
|
|
2-Метилпропенова кислота |
Метакрилова кислота |
|
|
3-Бутенова кислота |
Вінілоцтова кислота |
|
|
транс-2-Бутенова кислота |
Кротонова кислота |
|
|
цис-2-Бутенова кислота |
Ізокротонова кислота |
|
|
цис-9-Октадеценова кислота |
Олеїнова кислота |
|
|
транс-9-Октадеценова кислота |
Елаїдінова кислота |
|
|
Пропінова кислота |
Пропіолова кислота |
|
|
2-Бутинова кислота |
Тетролова кислота |
|
|
9-Октадецинова кислота |
Стеаролова кислота |
|
Способи одержання
Для одержання монокарбонових ненасичених кислот можна застосовувати практично всі методи добування насичених кислот.
1. Одержання акрилової кислоти
1.1. Окисненням акролеїну киснем повітря
1.2. З ацетилену, шляхом гідролізу акрилонітрилу
Додаючи спирти до акрилонітрилу отримують естери акрилової кислоти, які застосовують для виробництва органічного скла:
Метилакрилат
1.3. З оксиду етилену
1.4. З ацетилену реакцією оксосинтезу (Реппе, 1944)
Якщо замість Н2О взяти спирт (метанол), то також утворюється відповідний (метиловий) естер
Метиловий естер
акрилової кислоти
2. Метакрилову кислоту одержують:
2.1. Окиснення ізобутилену киснем повітря
Метакриловий Метакрилова
альдегід кислота
2.2. З ацетонціангідрину
За допомогою реакції зі спиртами з ацетонціангідрину одержують естери метакрилової кислоти
Метилметакрилат
3. Кротонову кислоту одержують при окисненні кротонового альдегіду.
Ізокротонова кислота - цис-ізомер - нестійкий і під дією світла або при нагріванні легко переходить у стабільнішу кротонову кислоту (транс-ізомер).
4. Олеїнова кислота (цис-ізомер) входить до складу рослинних олій у вигляді естерів гліцеролу. Наприклад, оливкова олія містить до 85% триолеату гліцеролу.
Олеїнову кислоту отримують гідролізом рослинних олій за аналогією з гідролізом жирів.