Ароматичні Одноосновні карбонові кислоти

Ароматичними карбоновими кислотами називаються сполуки, молекули яких містять карбоксильну групу, зв’язану безпосередньо з бензеновим ядром або з атомом вуглецю у боковому ланцюзі. За числом карбоксильних груп розрізняють монокарбонові кислоти, дикарбонові і так далі, (див.стор.). Назви ароматичних карбонових кислот з карбоксильною групою в ядрі, утворюються від назви бензенкарбонової (бензоатної) кислоти. Збережені також тривіальні назви:

Бензенкарбонова кислота 2-Гідрооксибензенкарбонова 4-етилбензенкарбонова

кислота (бензоатна кислота) (саліцилатна кислота) (п-толуїлатна кислота)

Якщо карбоксильна група знаходится у боковому ланцюзі, то такі кислоти називають, як похідні аліфатичних карбонових кислот.

2-Фенілбутанова кислота 2-Фенілпропанова кислота транс-3-Фенілпропенова

- (α-фенілбутиратна) (метилфенілацетатна) кислота (цинамонова)

Способи одержання

1. Реакції окиснення аренів, аренокарбальдегідів та арилкетонів

Толуєн окиснюється киснем повітря при 130-170^о у присутності солей Со²⁺, або розчином KmnO₄ при 100^о з утворенням бензоатної кислоти.

Інші алкіларени при окисненні також утворюють бензоатну кислоту, незалежно від будови алкільної групи (R).

2. Реакції гідролізу

2.1. Гідроліз нітрилів

2.2. Гідроліз гем-тригалогенопохідних

3. Уведення карбоксильної групи за методом Фріделя-Крафтса

Фосген Хлорангідрид

бензоатної кислоти

Механізм даної реакції S_E, аналогічний до механізму раніше наведених реакцій ацилювання ароматичних вуглеводнів (див.стор.), першою стадією якого є утворення електрофілу:

Фізичні та хімічні властивості

Ареномонокарбонові кислоти є безбарвними кристалічними речовинами.

Розподіл електронної густини бензенового кільця (ядра) визначається електроноакцепторними властивостями карбоксильної групи (замісник ІІ-роду).

Бензоатна кислота дещо сильніша, ніж оцтова, що пояснюється впливом (-I)-ефекту бензенового кільця.

Таблиця 1.

Значення констант дисоціації оцтової та деяких ароматичних кислот

Кислота	Кд	Кислота	Кд
Ацетатна (оцтова)	1,76·10-5	м-Толуїлатна	5,3·10-5
Бензоатна	6,6·10-5	п-Нітробензоатна	3,7·10-4
п-Толуїлатна	4,2·10-5	о-Толуїлатна	1,2·10-4
п-Гідроксибензоатна	3,3·10-5	о-Гідроксибензоатна (Саліцилатна)	1,1·10-3

Електронодонорні замісники (—СН₃; —ОН) в м- та п-положеннях по відношенню до карбоксильної групи зменшують силу кислоти, а електроакцепторнні (-NO₂), навпаки, збільшують.

Справа в тому, що негативний заряд карбоксилат-аніону (див.стор.), не може бути делокалізований в ароматичному ядрі за рахунок спряження.

Крім того, наявність в о-положенні груп, здатних утворювати водневі зв’язки, сприяє стабілізації карбоксилат-аніону і тим самим підвищує силу кислоти, що видно на прикладі саліцилової кислоти, константа дисоціації якої значно більша від константи дисоціації п-гідроксибензоатної кислоти.

З тої ж причини о-толуїлатна кислота сильніша від п-толуїлатної:

Для аренових кислот характерні всі реакції насичених карбонових кислот (див.стор.).

1. Утворення солей

2. Утворення естерів

Замісники, введені в о-положення бензенового ядра зменшують швидкість естерифікації. При наявності двох замісників в о-положенні естерифікація не може відбуватися через стеричні перешкоди.

3. Утворення галогенангідридів та ангідридів

4. Одержання пероксиду бензоїлу

Пероксид бензоїлу – ініціатор радикальної полімеризації (див.стор.) широко застосовується у промисловості.

Окремі представники

Бензоатна кислота – безбарвна кристалічна речовина. Її отримують у промисловості окисленням толуєну. Застосовують для синтезу барвників, пахучих та лікувальних речовин.

Фенілацетатну кислоту отримують гідролізом фенілацетонітрилу. Використовують у парфюмерії, а також у виробництві ліків.

Цинамонову кислоту (транс-3-фенілпропенову) одержують реакцією Перкіна (див.стор.) або конденсацією Кляйзена (див.стор.). Застосовують у виробництві пахучих та лікувальних речовин.

Саліцилатну кислоту (о-гідроксибензоатну) одержують карбоксилюванням з фенолу реакцією Г.Кольбе-Р-Шмідта:

Саліцилатну кислоту та її похідні використовують у медицині у вигляді натрій саліцилату та інших сполук:

Антранілову кислоту (о-амінобензоатну) – одержують з фталіміду за реакцією А.Гофмана (див.стор.):

Антранілову кислоту застосовують в аналітичній хімії, парфюмерії.

п-Амінобензоатну кислоту одержують відновленням п-нітробензоатної кислоти

Естери п-амінобензоатної кислоти застосовують у медицині, як знеболюючі засоби: