Окремі представники ароматичних карбонових кислот

І дентифікація монокарбонових кислот

Дикарбонові, або двоосновні, кислоти містять у молекулі дві карбоксильні групи –СООН. Бувають насичені і ненасичені.

Загальна формула насичених дикарбонових кислот C_nH_2n(СООН)₂. називають переважно за тривіальною номенклатурою, яка пов’язана з джерелом добування дикарбонової кислоти.

За систематичною номенклатурою дикарбонові кислоти називають так: до назви відповідного вуглеводню додають закінчення –діова і слово кислота.

Гомологічний ряд дикарбонових насичених кислот

Формула	Номенклатура
	IUPAC	Тривіальна
НООС-СООН	Етандіова	Щавелева, оксалатна
НООС – СН2 – СООН	Пропандіова	Малонова
НООС – СН2 – СН2 – СООН	Бутандіова	Бурштинова (янтарна)
НООС – (СН2)3 – СООН	Пентандіова	Глутарова
НООС – (СН2)4 – СООН	Гександіова	Адипінова
НООС – (СН2)5 – СООН	Гептандіова	Пімелінова
НООС – (СН2)6 – СООН	Октандіова	Пробкова (коркова)
НООС – (СН2)7 – СООН	Нонандіова	Азелаїнова
НООС – (СН2)8 – СООН	Декандіова	Себацинова

Номенклатура дикарбонових ненасичених кислот

Формула	Номенклатура
	IUPAC	Тривіальна
Н Н С = С Н ООС СООН	Цис-бутендіова	Малеїнова
Н СООН С = С Н ООС Н	Транс-бутендіова	Фумарова
НООС – С ≡ С - СООН	Бутиндіова	Ацетилендикарбонова

Типи ізометрії дикарбонових кислот:

1. Структурна (крім щавелевої і малонової)

2. Цис-, транс-ізомерія

3. Положення кратного зв’язку (для ненасичених дикарбонових кислот).

Добування насичених дикарбонових кислот

Способи добування аналогічні добуванню насичених і ненасичених монокарбонових кислот. Але як вихідні застосовуються сполуки з двома функціональними групами, які можуть перетворюватись на групи –СООН.

І. Окиснення

1. А ренів. О О

С Н – С СН – С

[ O], V₂O₅ ║ О + Н₂О, Н⁺ ОН

- 2СО₂, - Н₂О СН – С ОН

О СН – С

Малеїновий ангідрид О

(НООС–СН=СН–СООН)

Малеїнова кислота

2. Алкенів

О

С Н –С

С Н₃ – СН = СН – СН₃ ^[O] ║ О + Н₂О НООС–СН = СН-СООН

- 2Н₂О СН – С

О

Малеїновий ангідрид Малеїнова кислота

3. Гліколей.

НО – СН₂ – СН₂ – ОН [O] НООС – СООН + 2 Н₂О

Щавелева к-та

3. Діальдегідів

О О

С – СН₂ – С [O] НООС – СН₂ – СООН

Н Н малонова к-та

ІІ. З динітрилів

А) добування динітрилів

СН₂ = СН₂ + Cl₂ СН₂ – СН₂ + 2 KCN СН₂ – СН₂

│ │ _{- 2 HCl} │ │

Cl Cl CN CN

Б) Гідроліз динітрилів

С Н₂ – СН₂ + 4 Н₂О СН₂ СН₂ + 2 NH₃

│ │ │ │

CN CN CООН СООН

Бурштинова к-та

ІІІ. Щавелеву к-ту добувають з натрій форміату:

O

О C COOH

2 Н – С t O-Na + 2 HCl

О – Na O - 2 NaCl COOH

C щавелева к-та

O-Na

IV. Малонову к-ту добувають з хлороцтової к-ти.

Cl – CH₂ – COOH + KCN N ≡ C – CH₂ – COOH + 2 H₂O НООС–СН₂–СООН

- KCl Ціаноцтова к-та - NH₃

V. Бурштинову к-ту

- гідруванням малеїнової к-ти :

Н ООС – СН = СН – СООН + Н₂ НООС – СН₂ – СН₂ - СООН

карбонілюванням етиленгліколю:

Н О – СН₂ – СН₂ - ОН + 2 СО НООС – СН₂ – СН₂ - СООН

VI. Адипінову – окисненням циклогексанолу:

__ОН [O] = О [O] НООС – (СН₂)₄ - СООН

циклогексанон

VII. Дегідратацією гідроксикислот:

Н ООС – СН – СН₂ – СООН Н⁺, t НООС – СН = СН – СООН + Н₂О

│

ОН

VIII. Дегідрогалогенування галогензаміщених кислот:

Н ООС–СН–СН₂–СООН + КОН сп.р-н НООС – СН=СН–СООН + НBr

│

Br

Бромбурштинова к-та фумарова к-та

Фізичні і хімічні властивості

Дикарбонові к-ти – це кристалічні речовини.

Від С₂ до С₇ – розчинні у воді, із збільшенням молекулярної маси (із збільшенням атомів С) розчинність кислот у воді зменшується.

Всі кислоти у водних розчинах ступінчасто дисоціюють і є сильнішими кислотами, ніж відповідні монокарбонові.

Н ООС – СООН НООС – СОО^- + Н⁺

Н ООС – СОО^{- -}ООС – СОО^- + Н⁺

Посилення кислотних властивостей пояснюється взаємним впливом карбоксигруп, а саме, сильною електроноакцепторною дією однієї групи на другу, яка полегшує дисоціацію:

О О С С Н О О Н

Із збільшенням атомів Карбону в молекулі дикарбонової к-ти і в міру віддалення однієї групи СООН від другої взаємний вплив їх послаблюється і сила дикарбонової кислоти відповідно зменшується.

Дикарбонові кислоти виявляють такі ж самі хімічні властивості, як і монокарбонові. Тільки завдяки наявності двох карбоксигруп у молекулі, вони можуть утворювати і кислі і середні солі (повні і неповні) солі, естери, аміди, галогенангідриди.