6.3 Производные карбоновых кислот: сложные эфиры, жиры и мыла

Сложные эфиры – производные кислот, у которых атом водорода в карбоксиле замещен радикалом, по способу получения их часто рассматривают как ангидриды кислот и спирта. Сложные эфиры могут быть образованы органическими и неорганическими кислотами. Изучите реакцию этерификации уксусной кислоты с образованием уксусноэтилового эфира (этилацетата), а также получение сложного эфира из хлорангидридов кислот и спиртов. Из характерных для сложных эфиров химических свойств изучите реакцию омыления (гидролиза). Следует знать, строение, свойства и значение диметилсульфата (алкилирующее средство), тринитрата глицерина, аллинитрита, этилацетата и спермацета.

Жиры (триглицериды) – сложные эфиры, образованные трехатомным спиртом глицерином и высшими жирными кислотами.

Обратите внимание на наиболее часто встречающиеся в составе жиров высшие жирные кислоты: предельные кислоты – пальмитиновая и стеариновая, лауриновая и миристиновая; непредельные кислоты – олеиновая, линолевая и линоленовая. Из критериев физических свойств жиров запомните, что такое температура плавления и от чего она зависит, а также йодное число, являющееся показателем ненасыщенности триглицерида. Из химических свойств изучите реакции омыления едкими щелочами, гидрогенизацию жиров, а также химизм прогоркания жиров. Применение жиров в технике, медицине и ветеринарии.

Мыла – соли высших жирных кислот. В медицине и ветеринарии часто применяется жидкое (калиевое) мыло, называемое медицинским мылом. Важнейшим этапом производства мыла является омыление (гидролиз) жиров едкими щелочами. Изучите реакцию омыления трипальмитина с образованием глицерина и мыла – натриевой соли пальмитиновой кислоты. Что такое свинцовые мыла? Механизм моющего действия мыла.

Вопросы для самопроверки

1. Какие соединения называются: жирами, восками, мылами?

2. Напишите уравнение реакции образования триолеина.

3. Что называется омылением? Мылом?

4. Какие соединения называются амидами и как они получаются?

5. Напишите уравнение реакции получения мочевины различными способами.

7 Оксикислоты

Оксикислоты являются соединениями со смешанными функциями, т.к. содержат различные функциональные группы: карбоксильную ( кислотную) и гидроксильную (спиртовую). Их классифицируют с учетом числа карбоксильных и гидрокарбоксильных групп. Следует изучить прежде всего эмпирические названия оксикислот. У оксикислот возможны три вида изомерии:

• изомерия цепи углеродных атомов (структурная);

• изомерия положения спиртовой группы;

• пространственная изомерия (оптическая).

При изучении одноосновных оксикислот следует обратить внимание на получение их при реакциях:

• неполного окисления гликолей;

• замены галогена на гидроксил в молекуле галогензамещенных кислот;

• омыление оксинитрилов.

Для оксикислот характерны химические свойства, обусловленные карбоксильной группой (образование солей и сложных эфиров); спиртовым гидроксилом (окисление, образование простых и сложных эфиров). Следует изучить и химические свойства характерные только для оксикислот; расщепление 2- оксикислот на альдегиды (или кетоны) и муравьиную кислоту; реакции, протекающие с выделением Н₂О. При изучении физических свойств вспомните, что такое поляризованный свет и каковы его свойства; каков принцип работы прибора, предназначенного для измерения оптической активности; почему такие кислоты, как молочная, обладают оптической активностью и что такое ассиметрический углеродный атом? Для мысленного представления пространственной изомерии запомните (тетраэдрические) модели ассиметрических молекул молочной кислоты. По каким причинам различают: L(-) –молочная кислота и D(+)- молочная кислота (мясомолочная)? Что такое оптические антиподы и рацемические соединения? Изучите три способа разделения (Л. Пастер) рацематов. Из отдельных представителей надо изучить строение, свойства и значение гликолевой, молочной и β-оксимасляной кислот.

Из двухосновных оксикислот следует знать яблочную, проекционные формулы оптически активных форм, а также строение и свойства виннокаменных кислот, их оптически активных D- и L- изомеров, мезовинной и виноградной кислот.

Из трехосновных оксикислот изучите строение и свойства, а также значение лимонной кислоты.

Чаще пользуются эмпирическими названиями оксокислот. Эти кислоты широко распространены в природе. Их можно получить синтетически при окислении оксикислот. Изучите реакции образования глиокисловой и пировиноградной кислот. Из отдельных представителей изучите строение, свойства и значение глиоксиловой, пировиноградной, ацетоуксусной и α- кетоглутаровой кислот.

Вопросы для самопроверки

1. Какие соединения называются оксикислотами? Как они классифицируются?

2. Напишите формулы всех изомеров оксимасляной кислоты.

3. Напишите уравнения реакций с молочной кислотой, характерные для спиртовой группы.

4. Напишите уравнения реакций с гликолевой кислотой, характерные для карбонильной группы.

5. Напишите формулы всех изомеров оксибензойной кислоты.

6. Напишите уравнения реакций образования сложного эфира из салициловой кислоты и этанола.

7. Напишите уравнения реакций с пировиноградной кислотой, характерные для карбоксильной группы.

8. Напишите уравнения реакций с глиоксиловой кислотой по альдегидной группе.