карбоксилни киселини
Carb на кисел Ted нов клас органични съединения, съдържащи карбоксилна група (карбоксилна група). В зависимост от природата на радикала свързан с групата -. COOH, KK могат да принадлежат към алифатния (мастна), алициклична, ароматна или хетероциклична серия. Според броя на карбоксилни групи в молекулата се разграничат моно-, ди- и полиосновна (моно-, ди- и поликарбонова киселина). Освен това, К. к. Може да бъде наситен (максимум) и ненаситен (ненаситен), съдържащи молекулите на двойни или тройни връзки.
Най К. к. Тривиална имена, много от които са свързани с тяхното присъствие в природата, като мравчена киселина, ябълчена киселина, валерианова, лимонена киселина. Съгласно номенклатурата Женева тук К. да. Се продукти от един и същ въглероден брой въглеводороди имена завършващи добавяне "ова" и думата "киселина", например метан киселина (мравчена) етанова киселина (оцетна киселина) и т.н. . Често, К. счита като производни на въглеводороди; Например, структурата на киселината HC ° С - СООН наречен atsetilenkarbonovoy киселина.
Киселинните свойства се дължат на способността да К. дисоциация във воден разтвор .:
RCOOH Û RCOO - + Н +.
Като правило, К. к. По-малко минерал. константи на дисоциация на едноосновни наситени мастни киселини при 25 ° С в диапазон от 1,7 х 10 -4 (мравчена киселина) до 1.3. 10 -5 (по-високи хомолози). Силата на К за. Значително зависи и от електрофилно радикал, свързана с карбоксилната. Представяне електроотрицателните заместители (например, NO2. CN, Cl) в позиция съседна на карбоксилната група, рязко увеличава киселинност, например цианоацетат CNCH2 СООН около 200 пъти по-силен от оцетна киселина СН3 СООН. Тъй като отстраняването на заместителите карбоксилни влияние намалява. Дикарбоксилна киселина моно-силен, с влиянието на една от друга карбоксилни е по-голяма, отколкото те са близо един до друг. По този начин, сред киселините оксалова киселина НООС-СООН силна малонова киселина HOOCCH2 СООН, което от своя страна е по-силна янтарна НООС (СН2) 2 СООН, и т.н. Киселинността ненаситени мастни по-високи от границата; ефекта на двойната връзка, толкова по-силен колкото по-близо е до карбоксилни. Например, акрилова киселина, СН2 = СН-СООН 4 пъти по-силен пропионова СН3 -СН2-СООН. Ароматни киселини повече ограничаващи алифатна (например, бензоена киселина дисоциационна константа от 6.5. 10 -5).
К к -., Течен (например, нисш мастна киселина) или твърди (например, висши мастни киселини и ароматни) вещество (виж таблицата.). . По-ниските членове на К. наситени мастни лесно разтворим във вода, средни членове (С4 - С10), както и ароматни киселини - е ограничен, висши мастни киселини не е разтворим във вода; както и ароматни киселини, са лесно разтворими в алкохол, етер, бензен.
Най-важните химически свойства на К до -. Способността да превръщат в производни. . При взаимодействие с бази за получаване на сол на К:
RCOOH + NaOH ® RCOONa + Н2 О.
. Когато са изложени на С до алкохоли в присъствие на минерални киселини лесно се формира сложни естери:
RCOOH + R'OH ® RCOOR '+ Н2 О;
халогениди чрез действието на минерална киселина (например, PCL3 POCl3 SOCl2 ..) - К. халогениди RCOX (X - халогенен атом).. При нагряване с киселинни анхидриди се получават чрез дехидратиране средства К. да. (RCO) 2 О. К. халогениди и анхидриди к. Се използва като ацилиращи агенти. . Отцепването на вода, за да амониеви соли К. (1) халогениди и взаимодействие с амоняк (2) води до киселинен амид:
Методи за получаване К. к. Има много различни. Окисляване на първични алкохоли и алдехиди получава К. к. Със същия брой въглеродни атоми. Окислението на кетони придружени от отцепване на С-С; от циклични кетони, образувани дикарбоксилна киселина, например адипинова киселина от циклохексанон:
Наситени въглеводороди могат да бъдат подложени на разрушителни окисление за образуване на смес от продукти, включително карбоксилни киселини. Този метод на 1 m парафин обикновено получават около 350 кг С к Окислението на страничната верига мастни ароматни въглеводороди или полициклични ароматни въглеводороди до ароматни води до K..; например, фталова киселина, получена чрез окисление на нафтален или -ksilola:
Ненаситени въглеводороди се окисляват на мястото на двойната връзка:
Важен метод за синтез К. - хидролиза на нитрили се получават лесно чрез взаимодействие на халогениран въглеводород с натриев цианид .:
RCI + NaCN ® ® RCN RCOOH.
В момента, промишлени стойност, придобита метод К. синтез за карбонилиране, т.е. въвеждане на CO групи в органични съединения ...:
Някои К. к. Са получени от натурални продукти. По този начин, чрез алкална хидролиза (осапунване) мазнини, получени соли на висши мастни киселини (сапуни) и глицерин. Лимонена киселина се получава от върховете на памук и тютюневи стъбла (след отделяне от своя никотин). Много К. к. Получава се чрез ферментация на въглехидрати в присъствието на някои видове бактерии (маслена, млечна киселина, лимонена киселина и др. Видове ферментация).
К. да. Широко разпространени в природата в свободно състояние и под формата на производни (предимно естери). По този начин, в летлив здравец масло съдържа пеларгонова киселина в лимони - Лимонена. Съставът на животински и растителни мазнини и масла включват глицериди на висока нормална кривина к. Стеатоза на която е доминирана от палмитинова киселина. стеаринова киселина и олеинова киселина.
К. да. Техни производни, и множество съединения, съдържащи карбоксил заедно с други функционални групи (например, амино. Хидрокси киселини и др.) Са от голямо биологично значение и практическо използване са разнообразни. Мравчена и оцетна киселина, например, се използват при багрене и печатане тъкани; оцетна киселина и оцетен анхидрид - в производството на целулозен ацетат. Аминокиселините са част от протеина. В медицината използване салицилова киселина, п -aminosalitsilovuyu киселина (PAS), и други.
Висши мастни К. к. Широко се използва като суровина за производство на сапун. лакове и бои, повърхностно активни вещества, като емулгатори в производството на каучук, като пластификатори в производството на гума и други адипинова киселина -. един от изходните продукти в производството на полиамидни влакна (найлон), терефталова - в производството на полиестерни влакна (Dacron, синтетично влакно) акрилонитрил полимер (Orlon) се използва като синтетични влакна, подобна на свойства на естествена вълна. Полимери и съполимери на естери на метакриловата киселина се използва като органичен стъкло.