Н.А. Тюкавкина - Органическая химия (1125793), страница 35
Текст из файла (страница 35)
Какая кислота получается при декарбоксилнрованнн иэопропинмалоаоаой кислоты? Напишите схему реакции Задание 8.22. Какая кислота легче декарбокснлируется — пропановая или нптрозтаноаяяу Напишите схемы реакций. По мере удлинения углеродной цепи и удаления функциональных групп ослабевает их взаимное влияние, так как затухает — Е-эффект. Поэтому следующие два члена гомологического ряда — янтарная и глутаровая кислоты — при нагревании не декарбоксилируются, а теряют молекулу воды и образуют ц и к л и ч е с к и е ангидриды. Такой ход реакции обусловлен образованием устойчивого пяти- нли шестнчленного цикла. -н,сг Янтарнна ангидрид Янтиигая иислста - нло Глгтаргаая нислста Глттарслня ангидрид 1 ноос ооон соон с ооон он б' атис.
8.5. Конформации молекулы янтарной кислоты. Объяснеигте в тексте. 2Я О сна — с~~ ОН СН2 ОН 'сна — с' ао ж~ ° а с=с с~ Ф- 2 3 утят' тгггд н 'ан н б сна — си О н,— с О сна — сд (н, 'с сн,— с В.2.3. ОТДЕЛЬНЫЕ ПРЕДСТАВИТЕЛИ Щавелевая (этаидиовая) кислота НООС вЂ” СООН.
1Пироко распространена в растительном мире. В виде солей содержится в листьях щавеля, кислицы, ревеня. Соли и эфиры щавелевой кислоты имеют тривиальное название оксал аты. В промышленности щавелевую кислоту получают из формиата натрия. ~ Йз-ОООйа $ 1Н~-ОООйа СООйа — а + На СООйа Онааяат натрня Фармнат натрия Щавелевая кислота проявляет в о сста нов итель и ы е свойства: в кислом растворе окисляется перманганатом калия до оксида углерода (1т') и воды.
Эта реакция используется в аналитической химии для установления точной концентрации растворов перман~аната калия. На восстановительных свойствах щавелевой кислоты основан способ удаления буро-коричневых пятен ог перманганата калия. 5НООС --СООН + 2КМлО, + ЗН,БО, — т 1ОСО, + К,БО, + 2Ми$0, + 8Н,О При нагревании в присутствии серной кислоты сначала происходит декарбоксилирование щавелевой кислоты„а затем разложение образовавшейся из нее муравьиной кислоты. Процесс образования циклического ангидрида становится очевидным„если рассмотреть его с позиции стереохимии, т.
е, с учетом пространственного строения исходной кислоты. Например, в случае янтарной кислоты из двух конформаций — заторможенной (рис. 8.5, а') и заслоненной (рис. 8.5, б ) — более выгодной должна быть первая, обусловливающая зигзагообразную конформацию всей цепи (рис. 8.5, а). В заторможенной конформации объемные карбоксильные группы удалены друг от друга на максимально возможное расстояние.
Заслоненная конформация соответствует клешневидной конформации всей цепи (рис. 8,5, б). В заслоненной конформации при энергетически невыгодном расположении карбоксильных групп появляется возможность взаимодействия их друг с другом с образованием новой связи, что приводит к понижению энергии. О Н ООО-ОООН о Н вЂ” С~~Π— ~ НяО ь ОО Мурааьинвя иислота Качественной реакцией для обнаружения шавелевой кислоты и ее солей служит образование нерастворимого оксалата кальция. НаООС вЂ” СООНа + СаС1, — ь (СОО),Са ~ + ХаС! Малоновая (пропандиовая) кислота НООС вЂ” СН,— СООН. Содержится в соке сахарной свеклы. В промышленности получается из хлор- уксусной кислотьу через промежуточную стадию образования цианоуксусной кислоты, которая гидролизуется в малоновую кислоту.
О!-ОНа — ОООН -СН вЂ” — и=С вЂ” СН вЂ” ОООН -ч н Хлорунсусная нислота Цианид натрия Цианоунсусная кислота эн,о, ннсос — он,-соо Малонояая нислота Задание 8.23. По какому механизму протекает первая редкина на приведенной схеме получения мадоноаой кислоты? Большое практическое значение имеет диэтиловый эфир малоновой кислоты, называемый' просто малоновым эфиром, который широко применяют для получения карбоновых кислот. Из малонового эфира синтезируют лекарственные соединения, например барбитураты (сит. !4.2).
Янтарная (бутандновая) кпслота НООС вЂ” СН,— СН,— СООН. Впервые была выделена из продуктов сухой перегонки янтаря, откуда и получила свое название. Соли и эфиры янтарной кислоты имеют тривиалы<ое название с у к ци н а ты (от лат, ьцсс>пшп — янтарь).
Янтарная кислота — промежуточный продукт биологического расщепления белков„углеводов н жиров. Аднпиновая (гександиоваи) кислота НООС вЂ” (СН,)„— СООН. В промышленности получается при окислении циклогексанола 50% азотной кислотой в присутствии луедно-ванадиевого катализатора. он * -он -он он -он -ово~ ннов ва"с Адилиноваи аналога с 'о П вЂ” $ '~ П О !! н 1гл Мвлвиновал аналога Малвиновыа ангидрид Малеиновая кислота в природе не найдена. Она получается каталитическим окислением бензола кислородом воздуха, причем сначала образуется малеиновый ангидрид, котоьрый затем гидролизуется водой в кислоту.
Малеиновый ангидрид и малеиновая кислота используются в производстве полиэфирных смол, стеклопластика, лакокрасочных материалов. Большое количество адипиновой кислоты идет на изготовление полиамидного волокна и е й л о н а (см. ! К2). Благодаря своим кислотным свойствам адипиновая кислота используется в быту для удаления накипи с эмалированной посуды. Она реагирует с карбонатами кальция и магния, переводя их в растворимые соли, и в то же время не портит эмаль, как сильные минеральные кислоты.
Бутецаиовая кислота НООС вЂ” СН=СН вЂ” СООН. Простейшая непредельиая дикарбоновая кислота. Существует в виде стереоизомеров: цис-изомера — малеиновой кислоты и лгралс-изомера — фумаровой кислоты (рис. 8.6). Фумаровая и малеиновая кислоты отличаются по своим физическим и химическим свойствам — имеют разные температуры плавления, значения рК, (см. табл. 8.2) и др.
Малеиновая кислота легко образует циклический ангидрид, что обусловлено близким расположением в пространстве двух карбоксильных групп (рис. 8.6, а). Фумаровая кислота ангидрида не образует из-за удаленности в пространстве карбоксильных групп (рис. 8.6, б). н о ! ч оа. дао'с -ясов -яьоо 1 н !! !! о Бвнаол Малвиноваи иналова Малвиноаыо ангидрид Фумаровая кислота широко распространена в природе, содержится в грибах, лишайниках и высших растениях, например дымянке (Гашапа о!В!ей!а!!а)„от которой она получила свое название.
Фумаровая кислота участвует в биохимических процессах. В промышленнос- ! О Рис. 8.б. Сгсреоизомеры бугендиовой кислоты. Обьяснения в тексте 285 ! ! ! ! о !! н ! с н !! О а о нво он н с !! о !! н ! с н С н -с,! н !! О б ти получается путем изомеризации малеиновой кислоты при нагре- вании или УФ-облучении.
Эта реакция свидетельствует о большей энергетической устойчивости луранс-изомера. Н ОООН я с н~ ~Ооон ноас н с' !! Н СООН Мвлеиновал ннслота Фунаровел нислота Фумаровая кислота, как и малеиновая, используется для получения пластических масс и лакокрасочных материалов. Благодаря своему кислому вкусу применяется в качестве вкусовой добавки к пищевым продуктам. Фталевая (беизол-1,2-дикарбоновая) кислота. В промышленности получается путем гидролиза фталевого ангидрида, который в свою очередь образуется при каталитическом окислении о-ксилола или нафталина кислородом воздуха.
О !! с сн с сн, й О о .Нсилол Наеталии йтелавил виталоне СООН СООН Фталаввл кислоте а Фталевая кислота при нагревании легко отщепляет воду и превращается во фталевый ангидрид. Именно фталевый ангидрид, а не сама кислота, служит источником лля получения различных производных фталевой кислоты.
Более половины производимого в мире фталевого ангидрида расходуется на получение средних (полных) эфиров фталевой кислоты —.- диметил-, диэтил- н диоктилфталатов. Эти эфиры добавляют в качест- ве пластификаторов к поливинилхлориду ности изделиям из него. Диметилфталат отпугивающее гнус. о с целью придания эластичиспользуется как средство, !! о При конденсации фталевого ангидрида с фенолом в присутствии безводного хлорида цинка ХпС!з образуется фен опфта лени, который применяют в медицине как слабительное средство, О ..О"' "О,.О"' и С (3 ! Феняяатяляия гйенолфталеин используют в аналитической химии в качестве индикатора; в щелочной среде (интервал рН 8 — !О) фенолфталеин имеет малиновую окраску.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
