Лекции по органической химии 1 курс. Введение органическая химия
 Скачать 1.47 Mb.
|
Образование ангидридов и их свойстваПри отщеплении молекулы воды от двух молекул кислоты образуются ангидриды карбоновых кислот. Реакция протекает под влиянием катализатора, над которым пропускают пары кислот, и может быть в общем виде представлена схемой: R—C—OH + HO—C—R R—C—O—C—R + H2O II II II II O O O O кислота кислота ангидрид Как видно из общей формулы, ангидриды представляют собой производные кислот, состоящие из двух соединенных через кислород кислотных остатков (ацилов). Ангидриды получают также действием галогенангидрида кислоты на соль той же кислоты: R—C—Cl + NaO—C—R R—C—O—C—R + NaCl II II II II O O O O хлорангидрид соль ангидрид Большое практическое значение имеет ангидрид уксусной кислоты, или уксусный ангидрид (ацетангидрид). Он может быть получен из хлористого ацетила и ацетата натрия: СH3—C—Cl + NaO—C—CH3 CH3—C—O—C—CH3 + NaCl II II II II O O O O хлористый ацетил ацетат натрия ацетангидрид В настоящее время уксусный ангидрид получают действием уксусной кислоты на кетен: CН2=С=О + НО—С—СН3 СН3—С—О—С—СН3 кетен II II II O O О уксусная кислота уксусный ангидрид Уксусный ангидрид – бесцветная жидкость с острым раздражающим запахом, Ткип. 140 оС, d20=1,079. Ангидриды кислот, подобно галогенангидридам, очень реакционноспособны; они разлагаются соединениями с активны водородом, образуя производное кислоты и свободную кислоту. При действии воды ангидриды гидролизуются на две молекулы кислоты (а), под действием аммиака образуются соответствующие амины (б), воздействием спирта можно получить соответствующий сложный эфир (в): (а) R—C—O—C—R + HOH R—C—OH + HO—C—R II II II II O O O O (б) CH3—C—O—C—CH3 + NH3 CH3—C—NH2 + CH3—C—OH II II II II O O O O уксусный ангидрид (ацетангидрид) ацетамид уксусная кислота (в) CH3—C—O—C—CH3 + НО—СН3 CH3—C—O—СН3 + CH3—C—OH II II II II O O O метилацетат O Образование сложных эфировСложными эфирами называют производные карбоновых кислот, образовавшиеся в результате замещения гидроксильной группы в карбоксиле кислоты на остаток спирта —OR. Общая формула сложных эфиров R—C—O—R' II O Их можно рассматривать и как соединения, в которых радикал кислоты (ацил) связан через кислород с углеводородным радикалом (алкилом). Сложные эфиры могут быть получены путем реакции этерификации – при непосредственном взаимодействии кислоты со спиртом. Образование амидов и их свойстваАмидами называют производные карбоновых кислот, образующиеся в результате замещения гидроксила в карбоксиле кислоты на одновалентный остаток аммиака – аминогруппу –NH2. Общая формула амидов R—C—NH2 II O Амиды могут быть получены нагреванием сухих аммониевых солей карбоновых кислот; при этом выделяется вода и образуется амид: CH3—C—ONH4 CH3—C—NH2 + H2O II II O O уксуснокислый аммоний амид уксусной кислоты (ацетат аммония) (ацетамид) Другой способ заключается в действии аммиака на галогенангидриды и ангидриды кислот: СH3—CH2—C—Cl + H—NH2 CH3—CH2—C—NH2 + HCl II II O O хлорангидрид аммиак амид пропионовой кислоты пропионовой кислоты (пропионамид) Только амид муравьиной кислоты (формамид) HCONH2 – жидкость, остальные амиды – твердые вещества. Амиды легко гидролизуются при нагревании с водой, особенно в присутствии минеральных кислот или оснований; при этом образуется кислота и выделяется аммиак: R—C—NH2 + H—OH R—C—OH + NH3 II II O O При нагревании амидов с P2O5 или с другими водоотнимающими средствами выделяется молекула воды и образуются нитрилы кислот – соединения, содержащие в молекулах вместо карбоксильной группы остаток синильной кислоты H—CN – так называемую нитрильную группу - —CN: t; Р2О5 R—C—NH2 R—CN + H2O II O Нитрилы при гидролизе образуют соответствующие им по числу углеродных атомов карбоновые кислоты и имеют большое значение для их синтеза. |