Непредельные карбоновые кислоты

Размещено на http://www.allbest.ru/

Непредельные карбоновые кислоты



Непредельными карбоновыми кислотами называются органические соединения, содержащие в молекуле одну или несколько карбоксильных групп СООН и ненасыщенные (двойные, тройные) связи.

Классификация:

Так как непредельные карбоновые кислоты являются составной частью класса карбоновых кислот, отдельной классификации для них не существует.

Номенклатура непредельных карбоновых кислот:

Тривиальные названия основных карбоновых кислот:

Систематическая номенклатура непредельных карбоновых кислот (ИЮПАК):

1. Выбирают в молекуле наиболее длинную углеродную цепь с ненасыщенными связями, в которую входит атом углерода карбоксильной группы СООН.

2. Нумерацию цепи начинают с атома углерода карбоксильной группы.

3. Называют окружающие радикалы: в порядке возрастания, с указанием количества и положения в цепи.

4. По длине цепи называют углеводород (алкен, алкин, диен и т.д.), указывая положение ненасыщенных связей, добавляя -овая кислота.

непредельный карбоновый кислота углеводородный



Пример1:

Пример 2:

Изомерия.

Для непредельных карбоновых кислот характерна структурная изомерия, связанная со строением углеводородного радикала и положением ненасыщенных связей и геометрическая изомерия, связанная с положением радикалов относительно ненасыщенных связей.

Структурная изомерия, связанная со строением углеводородного радикала:

Пример:

Структурная изомерия, связанная с положением ненасыщенных связей:



Пример:

Пространственная изомерия:

Пример:

Физические свойства

№	Название кислоты	Агрегатное состояние	t- пл., 0С	t- кип., 0С	рКа 250С	Относительная плотность, d420
1	акриловая	жидкость	12	141	4,25	1,0510
2	кротоновая	твердое	71	185	4,69	1,0500
3	коричная	твердое	135	300	4,44	1,2475
4	сорбиновая	твердое	134	135	4,76	1,2040
5	олеиновая	жидкость	14	286	4,84	0,8950
6	малеиновая	твердое	131	135	6,23	1,5900



1. Способы получения одноосновных карбоновых кислот

Способы получения непредельных кислот условно можно разделить на три группы:

1. Получение карбоксильной группы при существующей двойной связи. В качестве исходного соединения берется соединение с ненасыщенными связями.

2. Получение двойной связи при существующей карбоксильной группе, в качестве исходного реагента используется соединение, в котором присутствуют карбоксильные группы.

3. Получение карбоксильной группы и ненасыщенных связей одновременно (совмещение первой и второй групп).



2. Получение двойной связи при существующей карбоксильной группе

1. Дегидратация в-оксикислот.

В ходе реакции происходит отщепление воды, причем, водород отщепляется от б-углеродного атома. Реакция протекает при нагревании, в присутствии серной кислоты.

Пример 1:

2. Дегидрогалогенирование в-галогенозамещенных кислот.

В ходе реакции происходит отщепление галогеноводорода, причем, водород отщепляется от б-углеродного атома. Реакция протекает в присутствии спиртового раствора щелочи, с образованием, в качестве побочных продуктов реакции, соли и воды.



Пример:

3. Действие цинка на вицинальные дигалогенозамещенные кислоты.

В ходе реакции происходит отщепление двух атомов галогена и образованием непредельной кислоты.

Пример:



3. Получение карбоксильной группы и ненасыщенных связей одновременно (совмещение первой и второй групп)

В этом подразделе приводится возможный пример. Комбинирование способов может быть самым разнообразным.

Химические свойства.

Для кислот характерны следующие типы реакций:

1. Электрофильное замещение (S_E по карбоксильной группе).

2. Нуклеофильное замещение (S_N по карбоксильной группе).

3. Электрофильное присоединение (А_Е по двойной связи).

4. Реакции окисления (по двойной связи).

5. Реакция гидрирования (по двойной связи).

1. Реакции электрофильного замещения (S_E).

1. Благодаря наличию в молекуле ненасыщенных карбоновых кислот ненасыщенных связей, увеличиваются кислотные свойства соединения по сравнению с насыщенными карбоновыми кислотами аналогичного строения.



Формула	рКа, 25 0С
CH3CH2COOH	4,87
CH2 = CH - COOH	4,25
CH3CH2CH2COOH	4,81
CH3CH=CH-COOH	4,69

2. Чем ближе ненасыщенная связь к карбоксильной группе, тем выше кислотные свойства соединения. Это объясняется взаимным влиянием двух функциональных групп.

Т.е. б-непредельные кислоты проявляют более сильные кислотные свойства, чем в и т.д.

Данная группа реакций подробно рассмотрена в теме «Одноосновные карбоновые кислоты».

2. Реакции нуклеофильного замещения (S_N).

Данная группа реакций позволяет получить производные карбоновых кислот. Происходит замещение группы ОН в карбоксильной группе на нуклеофильную частицу. Подробно производные карбоновых кислот рассмотрены в аналогичной теме.

Данная группа реакций подробно рассмотрена в теме «Одноосновные карбоновые кислоты».

3. Электрофильное присоединение (А_Е по двойной связи).

Если двойная связь расположена в в, г и др. положениях, реакции А_E протекают по правилу Марковникова (см. химические свойства алкенов).

Если двойная связь расположена в б-положении, реакции А_Е могут протекать по и против правила Марковникова (в зависимости от строения углеводородного радикала).

Рассмотрим электронное строение б-непредельной кислоты.

Т.к. карбоксильная группа, в целом, является акцепторной группой, она смещает электронную плотность в свою сторону. В свою очередь, перераспределение электронной плотности по двойной связи «С=С» происходит таким образом, что в б-положении возникает ее избыток, в в- недостаток. Поэтому электрофильная (положительно заряженная частица) направляется в б-положение, а нуклеофильная (отрицательно заряженная частица) - в в-положение.

3.1 Реакция галогенирования



Пример:

3.2 Реакция гидрогалогенирования

Пример:

3.3 Реакция гидратации



Пример:

3.4 Диеновый синтез (реакция Дильса-Альдера)



Пример:



4. Реакции окисления (по двойной связи)

4.1 Окисление в мягких условиях (реакция Вагнера)

Пример:

4.2 Окисление в жестких условиях

Пример1:



Пример 2:



5. Реакция гидрирования

Пример:

Размещено на Allbest.ru