а) Окислением алкенов с разрывом двойной связи; спиртов, альдегидов, кетонов. Ароматические кислоты получаются окислением гомологов бензола, а высшие кислоты – окислением высших алканов.
| ¾® СН3 – СН2 – С – ОН + NН3 | |
б) Гидролиз нитрилов в кислой или щелочной среде:
в) Гидролиз тригалогенопроизводных:
г) Взаимодействие реактива Гриньяра (МОС) с диоксидом углерода (СО2):
д) Оксосинетез алкенов – действие (СО )+ Н2О):
16.3 Физические свойства.Кислоты, в отличие от спиртов имеют более высокие tкип и tпл. Объясняется это значительной ассоциацией молекул кислот за счет водородной связи, которая образуется в результате взаимодействия атома водорода группы ОН одной молекулы и атома кислорода карбонильной группы другой молекулы кислоты. Ассоциация молекул возможна линейная:
а также циклическая димерная:
Большая часть кислот не только в твердом, жидком, но даже в газообразном состоянии находится в виде димеров.
С увеличением углеводородного R возраcтает tкип и tпл, а плотность уменьшается. Низшие кислоты (С1 – С3) – жидкости, имеют резкий кислый запах, средние – неприятный, высшие и ароматические запаха не имеют. Низшие кислоты хорошо растворимы в воде. С увеличением R растворимость уменьшается.
16.4 Химические свойства.Химические свойства карбоновых кислот определяются строением карбоксильной группы. Карбоксильная группа, состоящая из 2-х групп карбонильной группы и гидроксильной (ОН), совершенно новая функциональная группа с присущими ей свойствами. Ввиду близкого расположения эти группы оказывают друг на друга взаимное влияние, что подтверждается теорией А.М. Бутлерова. Поэтому карбоновые кислоты отличаются по свойствам от альдегидов, кетонов и спиртов.
Влияние карбонильной группы ( ) на группу (ОН).
Кислотные свойства у кислот выражены сильнее, чем у спиртов. В кислотах легче отщепляется протон водорода.
Объясняется это влиянием группы ( ) на группу ОН:
Как видно из схемы атом углерода, несущий положительный заряд, стремится погасить дефицит электронов, притягивая электронную пару кислорода группы ОН, увеличивая тем самым положительный заряд ( ) на атоме углерода и более легкому его отщеплению. Поэтому кислоты в отличие от спиртов диссоциируют:
Водные растворы кислот изменяют окраску индикаторов и являются электролитами. Но по сравнению с минеральными кислотами – это слабые кислоты (за исключением муравьиной кислоты).
На силу кислот, т.е. на легкость отщепления протона водорода, влияние оказывает R, связанный с карбоксильной группой.
Электронодонорные группы – поставщики электронов обладающих (+J ) индуктивным эффектом уменьшают заряд ( ) на атоме углерода карбонила, уменьшая силу кислот. Самой сильной является муравьиная кислота. Остальные члены гомологического ряда – довольно слабые кислоты, но сильнее угольной кислоты. Они выделяют угольную кислоту
(в виде СО
2 + Н
2О) из ее солей.
Введение в радикал акцепторных (электронопритяги-вающих) обладающих (-Jэф) групп, усиливает кислотные свойства:
Поэтому хлоруксусная кислота сильнее уксусной.
Наличие двойной связи в a, b-положениях значительно увеличивает силу карбоновых кислот. Это объясняется отрицательным индуктивным эффектом: (-Jэф) двойной связи
Ароматические кислоты сильнее, чем алифатические:
