الأحماض الكربوكسيلية ومشتقاتها الوظيفية. ملخص: المشتقات الوظيفية للأحماض الكربوكسيلية التحلل المائي للمشتقات الوظيفية للأحماض الكربوكسيلية

يمكن ملاحظة أن إدخال حتى ذرة كلور واحدة في الجزيء حمض الاسيتيكيزيد الحموضة بمرتبتين من حيث الحجم ، وحمض الخليك ثلاثي كلورو مماثل في القوة للمشتقات غير العضوية.

يوضح التغيير في الحموضة عند الانتقال من حمض الزبد إلى حمض الزبد البيان الذي تم تقديمه مسبقًا بأن التأثير الاستقرائي (كل من المتبرع والمقبول) يكون أكثر وضوحًا على الذرة المجاورة. كلما كانت ذرة الكلور بعيدة ، قل تأثيرها على الحموضة.

في السلسلة العطرية ، يزداد استقرار أنيون الكربوكسيل بسبب الاقتران مع الحلقة العطرية. لذا ، فإن حمض البنزويك أقوى بحوالي 3.6 مرة من حمض الأسيتيك. تزيد المستقبِلات الموجودة في مواضع حلقة البنزين 2،4،6 من الحموضة ، بينما يقلل المانحون من الحموضة. علاوة على ذلك ، فإن البدائل في الموضعين 2 و 6 لها تأثير قوي بشكل خاص ، والذي ينتج عن قربها من مجموعة الكربوكسي. على سبيل المثال، زوج- حمض الكلوروبنزويك 1.6 مرة فقط أورثو- حمض الكلوروبنزويك أقوى 19 مرة من حمض البنزويك.

المحاضرة رقم 35

الأحماض الكربوكسيلية ومشتقاتها

أحماض أحادية الكربوكسيل.

· الخواص الكيميائية. الحصول على مشتقات الأحماض الكربوكسيلية: أملاح ، أنهيدريد ، هالوهيدريد ، إسترات ، أميدات ، نيتريل. نزع الكربوكسيل وتقليل وهلجنة الأحماض. تفاعلات الاستبدال في حلقة الأحماض الكربوكسيلية العطرية. الطرق الرئيسية لاستخدام الأحماض الكربوكسيلية.

مشتقات الأحماض الكربوكسيلية.

أملاح. إيصال. الخواص الكيميائية: نزع الكربوكسيل ، تخليق كولبي أنوديك ، الحصول على مركبات الكربونيل.

أنهيدريد. التحضير: تجفيف الأحماض مع P 2 O 5 ؛ أسيل أملاح الأحماض الكربوكسيلية مع كلوريد الحمض. الخصائص الكيميائية: التفاعلات مع nucleophiles (acylation ، esterification).

كلوريدات الحمض. إيصال. الخواص الكيميائية: التفاعلات مع النوكليوفيلات (الأسترة ، الأسترة ، التفاعل مع الماء ، الأمونيا ، الأمينات ، الفينولات) ، الاختزال إلى الألدهيدات ، التفاعلات مع مركبات المغنيسيوم العضوية. تفاعلات البنزويل كلوريد والبنزويل.

استرات. الحصول على: أسترة الأحماض الكربوكسيلية (آلية) ، أسيل الكحولات وكحولاتها مع هاليدات الأسيل والأنهيدريدات ، ألكلة أيونات الكربوكسيل. الخواص الكيميائية: التحلل المائي (آلية التحفيز الحمضي والقاعدي) ، الاهتراء ؛ تحلل الأمونيا ، الهدرجة التحفيزية ، الاختزال بهيدرات المعادن المعقدة والمعادن في وجود مصادر البروتون.

أحماض أحادية الكربوكسيل.

الخواص الكيميائية. مشتقات الأحماض الكربوكسيلية

ملح

تحضير الأملاح هو أبسط تفاعل للأحماض الكربوكسيلية.

تمت مناقشة إنتاج الهيدروكربونات عن طريق نزع الكربوكسيل من أملاح الأحماض الكربوكسيلية وتوليف كولبي الأنوديك في قسم "الألكانات".

أنهيدريد

يمكن الحصول على أنهيدريدات الأحماض الكربوكسيلية عن طريق الجفاف بين الجزيئات أو أسيل الأحماض الكربوكسيلية مع كلوريد الحمض. تفاعل الأسيلة هو إدخال مجموعة أسيل (بقايا حمض كربوكسيلي ، ولكن ليس ألدهيد).

يتم الحصول على أنهيدريدات متناظرة بالطريقة الأولى ، ويتم الحصول على أنهيدريدات متناظرة وغير متماثلة بالطريقة الثانية.

في حد ذاتها ، أنهيدريدات حمض الكربوكسيل ليست ذات أهمية كيميائية خاصة. مثل أنهيدريدات أي أحماض ، فإن أنهيدريدات حمض الكربوكسيل هي شكل مخفي وأكثر تفاعلًا من الأحماض. غالبًا ما يتم استخدامها بدلاً من الأحماض في تفاعلات الأسيلة (انظر أدناه).

يتم تحلل الأنهيدريدات بسهولة بواسطة الماء إلى الحمض المقابل.

هاليدات حمض

هاليدات الحمض (هاليدات الأسيل) هي مشتقات من الأحماض الكربوكسيلية التي يتم فيها استبدال ذرة الهالوجين بمجموعة OH. في الغالبية العظمى من الحالات ، توجد ذرة كلور في الجزيء ، في كثير من الأحيان أقل - بروم ، أبدًا - فلور. عندما يتحدث الناس عن هاليدات الحمض ، فإنهم يقصدون دائمًا كلوريد الحمض.

يتم الحصول على كلوريد الحمض عن طريق عمل هاليدات الفوسفور (PCl 3 ، POCl 3 ، PCl 5) أو كلوريد الثيونيل (SOCl 2) على الأحماض. تشبه آلية التفاعل الاستبدال الموصوف سابقًا لمجموعة OH في الكحوليات من أجل ذرة هالوجين.

استقرار كلوريد حمض الفورميك منخفض جدًا بحيث لا يمكن الحصول عليه.

تُستخدم كلوريدات الأحماض ، مثل أنهيدريد ، ككواشف في العديد من التفاعلات لتحضير مشتقات الأحماض الكربوكسيلية.

استرات

يؤدي تفاعل الأحماض الكربوكسيلية مع الكحوليات في وجود حمض معدني (تفاعل الأسترة) إلى استرات.

آلية تفاعل الأسترة:

في المتوسط المحايد الناتج ، تكون معدلات التفاعلات الأمامية والعكسية قريبة. في الحالة العامة ، لا تتجاوز عوائد التفاعل 70٪ من النظرية. لزيادة المحصول ، يُزال الإستر عادةً من كرة التفاعل.

تم إثبات آلية تفاعل الأسترة باستخدام الكحول المسمى بالنظائر.

لم يتم العثور على علامة نظيرية في الماء. لذلك ، فإن أكسجين الإستر يأتي من الكحول.

يكون رد فعل الأسترة قابلاً للعكس تمامًا. التفاعل العكسي هو التحلل المائي (الحمضي أو القلوي). تظهر آلية التحلل الحمضي أعلاه.

آلية التحلل المائي في وجود القلويات (تفاعل التصبن):

التحلل المائي الحمضي ، مثل الأسترة ، قابل للعكس تمامًا. ينتج التحلل المائي القلوي ملح حمض الكربوكسيل وبالتالي لا رجعة فيه.

Interesterification

يمكن أيضًا الحصول على استرات من خلال تفاعل التحويل التبادلي.

آلية تفاعل الأسترة تشبه إلى حد بعيد التحلل المائي (بدلاً من H-OH - R-OH).

نظرًا لأن التفاعل قابل للعكس تمامًا ، يتم إجراؤه في فائض كبير من الكحول (R "-OH) لتحويل التوازن إلى اليمين. في بعض الحالات ، تعطي الفائدة نتائج أفضل من الأسترة.

ميزة الأسترة والأسترة التبادلية هي بساطة التفاعل وتوافر مواد البدء ، والعيب هو انعكاس التفاعل. في التفاعلات التي لا رجعة فيها لتحضير الإسترات ، يبدأ المرء من أنهيدريد أو كلوريدات حامضية للأحماض الكربوكسيلية.

تحضير استرات من أنهيدريد.

تحضير استرات من كلوريدات الحمض.

تشمل أهم المشتقات الوظيفية للأحماض الكربوكسيلية: هاليدات حامضية ، أنهيدريد ، استرات ، أميدات ، هيدرازيدات ، أحماض هيدروكساميك ، نيتريل ، إلخ.

الهالوجينان هيدرات الأحماض الكربوكسية (الأسيالوجينيدات)

هاليدات الأسيل هي مشتقات من الأحماض الكربوكسيلية ، في جزيئاتها يتم استبدال مجموعة الهيدروكسيل ، التي كانت جزءًا من مجموعة الكربوكسيل ، بذرة هالوجين:

pimshishsht ^ ra. تتكون أسماء هاليدات الأسيل من أسماء الأحماض المقابلة أو مجموعات الأسيل وأسماء الهالوجينات:

الكلورانبتريد الخليك xchoranp-schrid benzoic

فتحات ، حمض كلوريد الأسيتات ، كلوريد البنزويل

طرق الحصول عليها. يمكن الحصول على هيدرات الكلور والبروم من خلال عمل كاشف هالوجين على الأحماض الكربوكسيلية:

الأحماض الكربوكسيلية

* يتم الحصول على مشتقات الأحماض الكربوكسيلية بفعل اليود

في وجود الفوسفور:

^ nlpі ^ كو ^ i ^ soin ^ ioa. انخفاض هيوجينانهيدريد الكربوكسيل

سوائل نفاذة الرائحة تهيج الأغشية المخاطية

اصداف.

الخواص الكيميائية. هاليدات الحمض هي كواشف كهربائية قوية ، أقوى من الأحماض الكربوكسيلية. الهالوجين في هذه المركبات لديه قدرة عالية على الحركة.

تعتمد الخصائص المحبة للكهرباء لمثل هذه المركبات على قيمة الشحنة الموجبة الجزئية 5+ على الكربون الكربوني. من جانب ذرة الهالوجين ، يظهر تأثير - / - واضح ، وبالتالي ، تنشأ شحنة كبيرة إلى حد ما + 5 على ذرة الكربون في مجموعة الكربونيل ، والتي تحدد الخصائص القوية للكهرباء من هاليدات الحمض. يدخلون بسهولة في تفاعلات الاستبدال النووي:

تفاعل عالي من هاليدات الحمض

يسمح لك باستخدامها كواشف للتأكسد لإدخالها

denyl لمجموعة أسيل

لذلك مثل إعادة

تسمى الأسهم تفاعلات الأسيلة ، والهاليدات الحمضية

أحماض كربوكسيلية - عوامل مؤكسدة.

وجدت هاليدات الحمض ، بسبب نشاطها العالي ، تطبيقًا واسعًا للغاية في التخليق العضوي.

أنهيدريد كربوكسي

Anhydrides هي مشتقات من الأحماض الكربوكسيلية ، في جزيئاتها يتم استبدال ذرة الهيدروجين من مجموعة الكربوكسيل بمجموعة أسيل. يمكن أن يكون لها هيكل خطي ودوري. تشكل الأنهيدريدات الحلقية أساسًا أحماض ثنائية الكربوكسيل.

nimspd ^ iai ^ ra. تسمية أنهيدريدات تتشكل من تافهة

أسماء الأحماض المقابلة:

طرق الحصول عليها. ±. / جفاف الأحماض الكاريونية. في

تمرير بخار الحمض فوق عامل إزالة الماء المناسب (خامس أكسيد الفوسفور ، أنهيدريد ثلاثي فلورو أسيتيك) ، يتم إطلاق الماء - تفاعل الجفاف:

الأحماض الكربوكسيلية

2. على نطاق صناعي ، يتم الحصول على أنهيدريدات عن طريق تفاعل هاليدات الحمض مع الأملاح اللامائية للأحماض الكربوكسيلية:

ح. تفاعل الأحماض الكربوكسيلية مع الكيتونات (طريقة صناعية للحصول على أنهيدريد الخل):

^ خصائص ioic. mon! hydrides - مواد بلورية

أو السوائل التي تذوب قليلاً في الماء لها رائحة نفاذة.

الخواص الكيميائية. تتميز أنهيدريدات حمض الكربوكسيل بطابع إلكتروفيلي أقل وضوحًا من هاليدات الحمض ، ولكن أكثر من الأحماض الكربوكسيلية المقابلة ، نظرًا لأن الزوج الوحيد من إلكترونات ذرة الأكسجين مقترن بمجموعتي كربونيل في نفس الوقت ، مما يؤدي إلى انخفاض في 5 + الشحنة على مجموعة كربونيل الكربون مقارنة بهاليدات الحمض ، لكنها أكبر بشكل طبيعي مقارنة بالأحماض:

تتفاعل أنهيدريدات الأحماض الكربوكسيلية بسهولة

استبدال nucleophilic وتستخدم كواشف مؤكسدة:

24. المشتقات الوظيفية للأحماض الكربوكسيلية

يستخدم أنهيدريد الخل في تخليق الألياف الاصطناعية والمستحضرات الصيدلانية (حمض أسيتيل الساليسيليك).

إسترس

\ ^ لوnye ecylgras - مشتقات الأحماض الكربوكسيلية ، في جزيئاتها ، تم استبدال مجموعة الهيدروكسيل ، التي كانت جزءًا من مجموعة الكربوكسيل ، بمخلفات كحول أو فينول - SZh ":

pitspklaї ^ ra. تمت تسمية الإسترات على اسم حمض البداية والكحول أو الفينول:

الأحماض الكربوكسيلية

طرق الحصول عليها.

تفاعل هاليدات الحمض

والأنهيدريدات الكربوكسيلية الحمضية مع الكحول ta * / mi و grenoxidoami schshche-

المعادن المحلية:

2. تفاعل الأحماض الكربوكسيلية مع الكحول (تفاعل

الأسترة):

يكون رد فعل الأسترة قابلاً للانعكاس. د ^ تيا تحول التوازن

في اتجاه تكوين المنتجات النهائية ، يتم تقطير الأثير الناتج أو أخذ أي من مواد البداية بشكل زائد.

الخصائص الفيزيائية. الإسترات عبارة عن سوائل ذات رائحة لطيفة ، وغالبًا ما تكون غير قابلة للذوبان في الماء. بالمقارنة مع الأحماض والكحوليات المقابلة ، لديهم نقاط غليان أقل لأن جزيئاتهم غير مرتبطة.

الخواص الكيميائية. الإسترات عبارة عن كواشف محبة للكهرباء ، لكن خصائصها المحبة للكهرباء أقل وضوحًا مقارنة بهاليدات حمض الكربوكسيل والأنهيدريدات:

يزداد عدد الألفة الكهربية للإيثرات إذا كان الجذر الهيدروكربوني لمجموعة الإستر يشكل نظامًا مترافقًا مع ذرة الأكسجين.

24. المشتقات الوظيفية للأحماض الكربوكسيلية

أسمي haki ethers! igtivirine ethereum.

تدخل الإسترات في تفاعلات الاستبدال النووي.

1. يحدث التحلل المائي للإسترات في كل من البيئات الحمضية والقلوية.

التحلل المائي الحمضي للإسترات هو رد فعل عكسي لتفاعل الأسترة:

استر

i-sg + con o-n

حمض الكربوكسيل

يتضمن shedan ^ 1zm من هذا التفاعل بروتون ذرة الأكسجين لمجموعة الكاربونيل مع تكوين carbocation ، والذي

الذي يتفاعل مع جزيء الماء:

يمكن رؤية الورنيش من الآلية ، والتحلل المائي الحمضي قابل للانعكاس.

التحلل القلوي. التحلل المائي في وجود المحاليل المائية للقلويات أسهل من التحلل الحمضي ، لأن أنيون الهيدروكسيد هو أكثر نشاطًا وأقل حجمًا من النوكليوفيل من الماء. على عكس التحلل المائي الحمضي ، فإن التحلل المائي القلوي لا رجوع فيه:

الأحماض الكربوكسيلية

لا يعمل القلوي كمحفز ، ولكن كمتفاعل.

يبدأ التحلل المائي بالهجوم النوى لأيون الهيدروكسيد على ذرة الكربون لمجموعة الكاربونيل. يتم تكوين أنيون وسيط يشق أيون الألكوكسيد ويتحول إلى جزيء حمض الكربوكسيل. يقوم أيون الألكوكسيد ، كقاعدة أقوى ، بإخراج البروتون من جزيء الحمض ويتحول إلى جزيء كحول:

1_ | _1 ، التحلل المائي لعظم السمكة المتعرجة لا رجوع فيه لأن أنيون الكربوكسيل يحتوي على نسبة عالية من عدم تموضع الشحنة السالبة وغير عرضة للهجوم بواسطة هيدروكسيل الكحول.

غالبًا ما يسمى التحلل المائي القلوي للإسترات بالتصبن. يأتي المصطلح من اسم منتجات التحلل المائي القلوي للدهون - الصابون.

2. التفاعل مع الأمونيا (تحلل الأمونيا) ومشتقاتها:

3. i ± aiip pkrklpkritsgikach ^ ii (كحول الإسترات) كا-

موهوب مع كل من الأحماض المعدنية والقلويات:

24. المشتقات الوظيفية للأحماض الكربوكسيلية

لتحويل التوازن إلى اليمين ، كلما كان أكثر تقلبًا

4. تكاثف إستر Claisen نموذجي لإسترات الأحماض الكربوكسيلية التي تحتوي على ذرات الهيدروجين في الموضع a. يستمر التفاعل في وجود قواعد قوية:

يقوم أيون الألكوكسيد بفصل البروتون عن ذرة الكربون a لجزيء الأثير. يتم تكوين كاربانيون مستقر متوسطًا (I) ، والذي يعمل باعتباره محبًا للنواة ، يهاجم ذرة الكربون لمجموعة الكربونيل لجزيء الإستر الثاني. يتكون المنتج المضاف (II). ينقسم أيون ألكوكسيد ويتحول إلى المنتج النهائي (III). وبالتالي ، يمكن تقسيم المخطط الكامل لآلية التفاعل إلى ثلاث مراحل:

إذا تفاعلت تحتوي على استرات

أ- ذرات الهيدروجين ، ثم يتم تكوين خليط من أربعة نواتج ممكنة. يستخدم التفاعل للإنتاج الصناعي لإستر الخل.

الأحماض الكربوكسيلية

5. / عمل مركبات المغنيسيوم العضوي مع التحلل المائي اللاحق يؤدي إلى تكوين كحول من الدرجة الثالثة:

الإسترات لها أهمية كبيرة كما أسيلات

تستخدم الكواشف والمذيبات لتخليق الألدهيدات ، الكيتونات ، البوليمرات ("الزجاج العضوي" - زجاج شبكي) ، المواد الطبية: فورمات الإيثيل - لإنتاج فيتامين Bg يستخدم بنزوات البنزيل لعلاج الجرب. تُعرف الإسترات بالعطور في صناعة العطور (فورمات الإيثيل ، أسيتات الإيثيل) ومكونات المواد الغذائية: الكمثرى - أسيتات الأيزو أميل ، التفاح - إيزو أميل فاليرات ، الروم - فورمات الإيثيل ، إيثيل الزبدات.

أناناس -

وسط الأحماض الكربوكسيلية

Hyp Miami هي مشتقات من الأحماض الكربوكسيلية ، في جزيئاتها يتم استبدال مجموعة الهيدروكسيل من الكربوكسيل بمجموعة أمينية:

يمكن اعتبار جميع المركبات تقريبًا من مشتقات الأسيل للأمونيا والأمينات الأولية والثانوية.

التسمية. تشتق أسماء الأميدات من أسماء الأحماض والأمينات المقابلة. في معظم الحالات ، يتم استخدام الأسماء التافهة للأسيل ، واستبدال اللاحقة -il بـ -amide. وفقًا للتسمية البديلة لـ IUPAC ، في أسماء الأحماض المقابلة ، يتم استبدال الجزء -oic acid باللاحقة -amide. يشير الرمز N إلى موضع البدائل في ذرة النيتروجين في مجموعة الأميد:

24. المشتقات الوظيفية للأحماض الكربوكسيلية

^ استقبال iosoi. يتم الحصول على الأميدات نتيجة تفاعل هاليدات الحمض أو أنهيدريد أو استرات الأحماض الكربوكسيلية مع الأمونيا والأمينات الأولية أو الثانوية ؛ عند تسخين أملاح الأمونيوم للأحماض الكربوكسيلية ؛ في التحلل المائي للنتريل:

الخصائص الفيزيائية. الأميدات هي مواد بلورية أو

السوائل القابلة للذوبان في الماء والمذيبات العضوية. هذه مركبات مرتبطة ، وهي القدرة على الارتباط والتي ترجع إلى حقيقة أن الإلكترونات n من مجموعة الكاربونيل قد تحولت إلى ذرة الأكسجين الأكثر كهربيًا ، والزوج الوحيد من إلكترونات النيتروجين مترافق مع مجموعة كاربونيل. نتيجة لهذا ، فإن الهيدروجين الموجود في ذرة النيتروجين لديه القدرة على تكوين رابطة هيدروجينية مع جزيء أميد آخر:

منذ ارتباط الأميدات ، لديهم

أعلى ، مقارنة بالأحماض الكربوكسيلية المقابلة ، نقاط الانصهار والغليان.

الأحماض الكربوكسيلية

limichssays syiisiya. أميدات

اليكتروفيل ضعيف جدا.

بسبب اقتران زوج وحيد من إلكترونات ذرة النيتروجين

(+ L / -effect) مع مجموعة كاربونيل ، تكون الشحنة الموجبة الجزئية على ذرة الكربون في مجموعة C = O في الأميدات أقل من تلك الموجودة في هاليدات الحمض ، والأنهيدريدات والإسترات:

بسبب هذا الهيكل الإلكتروني ، الأميدات عمليا

لا تتفاعل مع الكواشف النووية.

تظهر حرف مذبذب.

الخصائص الأساسية. يمكن اعتبار الأميدات كمشتقات للأمونيا ، حيث يتم استبدال ذرة الهيدروجين ببقايا أسيل. لكن بقايا الأسيل تحتوي على مجموعة كاربونيل مترافقة مع زوج وحيد من إلكترونات ذرة النيتروجين ، لذلك تقل الخصائص الأساسية لمجموعة NH2 بشكل كبير:

تشكل الأميدات الأملاح فقط مع الأحماض المعدنية القوية.

يحدث تكوين الملح في حالة عدم وجود رطوبة ، فهذه الأملاح سهلة

تتحلل بالماء لأنها تتكون من قاعدة ضعيفة وحمض قوي.

خصائص الحمض. الأميدات حمضية أكثر من الأمونيا. في جزيئات الأميدات غير المستبدلة و N المستبدلة ، ذرات الهيدروجين سندات NHالحصول عليها

1. / ipzitsrpist shpiiii. أميدات

مواد محايدة. هم

24. المشتقات الوظيفية للأحماض الكربوكسيلية

التنقل بسبب اقتران الزوج الوحيد من إلكترونات ذرة النيتروجين مع الإلكترونات p لمجموعة كاربونيل.

تظهر الأميدات غير المستبدلة وغير المستبدلة خصائص أحماض ICH:

2. التحلل المائي للأميدات. في بيئة محايدة ، تتحلل الأميدات بالماء

أصعب بكثير من المشتقات الوظيفية الأخرى للأحماض الكربوكسيلية. حامض أو قلوي يحفز هذه العملية:

ح. і ± esiiiataaiil. عند تسخين الأميدات غير المستبدلة

النتريل المذابة:

مع وسائط قوية لإزالة المياه و ciimi (أنا أو أنا) حول

الأحماض الكربوكسيلية

4. تقسيم الأميدات غير المستبدلة إلى الأمينات الأولية. تم اكتشاف التفاعل عام 1881 بواسطة الكيميائي الألماني أ.ف.هوفمان ، المسمى "إعادة ترتيب هوفمان":

5. اختزال الأميدات تحت تأثير هيدريد ألومنيوم الليثيوم

الدفع. يذهب إلى تكوين الأمينات:

±> -Ni المحمية الأميدات تعطي الأمينات الثانوية أو الثلاثية.

6. استبدال ذرة هيدروجين في مجموعة 1CHH2 بهالوجين. يحدث التفاعل عادة في وجود القواعد:

الهايوجيناميدات الناتجة النقية كيميائيا هي مركبات غير مستقرة مع

خصائص مؤكسدة. يتم استخدامها ككواشف مهلجنة.

تستخدم أميدات الأحماض الكربوكسيلية على نطاق واسع كمذيبات (فورماميد ، ثنائي ميثيل فورماميد ، إلخ) في إنتاج الألياف الاصطناعية والدهانات والورنيشات والمواد النشطة بيولوجيًا. غالبًا ما يتم استخدامها لتحديد الأحماض. من الممكن تحديد إنتاج الحمض بطرق مختلفة بمشتقاته ، بما في ذلك الأميدات. على سبيل المثال ، غالبًا ما تعمل نقطة الانصهار الدقيقة لأميد حمض الزبد على حل مشكلة الحصول على الحمض المقابل بشكل لا لبس فيه ، والذي يكون سائلًا في ظل الظروف العادية.

هيدرازيدات أحماض الكربوهيدرات 0H0OIC

الهيدرازيدات هي مشتقات من الأحماض الكربوكسيلية ، في جزيئاتها يتم استبدال مجموعة الهيدروكسيل من الكربوكسيل بمخلفات هيدرازين أو ألكيل أو أريل هيدرازين:

24. المشتقات الوظيفية للأحماض الكربوكسيلية

التسمية. تتكون أسماء الهيدرازيد من الأسماء

الأحماض الكربوكسيلية المقابلة والهيدرازينات.

^ تلقي لوكوس. يتم الحصول على الهيدرازيدات عن طريق عمل الهيدرازين أو الألكيل أو الأريل هيدرازينات على كلوريد الحمض ، والأنهيدريدات ، وإسترات الأحماض الكربوكسيلية:

خصائص chuizic. الهيدرازيدات عبارة عن مواد بلورية ذات نقطة انصهار محددة بوضوح ، مما يسمح باستخدامها لتحديد الأحماض الكربوكسيلية.

الخواص الكيميائية. الهيدرازيدات مماثلة في الخصائص الكيميائية للأميدات. يحتوي جزيء هيدرازيد

ذرتان نيتروجين:

زوج وحيد من الإلكترونات

الأحماض الكربوكسيلية

تترافق ذرة النيتروجين مع مجموعة كربونيل ، ولا يشارك الزوج الوحيد من إلكترونات ذرة النيتروجين في الاقتران ، وبالتالي فإن الهيدرازيدات لها خصائص أساسية ونووية أكثر وضوحًا من الأميدات. أنها تشكل الأملاح مع الأحماض المعدنية المخففة ، والألكيلات ، والأسيلات ، وتتفاعل مع مركبات الكربونيل وحمض النيتروز:

تستخدم الهيدرازيدات على نطاق واسع في تصنيع المواد الطبية.

النتريل (سيانيدات)

النتريل عبارة عن مركبات عضوية تحتوي على مجموعة أو أكثر من مجموعات cyano المرتبطة بجذر الهيدروكربون:

24. المشتقات الوظيفية للأحماض الكربوكسيلية

pimspAlai ^ ra. تسمية النتريل تتكون من تافهة

أسماء بقايا الأسيل للأحماض المقابلة أو الأسماء المنهجية للأحماض الكربوكسيلية التي لها نفس عدد ذرات الكربون ، متبوعة بإضافة اللاحقة -نيتريل:

Н3С-СзЧС6Н-CH-С3Ч

^ lii \ ^ iit il ^ psnil. أنا. ^ سحب Essir іigіiiiio ماء قوي-

يعني أخذ بعيدا:

^! ص ، 05 ؛ ز І أنا "КіН2 ،

n3s-s = + H20

2. ioaimiieistpie salisepalіhapio with sillpi і ^ iaapioiiiiiiipii، іhis-

ليتاس (السيانيد):

"الخصائص الفيزيائية: النتريل عبارة عن مواد سائلة أو صلبة لا تذوب في الماء ، ولكنها قابلة للذوبان في مذيبات عضوية متعادلة.

الخواص الكيميائية. مجموعة cyano ، التي تظهر تأثيرًا حثيًا سلبيًا ، تزيد من حركة ذرات الهيدروجين في ذرة الكربون ؛ ونتيجة لذلك ، من الممكن حدوث تفاعلات التكثيف ؛ في موقع تمزق الرابطة الثلاثية ، يدخل النتريل في تفاعلات إضافة محبة للنواة.

±. عند إضافة الكواشف nuzhleochrylonth ، يحدث التحلل المائي للنتريل عند تسخينه باستخدام محاليل مائية من الأحماض أو القلويات لتكوين الأميدات ، والتي يمكن بعد ذلك تحللها إلى أحماض:

الأحماض الكربوكسيلية

2. التفاعل الذي يشمل ذرات الكربون ، يحدث تكثف النتريل (تفاعل ثورب) في وجود القواعد: البوتاسيوم أو أميدات الصوديوم ، ألكوكسيدات المعادن. رد الفعل مشابه لتكثيف اللدول:

ح. اختزال نيتريل الليثيوم مع الشيموهيدريد ، أو الهيدروجين ، ينتقل إلى الأمينات المقابلة:

تستخدم النتريل على نطاق واسع في التخليق العضوي ،

تستخدم بعض تفاعلات المركبات العضوية مع النتريل لتمديد سلسلة الكربون. الأسيتونتريل مذيب جيد للأحماض الدهنية ويستخدم في إنتاج فيتامين ب 1. تدخل المادة البلورية malononitrile بسهولة في تفاعلات التكثيف ، وتستخدم على نطاق واسع للحصول على مركبات حلقية غير متجانسة - فيتامينات B1؟ ب 6 ، مبيدات الآفات والأصباغ.

^ 1irs (triacylglycerols ، triacylglycerides) - مركب

استرات الجلسرين كحول ثلاثي الهيدروجين والأحماض الأليفاتية الأعلى. الصيغة العامة للدهون:

الدهون هي في الغالب أحماض أحادية السلسلة مستقيمة تحتوي على عدد زوجي من ذرات الكربون من 4 إلى 26.

24. المشتقات الوظيفية للأحماض الكربوكسيلية

وفقًا للتركيب الحمضي ، يتم تقسيم ثلاثي الجلسريدات إلى بسيطة ، تحتوي على بقايا من نفس الأحماض (R \ u003d R "\ u003d R") ، ومختلطة ، والتي تشمل بقايا حمضية مختلفة.

غالبًا ما تكون الدهون الطبيعية مختلطة من ثلاثي الجلسرين. يتم تمثيل التركيب الحمضي لدهون جسم الإنسان بشكل أساسي من خلال الأحماض الدهنية والبالميتية ، والتي تأتي مع الطعام وتتشكل عن طريق التخليق الحيوي في الجسم. الأحماض الدهنية غير المشبعة: الأوليك ، اللينوليك ، الأراكيدونيك - لا تتشكل في جسم الإنسان ، ولكنها تأتي فقط مع الطعام. يطلق عليهم لا غنى عنها.

التسمية. وفقًا للتسمية المنهجية IUPAC للدهون ، يتم سرد أسماء الأحماض الدهنية أولاً بالترتيب الأبجدي ، ثم يشار إلى الهيكل الرئيسي ، الجلسرين. وفقًا للتسمية التافهة في الدهون ، يتم استبدال الجزء من اسم الأحماض الدهنية -inova باللاحقة -in:

إيصال. أ * ، لتخليق ثلاثي الجلسرين ، يمكن للمرء استخدام تفاعلات O- أسيل الجلسرين (الأسترة ، تفاعل جليسيرات الصوديوم مع كلوريد الحمض):

الأحماض الكربوكسيلية

الطرق الاصطناعية للحصول على الدهون من الجلسرين

ليس لها قيمة صناعية. في كثير من الأحيان ثلاثي الجلسرين

معزولة عن الأنسجة النباتية والحيوانية المكسرة عن طريق الاستخراج والضغط والتقديم.

مواد مسامية. يعتمد اتساق الدهون على تكوينها الحمضي. تحتوي الجلسرين الثلاثي الصلب ، كقاعدة عامة ، على بقايا الأحماض الدهنية المشبعة ، وغالبًا ما تكون دهون من أصل حيواني. تشتمل تركيبة الدهون السائلة ، التي تسمى الزيوت ، بشكل أساسي على بقايا الأحماض غير المشبعة. عادة ما تكون الدهون النباتية سائلة. الاستثناء هو زبدة الكاكاو ، والتي تكون صلبة في الظروف العادية دهون السمك- سائل.

الدهون الطبيعية عبارة عن خليط من ثلاثي الجلسرين وبالتالي ليس لها نقاط انصهار مميزة. الدهون غير قابلة للذوبان في الماء ، ولكنها قابلة للذوبان بسهولة في المذيبات العضوية: الهيدروكربونات ، الأثير ، الكلوروفورم.

الخواص الكيميائية. كإسترات ، فإن الدهون قادرة على التحلل المائي ، وفي وجود الأحماض غير المشبعة في بنيتها ، فإن ثلاثي الجلسريدات الثلاثية تظهر خصائص الألكينات.

1. يتم تحفيز التحلل المائي للدهون بواسطة المحاليل المخففة للأحماض أو القلويات:

"الخصائص الفيزيائية.

صلبة أو سائلة ، ولكن ليس

24. المشتقات الوظيفية للأحماض الكربوكسيلية

في الصناعة ، يتم إجراء التحلل المائي عن طريق التسخين بالماء

في وجود أحماض السلفونيك أو التسخين بالبخار. غالبًا ما يستخدم إنزيم الليباز للتحلل المائي.

عندما تتفاعل الدهون مع المحاليل المائية للقلويات ، يتشكل مزيج من الجلسرين وأملاح الصوديوم (البوتاسيوم) من الأحماض الدهنية ، والتي تسمى الصابون. تسمى عملية التحلل المائي القلوي لثلاثي الجليسريد ، مما يؤدي إلى إنتاج الصابون ، التصبن. غالبًا ما يستخدم المصطلح نفسه للإشارة إلى تفاعلات التحلل المائي القلوي لمركبات أخرى.

يتم استخدام خليط أحماض البالمتيك والأحماض الدهنية الناتجة عن التحلل المائي في صنع الشموع.

دعونا نركز على جودة الدهون. في الممارسة التحليلية ، يتم استخدام تصبن الدهون لتحديد جودتها. يتم تحديد ما يسمى برقم التصبن - عدد ملغ من KOH الذي يتم إنفاقه على التحلل المائي ل 1 غرام من الدهون.

يتم تسخين الفائض من هيدروكسيد البوتاسيوم باستخدام ثلاثي الجليسريد ويتم تحديد كمية القلويات التي ذهبت لتحييد الأحماض عن طريق المعايرة الخلفية. وبالتالي ، يتم تحديد المحتوى الكلي لكل من الأحماض الحرة والمتعلقة بالدهون الثلاثية.

كسر الروابط المزدوجة في بقايا الأحماض غير المشبعة. تتم العملية في وجود محفز من النيكل أو البلاتين عند درجة حرارة وضغط مرتفعين:

تخضع الدهون النباتية بشكل رئيسي لعملية الهدرجة

والدهون البحرية. هذه العملية تكمن وراء

إضافة الهيدروجين في الموقع

الأحماض الكربوكسيلية

سمن الفودكا والصابون. يتم تصبن الدهون السائلة ، ويتم الحصول على الجلسرين والأحماض غير المشبعة ، والتي يتم تقليلها ، ويتم الحصول على الصابون منها.

شارجرين - دهون صالحة للأكل مع إضافة مواد منكهة وعطور ، مثل ثنائي الأسيتيل مع طعم ولون الزبدة. تسمى الدهون الصناعية التي يتم الحصول عليها نتيجة الهدرجة شحم الخنزير.

3. إضافة الهالوجينات إلى الدهون له أهمية تحليلية كبيرة. يتم الكشف عن بقايا الأحماض غير المشبعة في بنية الدهون عن طريق تغير لون ماء البروم.

H2C-O-CO- (CH2) 7-HC = CH- (CH2) 7-CH3

not-o-co- (sn2) 7-ns \ u003d sn- (sn2) 7-sn3 ZV1 ""

n2s-o-CO- (CH2) 7-HC = CH- (CH2) 7-ch3

تريولين

H2C-O-CO- (CH2) 7-CHBr-CHBr- (CH2) 7-CH

HC-O-CO- (CH2) 7-CHBr-CHBr- (CH2) 7-CH

H2C-O-CO- (CH2) 7-CHBr-CHBr- (CH2) 7-CH

gri (9،10-di6romstearoyl) جليرين

4. أكسدة الدهون. وجود روابط مزدوجة في الجزيئات

تعمل الدهون على تعزيز الأكسدة بسهولة مما يؤدي إلى النتانة.

هناك نوعان من "النتانة": التحلل المائي - الانقسام إلى أحماض حرة بسلسلة قصيرة ، والتي تحدث تحت تأثير الإنزيمات أو الكائنات الحية الدقيقة ، والأكسدة.

تؤدي أكسدة الدهون إلى تكوين الألدهيدات والكيتونات ذات السلسلة القصيرة رائحة كريهةوالذوق:

H2C-O-CO- (CH2) 7

ns-o-so-i n2s-o-so-i

HC = CH- (CH2) 7-CH3

24. المشتقات الوظيفية للأحماض الكربوكسيلية

الدهون المكونة من الأحماض الدهنية المشبعة

الكيتونات من شكل الأكسدة.

المشتقات الوظيفية للأحماض الكربوكسيلية. أحماض كربوكسيلية ثنائية القاعدة.أ , ب - أحماض غير مشبعة

مشتقات الأحماض الكربوكسيلية

1. هاليدات حمض.

تحت تأثير هاليدات الفوسفور أو كلوريد الثيونيل ، تتشكل الهاليدات:

CH 3 COOH + PCl 5 ® CH 3 COCl + POCl 3 + حمض الهيدروكلوريك

الهالوجين في هاليدات الحمض شديد التفاعل. يحدد التأثير الاستقرائي القوي سهولة استبدال الهالوجين بمركبات نيوكليوفيل أخرى: - أوه, - أو, - نيو هامبشاير2, - ن3, - CNوإلخ.:

CH 3 COCl + CH 3 COOAg® (CH 3 CO) 2 Oأنهيدريد الخل + AgCl

1. أنهيدريد.

تتشكل الأنهيدريدات عن طريق تفاعل الأملاح الحمضية مع هاليداتها الحمضية:

CH 3 كونا + CH 3 COCl ® كلوريد الصوديوم + (CH 3 كو) 2 ا

أنهيدريدات الحمض شديدة التفاعل ، ومثل هاليدات الحمض ، تعتبر عوامل أسلة جيدة.

2. أميدات.

يتم الحصول على الأميدات عن طريق هاليدات الحمض

CH 3 COCl +2 NH 3® CH 3 CONH 2الاسيتاميد+ NH4Cl

أو من أملاح أحماض الأمونيوم ، أثناء التقطير الجاف الذي ينفصل منه الماء ويتكون حمض أميد. تتشكل الأميدات الحمضية أيضًا كمنتج ثانوي أثناء التحلل المائي للنتريل. تعتبر عمليات التخمير مهمة في الصناعة لإنتاج عدد من المركبات القيمة ( ن, ن-ديميثيل فورماميد ، ثنائي ميثيل أسيتاميد ، إيثانول أميدات من الأحماض الأعلى).

4. النتريل. أهم ممثلي النتريل هم الأسيتونتريل. CH 3 CN(يستخدم كمذيب قطبي) وأكريلونيتريل CH 2 = CHCN(مونومر لإنتاج الألياف العصبية الاصطناعية ولإنتاج المطاط الصناعي ديفينيل نتريل مع مقاومة الزيت والبنزين). الطريقة الرئيسية للحصول على النتريل هي تجفيف الأميدات على المحفزات الحمضية:

CH 3 CONH 2 ® CH 3 ج- CN + ح 2 ا

5. استرات. استرات الأحماض الكربوكسيلية لها أهمية عملية كبيرة مثل المذيبات والسوائل الهيدروليكية وزيوت التشحيم والملدنات والمونومرات. يتم الحصول عليها عن طريق أسترة الكحولات مع الأحماض والأنهيدريدات والهاليدات الحمضية أو عن طريق تفاعل الأحماض والألكينات:

CH 3 -CH \ u003d CH 2 + CH 3 COOH® CH 3 COOCH (CH 3) 2

تستخدم العديد من الإسترات كعطور:

CH 3 COOCH 2 CH 3	جوهر الكمثرى
CH 3 CH 2 CH 2 COOCH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3	جوهر الأناناس
HCOOCH 2 CH 3	جوهر الروم

أحماض مشبعة ثنائية القاعدة

الأحماض المشبعة ثنائية القاعدة لها الصيغة العامة ج ن ح 2 ن(COOH) 2 . من أهمها:

برنامج الأمم المتحدة للبيئة والأمم المتحدة- حمض الأكساليك الإيثاني كربوكسيلي ؛

HOOS-CH 2 -COOH- حمض المالونيك ، حمض الكربوكسيليك ؛

HOOS-CH 2 -CH 2 -COOH- حمض السكسينيك ، بوتانيكاربوكسيليك ؛

HOOS-CH 2 -CH 2 -CH 2 -COOH- حمض البنتانيكاربوكسيليك الجلوتاريك.

كيف تحصل على

الطرق العامة للحصول على الأحماض ثنائية القاعدة مشابهة لطرق الحصول على الأحماض أحادية القاعدة (أكسدة الجليكول ، التحلل المائي للدينتريت ، تخليق كولبي - انظر المحاضرة رقم 27).

1. أكسدة أحماض الهيدروكسي:

OH-CH 2 CH 2 COOH® HOCCH2COOH® HOOC-CH2-COOH

2. أكسدة الألكانات الحلقية.

هذه طريقة صناعية للحصول على حمض الأديبيك. هووك- CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 - COOHمن الهكسان الحلقي.

تتشكل أحماض السكسينيك والأوكساليك أيضًا من المنتجات الثانوية. يستخدم حمض الأديبيك لتخليق الألياف نايلون 6.6 والملدنات.

الخواص الكيميائية

الأحماض ثنائية القاعدة أقوى من الأحماض أحادية القاعدة. هذا بسبب التأثير المتبادل لمجموعات الكربوكسيل التي تسهل التفكك:

بشكل عام ، لا تختلف تفاعلات الأحماض ثنائية الكربوكسيل ونظائرها أحادية الكربوكسيل تقريبًا عن بعضها البعض. آلية التفاعلات لتشكيل ثنائي ، ديستر ، وما إلى ذلك من الأحماض الكربوكسيلية هي نفسها بالنسبة للأحماض أحادية الكربوكسيل. الاستثناء هو الأحماض ثنائية الكربوكسيل التي تحتوي على أقل من أربع ذرات كربون بين مجموعات الكربوكسيل. تُظهر هذه الأحماض ، مجموعتي الكربوكسيل القادرة على التفاعل مع نفس المجموعة الوظيفية أو مع بعضها البعض ، سلوكًا غير عادي في التفاعلات التي تتقدم لتشكيل مجمعات أو منتجات مُفعَّلة مغلقة مكونة من خمسة أو ستة أعضاء.

يمكن أن يكون أحد الأمثلة على السلوك غير المعتاد للأحماض الكربوكسيلية تفاعلات تحدث عند تسخينها.

عند 150 درجة مئوية ، يتحلل حمض الأكساليك إلى حمض الفورميك و ثاني أكسيد الكربون:

HOOC-COOH® HCOOH + CO2

2. الجفاف.

عند تسخينها ز- الأحماض الكربوكسيلية ، حيث يتم فصل مجموعات الكربوكسيل بواسطة ذرات الكربون ، يحدث الجفاف الحلقي ، مما يؤدي إلى تكوين أنهيدريدات دورية:

3. التوليفات على أساس مالون الأثير.

أحماض ثنائية القاعدة مع مجموعتين من الكربوكسيل على ذرة كربون واحدة ، أي حمض المالونيك ومثيلاته الأحادية وغير المستبدلة ، عند تسخينها أعلى بقليل من نقاط الانصهار ، تتحلل (تخضع ل نزع الكربوكسيل) مع التخلص من مجموعة كربوكسيل واحدة وتكوين حمض الأسيتيك أو متماثلاته الأحادية وغير المستبدلة:

HOOCCH 2COOH® CH 3 COOH + CO 2

HOOCCH (CH3) COOH® CH3CH2COOH + CO2

HOOCC (CH 3) 2 COOH® (CH3) 2 CHCOOH + CO 2

ذرات الهيدروجين من مجموعة الميثيلين الواقعة بين مجموعات الأسيل لحمض المالونيك ثنائي إيثيل إستر ( الأثير مالونيك) ، لها خصائص حمضية وتعطي ملح الصوديوم مع إيثوكسيد الصوديوم. هذا الملح الأثير مالونيك الصوديوم- ألكيلات بواسطة آلية الاستبدال nucleophilic S N2 . بناءً على إستر الصوديوم مالونيك ، يتم الحصول على أحماض أحادية وثنائية القاعدة:

- Na + + RBr® RCH (COOCH 2 CH 3) 2 + 2 H 2 O ®

R-CH (COOH) 2 الكيل مالونيك حامض ® R-CH 2 COOHألكيل أسيتيك حامض+ ثاني أكسيد الكربون

4. الانحلال الحراري لأملاح الكالسيوم والباريوم.

في الانحلال الحراري لأملاح الكالسيوم أو الباريوم دهني (من 6), بيملاين (من 7) و الفلين (من 8) الأحماض تنقسم ثاني أكسيد الكربونوتتكون الكيتونات الحلقية:

أحماض كربوكسيلية أحادية القاعدة غير مشبعة

الأحماض أحادية القاعدة غير المشبعة من سلسلة الإيثيلين لها الصيغة العامة ج ن ح 2 ن -1 COOH، سلسلة الأسيتيلين والديثيلين - ج ن ح 2 ن -3 COOH. أمثلة على الأحماض أحادية القاعدة غير المشبعة:

تختلف الأحماض أحادية القاعدة غير المشبعة عن تلك الموجودة في ثوابت التفكك الكبيرة. تشكل الأحماض غير المشبعة جميع المشتقات المعتادة للأحماض - الأملاح ، والأنهيدريدات ، والهاليدات ، والأميدات ، والإسترات ، إلخ. ولكن بسبب الروابط المتعددة ، فإنها تدخل في تفاعلات الإضافة والأكسدة والبلمرة.

نظرًا للتأثير المتبادل لمجموعة الكربوكسيل والرابطة المتعددة ، فإن إضافة هاليدات الهيدروجين إلى أحماض أ ، ب غير المشبعة تحدث بطريقة يتم فيها توجيه الهيدروجين إلى أقل ذرة كربون مهدرجة:

CH 2 = CHCOOH + HBr ® BrCH 2 CH 2 COOH ب- حمض البروموبروبيونيك

تتبلمر أحماض الإيثيلين مثل حمض الأكريليك وإستراتها بسهولة أكبر بكثير من الهيدروكربونات المقابلة.

الممثلين الفرديين

حمض الأكريليك مشتق من الإيثيلين (عن طريق الكلوروهيدرين أو أكسيد الإيثيلين) ، أو التحلل المائي للأكريلونيتريل ، أو أكسدة البروبيلين ، وهو أكثر كفاءة. تستخدم التقنية مشتقات حمض الأكريليك - استراته ، وخاصة الميثيل ( ميثيل أكريليت). يتبلمر ميثيل أكريليت بسهولة لتشكيل مواد زجاجية شفافة ، لذلك يتم استخدامه في إنتاج الزجاج العضوي والبوليمرات القيمة الأخرى.

حمض الميثاكريليك ويتم الحصول على إستراته على نطاق واسع بطرق مشابهة لتلك المستخدمة في تخليق حمض الأكريليك وإستراته. المنتج الأولي هو الأسيتون ، الذي يتم الحصول منه على أسيتون سايانوهيدرين ، ويتعرض للجفاف والتصبن لتكوين حمض الميثاكريليك. ينتج الأسترة باستخدام كحول الميثيل ميثيل ميثاكريلات ، والذي يؤدي عند البلمرة أو البلمرة المشتركة إلى تكوين بوليمرات زجاجية (زجاج عضوي) ذات خصائص تقنية عالية القيمة.

المشتقات الوظيفية للأحماض الكربوكسيلية. أحماض كربوكسيلية ثنائية القاعدة. أ ، ب أحماض غير مشبعة

مشتقات الأحماض الكربوكسيلية

1. هاليدات حمض.

تحت تأثير هاليدات الفوسفور أو كلوريد الثيونيل ، تتشكل الهاليدات:

CH 3 COOH + PCl 5 ® CH 3 COCl + POCl 3 + HCl

الهالوجين في هاليدات الحمض شديد التفاعل. يحدد تأثير الحث القوي سهولة استبدال الهالوجين بمحفزات نيوكليوفيل أخرى: -OH ، -OR ، -NH2 ، -N3 ، -CN ، إلخ:

CH 3 COCl + CH 3 COOAg ® (CH 3 CO) 2 O أنهيدريد الخل + AgCl

1. أنهيدريد.

تتشكل الأنهيدريدات عن طريق تفاعل الأملاح الحمضية مع هاليداتها الحمضية:

CH 3 COONa + CH 3 COCl ® NaCl + (CH 3 CO) 2 O

أنهيدريدات الحمض شديدة التفاعل ، ومثل هاليدات الحمض ، تعتبر عوامل أسلة جيدة.

يتم الحصول على الأميدات عن طريق هاليدات الحمض

CH 3 COCl +2 NH 3 ® CH 3 CONH 2 أسيتاميد + NH 4 Cl

أو من أملاح أحماض الأمونيوم ، أثناء التقطير الجاف الذي ينفصل منه الماء ويتكون حمض أميد. تتشكل الأميدات الحمضية أيضًا كمنتج ثانوي أثناء التحلل المائي للنتريل. تعتبر عمليات الأمدة ذات أهمية كبيرة في الصناعة لإنتاج عدد من المركبات القيمة (N ، N- ثنائي ميثيل فورماميد ، ثنائي ميثيل أسيتاميد ، إيثانولاميدات عالية الحمضية).

4. النتريل. أهم ممثلي النتريل هم أسيتونيتريل CH 3 CN (يستخدم كمذيب قطبي) وأكريلونيتريل CH 2 \ u003d CHCN (مونومر لإنتاج الألياف العصبية الاصطناعية ولإنتاج المطاط الصناعي ديفينيل نتريل مع مقاومة الزيت والبنزين). الطريقة الرئيسية للحصول على النتريل هي تجفيف الأميدات على المحفزات الحمضية:

CH 3 CONH 2 ® CH 3 C-CN + H 2 O

CH 3 -CH \ u003d CH 2 + CH 3 COOH ® CH 3 COOCH (CH 3) 2

تستخدم العديد من الإسترات كعطور:

CH 3 COOCH 2 CH 3	جوهر الكمثرى
CH 3 CH 2 CH 2 COOCH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3	جوهر الأناناس
	جوهر الروم

أحماض مشبعة ثنائية القاعدة

الأحماض المشبعة ثنائية القاعدة لها الصيغة العامة C n H 2 n (COOH) 2. من أهمها:

HOOC-COOH - حمض الأكساليك الإيثاني كربوكسيلي ؛

HOOS-CH 2 -COOH - حمض مالونيك ، بروبانديكاربوكسيليك ؛

HOOS-CH 2 -CH 2 -COOH - حمض السكسينيك ، حمض الكربوكسيليك ؛

HOOS-CH 2 -CH 2 -CH 2 -COOH - حمض الجلوتاريك ، حمض الكربوكسيل البنتانيدي.

كيف تحصل على

1. أكسدة أحماض الهيدروكسي:

OH-CH 2 CH 2 COOH ® HOCCH 2 COOH ® HOOC-CH 2 -COOH

2. أكسدة الألكانات الحلقية.

هذه عملية صناعية لإنتاج حمض الأديبيك HOOC-CH 2 CH 2 CH 2 CH 2-COOH من الهكسان الحلقي.

تتشكل أحماض السكسينيك والأوكساليك أيضًا من المنتجات الثانوية. يستخدم حمض الأديبيك لتصنيع ألياف النايلون 6،6 والملدنات.

الخواص الكيميائية

يمكن أن يكون أحد الأمثلة على السلوك غير المعتاد للأحماض الكربوكسيلية تفاعلات تحدث عند تسخينها.

عند 150 درجة مئوية ، يتحلل حمض الأكساليك إلى حمض الفورميك وثاني أكسيد الكربون:

HOOC-COOH ® HCOOH + CO 2

2. Cyclodehydration.

عند تسخين أحماض g-dicarboxylic ، حيث يتم فصل مجموعات الكربوكسيل بواسطة ذرات الكربون ، يحدث الجفاف الحلقي ، مما يؤدي إلى تكوين أنهيدريدات دورية:

الأحماض - الميزوتارتيك ليس من بين المواد الفعالة بصريا. إن متماثل حمض الأكساليك هو حمض الأديبيك (HOOC (CH 2) 4 COOH ، والذي يتم الحصول عليه عن طريق أكسدة بعض المركبات الحلقية. وهو مكون في منظفات إزالة الصدأ ويعمل أيضًا كمادة أولية لإنتاج ألياف البولي أميد (انظر مقالة "عمالقة العالم العضوي. البوليمرات").

أحماض الكربوكسى ومشتقاتها

على الرغم من أن مجموعة الكربوكسيل تتكون من مجموعة كربونيل وهيدروكسيل ، إلا أن الأحماض الكربوكسيلية لها خصائص مختلفة تمامًا عن كل من الكحوليات ومركبات الكربونيل. التأثير المتبادل لـ OH- و -groups يؤدي

لإعادة توزيع كثافة الإلكترون. نتيجة لذلك ، تكتسب ذرة الهيدروجين الخاصة بمجموعة الهيدروكسيل خصائص حمضية ، أي أنها تنقسم بسهولة عندما يذوب الحمض في الماء. تغير الأحماض الكربوكسيلية لون المؤشرات وتظهر جميع الخصائص المميزة لمحاليل الأحماض غير العضوية.

جميع الأحماض أحادية القاعدة التي لا تحتوي على بدائل (على سبيل المثال ، الفورميك والأسيتيك) ضعيفة - تنفصل قليلاً فقط في الأيونات. يمكن تغيير قوة الحمض بإدخال ذرة هالوجين إلى الموضع a للمجموعة الوظيفية. لذلك ، يتفكك حمض ثلاثي كلورو أسيتيك ، المتكون أثناء معالجة كلورة حمض الأسيتيك CH 3 COOH + 3Cl 2 ®CCl 3 COOH + 3HCl ، إلى حد كبير في أيونات في محلول مائي.

يمكن أن تشكل الأحماض الكربوكسيلية مشتقات وظيفية ، وعند التحلل المائي يتم الحصول على الأحماض الأصلية مرة أخرى. لذلك ، تحت تأثير أكسيد الكلوريد والفوسفور (V) على الأحماض الكربوكسيلية ، تتشكل كلوريدات الحمض والأنهيدريدات ، على التوالي ؛ تحت تأثير الأمونيا والأمينات - الأميدات ؛ الكحولات - استرات.

بلورات حمض الخليك أحادي الكلور CH 2 ClCOOH.

رسم بياني لنقطة غليان الألكانات والكحولات والألدهيدات والأحماض الكربوكسيلية ذات السلسلة المستقيمة مقابل عدد ذرات الكربون في الجزيء.

يسمى تفاعل تكوين الإستر الأسترة(من اليونانية"الأثير" - "الأثير"). عادة ما يتم إجراؤه في وجود حمض معدني يلعب دور العامل المساعد. عند التسخين ، يتم تقطير الإستر (أو الماء ، إذا كان الأثير يغلي عند درجة حرارة أعلى من 100 درجة مئوية) من خليط التفاعل ، وينتقل التوازن إلى اليمين. لذلك ، يتم الحصول على أسيتات الإيثيل من حمض الأسيتيك وكحول الإيثيل - وهو مذيب يمثل جزءًا من العديد من أنواع الغراء:

العديد من الإسترات عبارة عن سوائل عديمة اللون بها رائحة طيبة. لذلك ، تنبعث رائحة أسيتات الأيزو أميل مثل الكمثرى ، ورائحة إيثيل الزبدات مثل الأناناس ، ورائحة إيزو أميل الزبدات مثل المشمش ، ورائحة أسيتات البنزيل مثل الياسمين ، ورائحة فورمات الإيثيل مثل رائحة الروم. يتم استخدام العديد من الاسترات

إضافات النكهة في صناعة المشروبات المختلفة ، وكذلك في صناعة العطور. مشتقات كحول 2-فينيل إيثيل لها رائحة حساسة بشكل خاص: إستر هذا الكحول وحمض فينيل أسيتيك تنبعث منه رائحة العسل والزنابق. ورائحة إستر حمض الفورميك تجعلك تتذكر رائحة باقة من الورود والأقحوان. في وجود القلويات ، يمكن أن تتحلل الإسترات - تتحلل إلى الكحول الأصلي وملح حمض الكربوكسيل. أثناء التحلل المائي للدهون (استرات الجلسرين والأحماض الكربوكسيلية الأعلى) ، تتشكل المكونات الرئيسية للصابون - بالميتات وستيرات الصوديوم ،

أسماء بعض أحماض الكربوكسى وأملاحها

* إيثيل أسيتات سائل عديم اللون وغير قابل للذوبان في الماء وله رائحة أثيري لطيفة ( ر bp = 77.1 درجة مئوية) ، قابل للامتزاج مع الكحول الإيثيلي والمذيبات العضوية الأخرى.

** تتكون أسماء الإسترات من أسماء الكحولات والأحماض المقابلة: أسيتات الإيثيل - إستر من كحول الإيثيل وحمض الخليك (إستر إيثيل الأسيتيك) ، فورمات الأيزو أميل - إستر كحول الأيزو أميل وحمض الفورميك (إستر إيزو أميل الفورميك) ).

حمض جليدي

يحتوي الخل ، الذي يتكون أثناء تحمض النبيذ ، على حوالي 5٪ حمض أسيتيك (محلول 3-15٪ يسمى خل المائدة). عن طريق تقطير مثل هذا الخل ، يتم الحصول على جوهر الخل - محلول بتركيز 70-80٪. ويتم إطلاق حمض الأسيتيك النقي (100 في المائة) نتيجة عمل حمض الكبريتيك المركز على الأسيتات: CH 3 COOHNa + H 2 SO 4 (conc.) \ u003d CH 3 COOH + NaHSO 4.

يتحول حمض الأسيتيك النقي ، الذي لا يحتوي على الماء ، عند تبريده إلى 16.8 درجة مئوية ، إلى بلورات شفافة تشبه الجليد. هذا هو السبب في أنها تسمى أحيانًا بالجليد.

التشابه ليس خارجيًا فقط: في بلورات جزيء حمض الأسيتيك ،

حمض الخليك الجليدي ، السائل في درجة حرارة الغرفة ، عند تبريده تحت 17 درجة مئوية ، يتحول إلى بلورات عديمة اللون ، تشبه الجليد حقًا.

مثل جزيئات الماء ، فإنها تشكل نظامًا من الروابط الهيدروجينية. يكون التفاعل بين الجزيئات قويًا لدرجة أنه حتى بخار حمض الأسيتيك لا يحتوي على جزيئات فردية ، بل على تكتلاتها.

العديد من أملاح حمض الأسيتيك غير مستقرة للتسخين. لذلك ، عندما تتحلل أسيتات الكالسيوم ، يتشكل الأسيتون:

وعندما يتم تسخين خليط من أسيتات الصوديوم والقلويات ، يتم إطلاق غاز الميثان:

لقرون عديدة ، كانت الطريقة الرئيسية لتخليق حمض الأسيتيك هي التخمير. لا يزال يتم إنتاج خل الطعام بهذه الطريقة. ولإنتاج الإسترات والألياف الصناعية ، يتم استخدام الأحماض كمادة خام ، والتي يتم الحصول عليها عن طريق الأكسدة التحفيزية للهيدروكربونات ، مثل البيوتان:

CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 3 + 2.5O 2 ®2CH 3 -COOH + H 2 O.