Образование ангидридов и их свойства

При 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 ¾® СН₃—С—О—С—СН₃

кетен II II II

O O О

^{уксусная кислота уксусный ангидрид}

Уксусный ангидрид – бесцветная жидкость с острым раздражающим запахом, Т_кип. 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