Назва монокарбонових ненасичених кислот

Формула	Номенклатура
Замісникова	Тривіальна
	Пропенова кислота	Акрилова кислота
	2-Метилпропенова кислота	Метакрилова кислота
	3-Бутенова кислота	Вінілоцтова кислота
	транс-2-Бутенова кислота	Кротонова кислота
	цис-2-Бутенова кислота	Ізокротонова кислота
	цис-9-Октадеценова кислота	Олеїнова кислота
	транс-9-Октадеценова кислота	Елаїдінова кислота
	Пропінова кислота	Пропіолова кислота
	2-Бутинова кислота	Тетроловакислота
	9-Октадецинова кислота	Стеаролова кислота

Способи одержання

Для одержання монокарбонових ненасичених кислот можна застосовувати практично всі методи добування насичених кислот.

1. Одержання акрилової кислоти

1.1. Окисненням акролеїну киснем повітря

1.2. З ацетилену, шляхом гідролізу акрилонітрилу

Додаючи спирти до акрилонітрилу отримують естери акрилової кислоти, які застосовують для виробництва органічного скла:

Метилакрилат

З оксиду етилену

1.4. З ацетилену реакцією оксосинтезу (Реппе, 1944)

Якщо замість Н₂О взяти спирт (метанол), то також утворюється відповідний (метиловий) естер

Метиловий естер

акрилової кислоти

2. Метакрилову кислоту одержують:

2.1. Окиснення ізобутилену киснем повітря

Метакриловий Метакрилова

альдегід кислота

2.2. З ацетонціангідрину

За допомогою реакції зі спиртами з ацетонціангідрину одержують естери метакрилової кислоти

Метилметакрилат

3. Кротонову кислоту одержують при окисненні кротонового альдегіду.

Ізокротонова кислота - цис-ізомер - нестійкий і під дією світла або при нагріванні легко переходить у стабільнішу кротонову кислоту (транс-ізомер).

4. Олеїнова кислота (цис-ізомер) входить до складу рослинних олій у вигляді естерів гліцеролу. Наприклад, оливкова олія містить до 85% триолеату гліцеролу.

Олеїнову кислоту отримують гідролізом рослинних олій за аналогією з гідролізом жирів.

ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ

За карбоксильною групою ненасичені кислоти утворюють солі, ангідриди, галогенангідриди, аміди, естери тощо.

За подвійним зв'язком ненасичені кислоти вступають у реакції приєднання, окиснення, полімеризації.

1. Приєднання галогеноводнів

Приєднання галогеноводнів до ненасичених кислот, що мають подвійний зв'язок біля другого (рахуючи від карбоксильної групи) атома вуглецю, відбувається всупереч правилу Марковникова, внаслідок поляризації С=С-зв'язку під дією карбоксильної групи

3-Бромопропанова кислота

2. Реакції полімеризації

Естери акрилової та метакрилової кислот (акрилати та метакрилати) легко полімеризуються за радикальним механізмом з утворенням полімерів

Поліметилакрилат

(органічне скло)

ЖИРИ

Жири - це триацилгліцериди, тобто естери гліцеролу та карбонових кислот, що містять у молекулі від 3 до 18 атомів вуглецю і мають нерозгалужену структуру.

У тверді жири входять залишки насичених кислот, в основному пальмітинової та стеаринової. Рідкі жири (олії) містять залишки ненасичених кислот - олеїнової, лінолевої, ліноленової. Всі ці кислоти називаються вищими жирними кислотами.

При кип'ятінні з водними розчинами лугів жири гідролізуються з утворенням гліцеролу та солей жирних кислот. Ці солі використовуються, як мило, а реакція їх одержання з жирів - омиленням жирів:

Тристеарат Натрієва сіль

гліцеролу стеаринової кислоти

(мило)

Рослинні олії, що містять гліцериди ненасичених кислот з двома або більше подвійними зв'язками, називаються висихаючими. Вони можуть поглинати кисень повітря, утворюючи гідроксипероксиди і, таким чином, полімеризуються по подвійних зв'язках, утворюючи полімерну плівку. До таких олій відносяться: тунгова, льняна, макова, горіхова, конопляна. До складу їх гліцеридів входять, переважно, залишки лінолевої (9-цис-12-цис-октадекадієнової кислоти, формули:

CH₃-(CH₂)₄-CH=CH-CH₂-CH=CH-(CH₂)₇-COOH

та ліноленової (9, 12, 15-цис-октадекатриєнової) кислоти, формули:

СН₃-СН₂-СН=СН-СН₂-СН=СН-СН₂-СН=СН-(СН₂)₇-СООН

Рослинні олії шляхом каталітичної гідрогенізації переводять у тверді жири:

Триолеат гліцеролу Тристеарат гліцеролу

Продукт реакції називається саломасом і є основною складовою частиною маргарину.

У живих організмах жири виконують декілька біохімічних функцій, найголовніша з яких - запасання енергії. При надлишку їжі жири можуть накопичуватися в організмі. Через певний час, під дією ферментів ліпази, вони гідролізуються, а продукти гідролізу засвоюються організмом. Причому, жири - це дуже калорійні продукти. Жири служать також теплоізоляційним матеріалом, що запобігає переохолодженню організма.

Поняття про ліпіди

Ліпідами називають різноманітні природні сполуки, нерозчинні у воді але розчинні у звичайних органічних розчинниках: вуглеводнях, хлоропохідних вуглеводнів тощо. В основному це жири, їх похідні, деякі терпени, наприклад, каротин.

Ліпіди відіграють важливу роль у підтримці структури клітинних мембран. Крім того, порушення процесу обміну ліпідів в організмі веде до такої хвороби, як атеросклероз та інших серцево-судинних захворювань.

Ароматичні Одноосновні карбонові кислоти

Ароматичними карбоновими кислотами називаються сполуки, молекули яких містять карбоксильну групу, зв’язану безпосередньо з бензеновим ядром або з атомом вуглецю у боковому ланцюзі. За числом карбоксильних груп розрізняють монокарбонові кислоти, дикарбонові і так далі, (див.стор.). Назви ароматичних карбонових кислот з карбоксильною групою в ядрі, утворюються від назви бензенкарбонової (бензоатної) кислоти. Збережені також тривіальні назви:

Бензенкарбонова кислота 2-Гідрооксибензенкарбонова 4-етилбензенкарбонова

кислота (бензоатна кислота) (саліцилатна кислота) (п-толуїлатна кислота)

Якщо карбоксильна група знаходится у боковому ланцюзі, то такі кислоти називають, як похідні аліфатичних карбонових кислот.

2-Фенілбутанова кислота 2-Фенілпропанова кислота транс-3-Фенілпропенова

- (α-фенілбутиратна) (метилфенілацетатна) кислота (цинамонова)

Способи одержання

1. Реакції окиснення аренів, аренокарбальдегідів та арилкетонів

Толуєн окиснюється киснем повітря при 130-170^о у присутності солей Со²⁺, або розчином KmnO₄ при 100^о з утворенням бензоатної кислоти.

Інші алкіларени при окисненні також утворюють бензоатну кислоту, незалежно від будови алкільної групи (R).

2. Реакції гідролізу

2.1. Гідроліз нітрилів

2.2. Гідроліз гем-тригалогенопохідних

3. Уведення карбоксильної групи за методом Фріделя-Крафтса

Фосген Хлорангідрид

бензоатної кислоти

Механізм даної реакції S_E, аналогічний до механізму раніше наведених реакцій ацилювання ароматичних вуглеводнів (див.стор.), першою стадією якого є утворення електрофілу:

Фізичні та хімічні властивості

Ареномонокарбонові кислоти є безбарвними кристалічними речовинами.

Розподіл електронної густини бензенового кільця (ядра) визначається електроноакцепторними властивостями карбоксильної групи (замісник ІІ-роду).

Бензоатна кислота дещо сильніша, ніж оцтова, що пояснюється впливом (-I)-ефекту бензенового кільця.

Таблиця 1.

Значення констант дисоціації оцтової та деяких ароматичних кислот

Кислота	Кд	Кислота	Кд
Ацетатна (оцтова)	1,76·10-5	м-Толуїлатна	5,3·10-5
Бензоатна	6,6·10-5	п-Нітробензоатна	3,7·10-4
п-Толуїлатна	4,2·10-5	о-Толуїлатна	1,2·10-4
п-Гідроксибензоатна	3,3·10-5	о-Гідроксибензоатна (Саліцилатна)	1,1·10-3

Електронодонорні замісники (—СН₃; —ОН) в м- та п-положеннях по відношенню до карбоксильної групи зменшують силу кислоти, а електроакцепторнні (-NO₂), навпаки, збільшують.

Справа в тому, що негативний заряд карбоксилат-аніону (див.стор.), не може бути делокалізований в ароматичному ядрі за рахунок спряження.

Крім того, наявність в о-положенні груп, здатних утворювати водневі зв’язки, сприяє стабілізації карбоксилат-аніону і тим самим підвищує силу кислоти, що видно на прикладі саліцилової кислоти, константа дисоціації якої значно більша від константи дисоціації п-гідроксибензоатної кислоти.

З тої ж причини о-толуїлатна кислота сильніша від п-толуїлатної:

Для аренових кислот характерні всі реакції насичених карбонових кислот (див.стор.).

Утворення солей

2. Утворення естерів

Замісники, введені в о-положення бензенового ядра зменшують швидкість естерифікації. При наявності двох замісників в о-положенні естерифікація не може відбуватися через стеричні перешкоди.

3. Утворення галогенангідридів та ангідридів

4. Одержання пероксиду бензоїлу

Пероксид бензоїлу – ініціатор радикальної полімеризації (див.стор.) широко застосовується у промисловості.

Окремі представники

Бензоатна кислота – безбарвна кристалічна речовина. Її отримують у промисловості окисленням толуєну. Застосовують для синтезу барвників, пахучих та лікувальних речовин.

Фенілацетатну кислоту отримують гідролізом фенілацетонітрилу. Використовують у парфюмерії, а також у виробництві ліків.

Цинамонову кислоту (транс-3-фенілпропенову) одержують реакцією Перкіна (див.стор.) або конденсацією Кляйзена (див.стор.). Застосовують у виробництві пахучих та лікувальних речовин.

Саліцилатну кислоту (о-гідроксибензоатну) одержують карбоксилюванням з фенолу реакцією Г.Кольбе-Р-Шмідта:

Саліцилатну кислоту та її похідні використовують у медицині у вигляді натрій саліцилату та інших сполук:

Антранілову кислоту (о-амінобензоатну) – одержують з фталіміду за реакцією А.Гофмана (див.стор.):

Антранілову кислоту застосовують в аналітичній хімії, парфюмерії.

п-Амінобензоатну кислоту одержують відновленням п-нітробензоатної кислоти

Естери п-амінобензоатної кислоти застосовують у медицині, як знеболюючі засоби:

ДИКАРБОНОВІ НАСИЧЕНІ ТА НЕНАСИЧЕНІ КИСЛОТИ

Дикарбонові, або двоосновні кислоти містять у молекулі дві карбоксильні групи. Їх номенклатура аналогічна до номенклатури монокарбонових кислот (табл.3). Але на відміну від одноосновних кислот двоосновні мають суфікс -діова, а не -ова кислота.

Таблиця 3