Непредельные кислоты
Непредельные кислоты - карбоновые кислоты, содержащие в углеводородном радикале кратные связи (двойные или тройные). Наибольшее значение имеют непредельные моно- и дикарбоновые кислоты с двойными связями.
Номенклатура и изомерия.
Названия для непредельных кислот составляют по номенклатуре ИЮПАК, однако чаще всего применяют тривиальные названия:
СH2=CH-CОOH - 2-пропеновая или акриловая кислота
CH3-CH=CH-CОOH - 2-бутеновая или кротоновая кислота
СH2=C(СH3)-CОOH - 2-метилпропеновая или метакриловая кислота
CH2=CH-CH2-CОOH - 3-бутеновая или винилуксусная кислота
CH3-(СН2)7-CH=CH-(СН2 )7-CОOH - олеиновая кислота
СН3 -(СН2)4 -CH=CH-СН2 -CH=CH-(СН2 )7-CОOH - линолевая кислота
СН3-СН2-CH=CH-СН2-CH=CH-СН2-CH=CH-(СН2)7-CОOH- линоленовая кислота.
Структурная изомерия непредельных кислот обусловлена изомерией углеродного скелета (например, кротоновая и метакриловая кислоты) и изомерией положения двойной связи (например, кротоновая и винилуксусная кислоты).
Непредельным кислотам с двойной связью, так же как и этиленовым углеводородам, свойственна и геометрическая или цис-транс изомерия.
Химические свойства. По химическим свойствам непредельные кислоты аналогичны моно- и дикарбоновым кислотам, но имеют ряд отличительных особенностей, обусловленных наличием в молекуле кратных связей и карбоксильной группы и их взаимным влиянием.
Непредельные кислоты, особенно содержащие кратную связь в α-положении к карбоксильной группе, являются более сильными кислотами, чем предельные. Так, непредельная акриловая кислота (К=5,6*10-5) в четыре раза сильнее пропионовой кислоты (К=1,34*10-5).
Непредельные кислоты вступают во все реакции по месту кратных связей, свойственные непредельным углеводородам.
а) Электрофильной присоединение:
1. галогенирование
βCH2=αCH-COOH + Br2 → СH2 Br- CHBr-COOH
пропеновая кислота α,β-дибромпропионовая к-та
Это качественная реакция на непредельные кислоты, по количеству израсходованного галогена (брома или иода) можно определить количество кратных связей.
2. гидрогалогенирование
αCH2 δ+ = βCHδ-→COOH + Нδ+ - Brδ- → СH2 Br-CH2-COOH
У α,β-непредельных кислот реакция присоединения протекает против правила Марковникова.
Б) Гидрирование
В присутствии катализаторов (Pt, Ni) водород присоединяется по месту двойной связи и непредельные кислоты переходят в предельные:
CH2=CH-COOH + Н2 → CH3-CH2-COOH
акриловая кислота пропионовая кислота
Процесс гидрирования (гидрогенизация) имеет большое практическое значение, особенно для превращения высших непредельных жирных кислот в предельные; на этом основано превращение жидких масел в твердые жиры.
В) Окисление
В условиях реакции Вагнера (см. «Алкены») непредельные кислоты окисляются до дигидроксикислот, при энергичном окислении - до карбоновых кислот.
Нахождение в природе и применение кислот:
а) акриловая CH2=CH-COOH и метакриловая CH2=C(СH3)-COOH кислоты - бесцветные жидкости с острыми запахами. Кислоты и их сложные (метиловые) эфиры легко полимеризуются, на этом основано их использование в промышленности полимерных материалов (органического стекла).
Нитрил акриловой кислоты - акрилонитрил CH2=CH-C≡N применяют в производстве синтетического каучука и высокомолекулярной смолы полиакрилонитрила (ПАН), из которой получают синтетическое волокно нитрон (или орлон) - один из видов искусственной шерсти.
Дата добавления: 2016-02-20; просмотров: 10911;