Химические свойства

Строение карбоксильной группы:

Смещение электронной плотности под действием полярной двойной С=О связи приводит к тому, что реакционными центрами в молекулах карбоновых кислот являются:

A.Связь О–Н карбоксильной группы.

B. Связь С–ОН карбоксильной группы.

C.Связь R–СООН.

D. Связь С–Н атома водорода в a-положении к карбоксильной группе.

A. Диссоциация карбоксильной группы с отщеплением катиона водорода:

RCOOH RCOO^– + H⁺

(карбоновые кислоты проявляют свойства слабых кислот)

Заместители, присутствующие в молекуле карбоновой кисло­ты, сильно влияют на ее кислотность вследствие оказываемого ими индуктивного эффекта. Такие заместители, как хлор или фенильный радикал оттягивают на себя электронную плотность и, следовательно, вызывают отрицательный индуктивный эффект (-/). Оттягивание электронной плотности от карбоксильного ато­ма водорода приводит к повышению кислотности карбоновой кислоты. В отличие от этого такие заместители, как алкильные группы, обладают электронодонорными свойствами и создают положительный индуктивный эффект, +I. Они понижают кислот­ность.

В образующемся при диссоциации карбоксилат-анионе связи С–О выровнены, отрицательный заряд равномерно распределен между двумя атомами кислорода:

Поэтому двойная С=О связь в карбоновых кислотах неактивна.

Кислотные свойства карбоновых кислот:

2СH₃COOH + Fe ® (СH₃COO)₂Fe + H₂;

2CH₃COOН + MgO ® (CH₃COO)₂Mg + H₂O;

CH₃COOH + KOH ® CH₃COOK + H₂O;

CH₃COOH + NaHCO₃ ® CH₃COONa + CO₂ + H₂O.

B. Реакции с отщеплением гидроксильного ОН-радикала (нуклеофильное замещение в карбоновых кислотах, реакции ацилирования)

Реакции этерификации (взаимодействие со спиртами, приводящее к образованию сложных эфиров):

метиловый эфир уксусной кислоты (метилацетат)

Образование галогенангидридов:

ацетилхлорид

Реакции с аммиаком при нагревании (образование амидов):

Получение ангидридов кислот при нагревании:

(уксусный ангидрид)

С. Декарбоксилирование (отщепление карбоксильной группы)

CH₃COONa + NaOH CH₄­ + Na₂CO₃

(СН₃СОО)₂Са СН₃СОСН₃ + СаО + СО₂

D. Реакции с участием углеводородного радикала

CH₃–CH₂–COOH + Сl₂ ® CH₃–CHCl–COOH + HCl