Материал: Павлов, Борис Алексеевич. Курс органической химии учебник для химических техникумов

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

124. Строение и получение амидов кислот

239

По химическим свойствам ангидриды подобны хлорангидрйдам, однако реакции ангидридов, в частности с водой, протекают менее энергично, чем реакции хлорангидридов. Так, ангидриды быстро расщепляются водой только при нагревании:

(СН3С0)2О 4- Н20

-»> 2СН3СООН

уксусный

уксусная

ангидрид

кислота

Более быстро реакция идет со щелочами:

(СН3С0)20 + 2NaOIT —► 2CH3COONa + Н20

Со спиртами ангидриды образуют сложные эфиры:

(СН3С0)20 + QHsOH ->■ CMaCOOQH., + СН3СООН

Уксусный ангидрид—жидкость тяжелее воды; кипит при 140°. В большом количестве применяется для приготовления искус­ ственного (ацетатного) шелка.

Ангидрид муравьиной кислоты неизвестен; при попытках по­ лучения он в момент образования распадается на СО и Н20.

АМИДЫ КИСЛОТ

124, Строение и получение амидов кислот. Амидами кислот называются продукты замещения гидроксильной группы кислот остатком аммиака аминогруппой NH2.

Н—СО—NH3 амид муравьиной кислоты (формамид)

СН2—СО—NH, амид уксусной кислоты (ацетамид;

С2Н6—СО—NH, амид пропионовоы кислоты

С3Н,—СО—NH, амид масляной кислоты

Общая формула амидов кислот

R-c /

xNH2

Амиды кислот можно получить действием аммиака на другие производные кислот, например:

а) Х л о р а н г и д р и д ы

О

СН3—с —:С1 + Н -мн2-*■ ch3conh2+ на

б) А н г и д р и д ы

СН3—СО.

1

 

С0\А

CHgCONH, 4- СН3СООН

> o +

h - n h 2

СН3.СОго- /

:

 

t

 

 

I

240 Гл. VII. Карбоновые кислоты и их производные

в) С л о ж н ы е э ф и р ы

О

 

 

CII,—С— 0 —С2Н5+ II —NIL

СИ,CONI 12 + С2118ОП

Можно получить амиды

кислот

нагреванием аммонийных

солей карбоновых кислот:

 

 

CI I3COONH4

CI IgCONI I2+ ILO

а также частичным гидролизом нитрилов кислот:

С,11, —C=N + 1120 -* - С2Н,—СО—NIL

125.Свойства амидов кислот. Амиды кислот, за исключением

жидкого амида муравьиной кислоты, — кристаллические тела. В отличие от аммиака, они почти не обладают основными свой­ ствами. Только с сильными кислотами амиды кислот дают соли (например, CH3CONH2• НС1), легко разлагаемые водой. Водо­ род аминогруппы в амидах кислот способен замещаться метал­ лом; так, для ацетамида известно соединение состава

(CH3CONH)2Hg.

При кипячении с водой в присутствии кислот и щелочей амиды кислот образуют аммиак и соответствующую кислоту:

CI LCO- ■;n h 2+ Н —ОН СН3СООН + NH3

Действие на амиды азотистой кислоты приводит в выделению азота и образованию карбоновой кислоты:

R—CONH2- f HONO RCOOH + N„ -f 1120

126. Производные кислот и кислотный радикал. Строение кис лот выражается формулой

О

R-C<^

ОН

Сложные эфиры можно рассматривать как продукт замеще­ ния водорода в гидроксиле кислоты на углеводородный радикал (формула I) .

Хлорангидриды кислот получаются при замещении гидрокси­ ла хлором; их строение можно выразить формулой II.

Ангидриды кислот образуются при отнятии воды от гидрокси­ лов двух молекул кислот и имеют строение, соответствующее формуле III.

Амиды кислот — это продукты замещения гидроксила кис­ лоты аминогруппой (формула IV).

127. Строение предельных двухосновных кислот

241

Нак&нец, не требует пояснения, что строение солей можно выразить формулой V (где Me — металл)

О

X)

R

R -C f

R—C<f

- С< о

О—R'

•С1

R—-С

 

 

О

 

 

,0

 

О

R—С<

R—C<f

X NH,

 

О—Me

IV

 

v

Таким образом, все эти вещества производятся от кислот пу­ тем изменений только в гидроксильной группе, группа же атомов R—СО—остается неизменной. Такие вещества, которые произ­ водятся от кислот в результате изменений в гидроксильной группе, называются производными кислот; неизменяющаяся же часть молекулы называется кислотным радикалом или ацилом.

Кислотный радикал муравьиной кислоты Н—СО— назы­ вается формилом; радикал уксусной кислоты СН3—СО — аце­ тилом; радикал пропионовой кислоты С2Н5—СО— пропионилом; радикал масляной кислоты С3Н7—СО — бутирилом и т. д.

ПРЕДЕЛЬНЫЕ ДВУХОСНОВНЫЕ КИСЛОТЫ

127. Строение предельных двухосновных кислот. Примерами предельных двухосновных кислот могут служить:

НООС—СООН

НООС—СН2—СООН

щавелевая кислота

малоновая кислота

НООС—СН8—СНа—СООН

НООС—СН2—СН2—СН2—СООН

янтарная кислота

глутаровая кислота

Предельные двухосновные кислоты, за исключением щавеле­ вой кислоты, можно рассматривать как двукарбоксильные про­ изводные предельных углеводородов С„Н2га+2; их состав выра­ жается общей формулой С„Н?л(СООН)г.

Из кислот этого ряда наибольшее значение имеют те, в кото­ рых функциональные группы находятся на концах нормальной углеродной цепи, т. е. кислоты, которые имеют строение НООС— (СН2) „—СООН.

Замещая в молекулах этих кислот атомы водорода метилено­ вых групп алкилами, можно получить двухосновные кислоты с разветвленной цепью углеродных атомов. Таким путем от мало-

16— 1779

242 Гл. VII. Карбоновые кислоты и их производные

новой кислоты можно вывести ряд кислот, которые являются ее непосредственными гомологами:

НООС—сн2- с о о н

малоновая кислота

СН3

С2Н5

сн3

|

1

1

НООС—СН—СООН

НООС—СН—СООН

НООС—С—СООН

метилмалоновая

этплмалоновая

1

кислота

кислота

СН3

 

 

диметилмалонова

 

 

кислота

Аналогичные ряды можно вывести от янтарной, глутаровой

идругих кислот.

128.Физические и химические свойства двухосновных предель­ ных кислот. Физические свойства некоторых двухосновных кислот

приведены в

табл . 10.

 

 

Таблица 10

 

Физические свойства двухосновных К И СЛ О Т

 

 

 

 

 

Температура

Растворимость

Первая кон­

Кислота

Формула

плавления

станта элек­

безводного

в г на 100 е

тролитической

 

 

вещества, °С

воды при 20°

диссоциации

Щавелевая . .

НООС—СООН

189,5

8,6

3 ,8 - 10- 2

Малоновая . .

НООС—СН2—СООН

130,3

73,5

1,58-10-*

Янтарная . . .

НООС—(СН2)2—СООН

182,8

5,8

6,65-10-*

Глутаровая . .

НООС—(СНа)з—СООН

97,5

63,9

4,75-10-*

Адипиновая . .

НООС—(СН ^—СООН

153

1,5

СО «*0

1

о

Пимелинован

НООС—(СН^в—СООН

105,5

5,0

3,49-10-*

Пробковая . .

НООС—(СН2)6—СООН

140

0,16

2,99-10-*

Азелаиновая . .

НООС—(СН2)7—СООН

106,5

0,24

2,53-10'*

Себациновая . .

НООС—(СН2)8—СООН

134,5

0,10

2,38-10-*

Предельные двухосновные кислоты — твердые кристалличе­ ские вещества. Подобно тому, как это отмечалось для одноос­ новных кислот (см. стр. 200), предельные двухосновные кислоты с четным числом атомов углерода плавятся при более высокой температуре, чем соседние гомологи с нечетным числом атомов углерода. Растворимость в воде кислот с нечетным числом ато­ мов углерода значительно выше растворимости кислот с четным числом атомов углерода, причем с возрастанием числа атомов углерода растворимость кислот в воде уменьшается.

Двухосновные кислоты диссоциируют последовательно:

НООС—СООН ^ [НООС—COOJ- + H +

[НООС—COO]- [ООС—COO]” + Н+

Источник: https://tut-files.ru/previewfile/124701