Ангидриды карбоновых кислот

Ангидриды карбоновых кислот называют согласно названиям соответствующих карбоновых кислот.

13. Способы получения

1.Ацилирование карбоновых кислот и их солей ацилгалогенидами

2. Ацилирование карбоновых кислот ангидридами.

3. Взаимодействие карбоновых кислот с кетенами.

14. Физические свойства

Ангидриды низших кислот (начиная с уксусной) – жидкости с резким запахом. Уксусный ангидрид имеет т. кип. 140°С, является одним из продуктов промышленного органического синтеза и широко используется в промышленности для ацилирования целлюлозы и аминов.

15. Химические свойства

1.Гидролиз ангидридов карбоновых кислот протекает легко в присутствии кислот.

2. Ацилирование спиртов протекает в присутствии кислотных или основных катализаторов. Как ацилирующие агенты ангидриды менее реакционноспособны чем соответствующие галогенангидриды.

3. Ацилирование аминов и аммиака не требует применения катализаторов.

4. Ацилирование ароматических соединений

Ангидриды широко используют для ацилирования реакционноспособных ароматических соединений в присутствии кислотных катализаторов.

16. Сложные эфиры

Сложные эфиры карбоновых кислот имеют важное практическое значение в качестве растворителей, гидравлических жидкостей, смазочных масел, пластификаторов и мономеров.

17. Способы получения

1.Этерификация карбоновых кислот спиртами в присутствии кислотных катализаторов.

2. Ацилирование спиртов ангидридами и хлорангидридами карбоновых кислот

3. Взаимодействие спиртов с кетенами

4. Взаимодействие кислот с алкенами и алкинами

18. Физические свойства

Сложные эфиры низших спиртов и кислот – жидкости с приятным фруктовым запахом. Используются для ароматизации напитков; в качестве растворителей лаков и красок.

19. Химические свойства

1. Гидролиз сложных эфиров

Сложные эфиры легко гидролизуются в присутствии сильных кислот или оснований. Гидролиз протекает как реакция обратная реакции этерификации.

В щелочной среде реакция гидролиза необратима.

2. Переэтерификация – превращение одного сложного эфира в другой под действием соответствующего спирта в присутствии катализатора (кислотного или основного).

3. Восстановление сложных эфиров

Сложные эфиры восстанавливаются с разрывом связи между карбонильным атомом углерода и кислородом алкоксигруппы

Восстановление можно проводить под действием натрия в этаноле.

1. Амиды

Это производные карбоновых кислот, в которых гидроксил в карбоксильной группе замещен на аминогруппу. Общая формула этих соединений:

Амиды можно называть по названию ацилов. По систематической номенклатуре к названию соответствующего алкана добавляется окончание –амид:

1. Способы получения

Методы получения амидов мы рассмотрели при изучении химических свойств карбоновых кислот и их галогенангидридов.

Кроме указанных методов, амиды могут быть получены из сложных эфиров, ангидридов и нитрилов.

1. Ацилирование аммиака сложными эфирами:

2. Ацилирование аммиака ангидридами кислот:

3. Гидролиз нитрилов:

4. Промышленный способ получения формамида:

Физические свойства

Простейший амид – формамид – жидкость при обычных условиях, остальные амиды твердые вещества. Амиды имеют самые высокие температуры плавления из всех производных карбоновых кислот, что связано с образованием сильных межмолекулярных водородных связей.

Химические свойства

1. Гидролиз амидов. При нагревании амидов с водой происходит их гидролиз, в результате которого в зависимости от рН среды образуются карбоновые кислоты или их соли:

2. Дегидратация амидов происходит при нагревании с Р₂О₅ и приводит к образованию нитрилов:

3. Замещение атомов водорода на металл. Основные свойства аминогруппы в амидах сильно понижены, она проявляет кислотные свойства – замещение атомов водорода на металл:

4. Действие азотистой кислоты на амиды приводит к образованию карбоновых кислот:

5. Образование аминов (перегруппировка Гофмана). При взаимодействии со щелочными растворами галогенов амиды подвергаются расщеплению по Гофману с получением аминов, содержащих на один атом углерода меньше, чем исходный амид: