Карбоксилын хүчил ба тэдгээрийн функциональ деривативууд. Карбоксилын хүчлийн функциональ деривативууд Карбоксилын хүчлүүд ба тэдгээрийн деривативууд

Карбоксилын хүчлүүдийн функциональ деривативууд. Хоёр үндсэн карбоксилын хүчил. a,b-ханаагүй хүчил

Карбоксилын хүчлийн деривативууд

1. Галоген хүчил.

Фосфорын галид эсвэл тионил хлоридын нөлөөлөлд өртөх үед галогенид үүсдэг.

CH 3 COOH + PCl 5 ® CH 3 COCl + POCl 3 + HCl

Галоген хүчил дэх галоген нь маш идэвхтэй байдаг. Хүчтэй индуктив нөлөө нь галогенийг бусад нуклеофильтэй орлуулах хялбар байдлыг тодорхойлдог: -OH, -OR, -NH2, -N3, -CN гэх мэт.

CH 3 COCl + CH 3 COOAg ® (CH 3 CO) 2 O цууны ангидрид + AgCl

1. Ангидрид.

Ангидрид нь хүчиллэг галогенидтэй хүчиллэг давсны урвалаар үүсдэг.

CH 3 COONa + CH 3 COCl ® NaCl + (CH 3 CO) 2 O

Хүчиллэг ангидрид нь химийн хувьд өндөр идэвхтэй бөгөөд хүчил галидын нэгэн адил сайн ацилуулагч бодис юм.

Амидыг хүчил галогенээр олж авдаг

CH 3 COCl +2 NH 3 ® CH 3 CONH 2 ацетамид + NH 4 Cl

эсвэл хүчлийн аммонийн давснаас хуурай нэрэх үед ус нь салж, хүчиллэг амид үүсдэг. Мөн нитрилүүдийн гидролизийн явцад дагалдах бүтээгдэхүүн болох хүчил амидууд үүсдэг. Амидацийн процесс нь олон тооны үнэ цэнэтэй нэгдлүүдийг (N,N-диметилформамид, диметилацетамид, дээд хүчлийн этаноламид) үйлдвэрлэхэд чухал ач холбогдолтой юм.

4. Нитрил. Нитрилүүдийн хамгийн чухал төлөөлөгчид бол ацетонитрил CH 3 CN (туйлын уусгагч болгон ашигладаг) ба акрилонитрил CH 2 = CHCN (нийлэг нейроны утас үйлдвэрлэх мономер, тос, бензинд тэсвэртэй дивинилнитрил синтетик резин үйлдвэрлэхэд зориулагдсан мономер юм. ). Нитрил үйлдвэрлэх гол арга бол хүчил катализатор дээр амидуудыг усгүйжүүлэх явдал юм.

CH 3 CONH 2 ® CH 3 C-CN + H 2 O

5. Эфир. Карбоксилын хүчлүүдийн эфир нь уусгагч, гидравлик шингэн, тосолгооны тос, хуванцаржуулагч, мономер зэрэг чухал практик ач холбогдолтой юм. Тэдгээрийг спиртийг хүчил, ангидрид, хүчил галогентэй эфиржүүлэх эсвэл хүчил, алкенуудын урвалаар олж авдаг.

CH 3 -CH=CH 2 + CH 3 COOH ® CH 3 COCH(CH 3) 2

Олон эфирийг анхилуун үнэрт бодис болгон ашигладаг.

CH 3 COOCH 2 CH 3	лийрийн мөн чанар
CH 3 CH 2 CH 2 COOCH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3	хан боргоцойны мөн чанар
	ром мөн чанар

Хоёр суурьт ханасан хүчил

Хоёр суурьт ханасан (ханасан) хүчлүүд нь C n H 2 n (COOH) 2 ерөнхий томьёотой байдаг. Эдгээрээс хамгийн чухал нь:

HOOC-COOH - оксалик, этандикарбоксилын хүчил;

HOOS-CH 2 -COOH - малоник, пропандикарбоксилын хүчил;

NOOS-CH 2 -CH 2 -COOH - succinic, butanedicarboxylic хүчил;

NOOS-CH 2 -CH 2 -CH 2 -COOH - глутар, пентандикарбоксилын хүчил.

Олж авах аргууд

Хоёр суурьт хүчлийг үйлдвэрлэх ерөнхий аргууд нь нэг суурьт хүчлийг үйлдвэрлэх аргуудтай төстэй (гликолын исэлдэлт, динитрилийн гидролиз, Колбе синтез - 27-р лекцийг үзнэ үү).

1. Гидрокси хүчлийн исэлдэлт:

OH-CH 2 CH 2 COOH ® HOCCH 2 COOH ® HOOC-CH 2 -COOH

2. Циклоалкануудын исэлдэлт.

Энэ нь циклогексанаас adipic хүчил HOOC-CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 -COOH үйлдвэрлэх үйлдвэрлэлийн арга юм.

Сукциний болон оксалик хүчил нь мөн дайвар бүтээгдэхүүн хэлбэрээр үүсдэг. Адипийн хүчил нь нейлон 6,6 утас, хуванцаржуулагчийг нэгтгэхэд ашиглагддаг.

Химийн шинж чанар

Хоёр үндсэн хүчил нь нэг суурьт хүчлээс илүү хүчтэй байдаг. Үүнийг диссоциацийг хөнгөвчлөх карбоксил бүлгүүдийн харилцан нөлөөллөөр тайлбарлав.

Ерөнхийдөө дикарбоксилын хүчлүүд ба тэдгээрийн монокарбоксилын аналогуудын урвал бараг ижил байдаг. Карбоксилын хүчлээс диамид, диэстер гэх мэтийг үүсгэх урвалын механизм нь монокарбоксилын хүчлүүдийнхтэй адил байна. Үл хамаарах зүйл бол карбоксилын бүлгүүдийн хооронд дөрвөөс цөөн нүүрстөрөгчийн атом агуулсан дикарбоксилын хүчил юм. Хоёр карбоксил бүлэг нь ижил функциональ бүлэгтэй эсвэл өөр хоорондоо урвалд орох чадвартай ийм хүчил нь тав, зургаан гишүүнтэй хаалттай идэвхжүүлсэн цогцолбор эсвэл бүтээгдэхүүн үүсгэх урвалд ер бусын зан үйлийг харуулдаг.

Карбоксилын хүчлүүдийн ер бусын зан үйлийн жишээ бол халах үед үүсдэг урвал юм.

150 хэмд оксалийн хүчил нь шоргоолжны хүчил ба CO 2 болж задардаг.

HOOC-COOH ® HCOOH + CO 2

2. Циклодин шингэн алдалт.

Карбоксил бүлгүүд нь нүүрстөрөгчийн атомуудаар тусгаарлагдсан g-дикарбоксилын хүчлүүдийг халаахад циклодгидрат үүсч, циклийн ангидрид үүсдэг.

Карбоксилын хүчлүүдийн функциональ деривативууд. Хоёр үндсэн карбоксилын хүчил.а , б - Ханаагүй хүчил

Карбоксилын хүчлийн деривативууд

1. Галоген хүчил.

Фосфорын галид эсвэл тионил хлоридын нөлөөлөлд өртөх үед галогенид үүсдэг.

CH 3 COOH + PCl 5 ® CH 3 COCl + POCl 3 + HCl

Галоген хүчил дэх галоген нь маш идэвхтэй байдаг. Хүчтэй индуктив нөлөө нь галогенийг бусад нуклеофильтэй орлуулах хялбар байдлыг тодорхойлдог. - Өө, - ЭСВЭЛ, - Н.Х.2, - Н3, - CNгэх мэт:

CH 3 COCl + CH 3 COOAg® (CH3CO)2Oцууны ангидрид + AgCl

1. Ангидрид.

Ангидрид нь хүчиллэг галогенидтэй хүчиллэг давсны урвалаар үүсдэг.

CH 3 COONa + CH 3 COCl ® NaCl + (CH 3 CO) 2 О

Хүчиллэг ангидрид нь химийн хувьд өндөр идэвхтэй бөгөөд хүчил галидын нэгэн адил сайн ацилуулагч бодис юм.

2. Амидууд.

Амидыг хүчил галогенээр олж авдаг

CH 3 COCl +2 NH 3® CH 3 CONH 2ацетамид+NH4Cl

эсвэл хүчлийн аммонийн давснаас хуурай нэрэх үед ус нь салж, хүчиллэг амид үүсдэг. Мөн нитрилүүдийн гидролизийн явцад дагалдах бүтээгдэхүүн болох хүчил амидууд үүсдэг. Амидацийн процесс нь олон тооны үнэ цэнэтэй нэгдлүүдийг үйлдвэрлэхэд чухал ач холбогдолтой юм. Н, Н-диметилформамид, диметилацетамид, дээд хүчлийн этаноламидууд).

4. Нитрил. Нитрилүүдийн хамгийн чухал төлөөлөгчид бол ацетонитрил юм CH 3 CN(туйлын уусгагч болгон ашигладаг) ба акрилонитрил CH 2 = CHCN(нийлэг нейроны утас үйлдвэрлэх, газрын тос, бензинд тэсвэртэй дивинилнитрил синтетик резин үйлдвэрлэх мономер). Нитрил үйлдвэрлэх гол арга бол хүчил катализатор дээр амидуудыг усгүйжүүлэх явдал юм.

CH 3 CONH 2 ® CH 3 C- CN + Х 2 О

CH 3 -CH=CH 2 + CH 3 COOH® CH 3 COOCH(CH 3) 2

Олон эфирийг анхилуун үнэрт бодис болгон ашигладаг.

CH 3 COOCH 2 CH 3	лийрийн мөн чанар
CH 3 CH 2 CH 2 COOCH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3	хан боргоцойны мөн чанар
HCOOCH 2 CH 3	ром мөн чанар

Хоёр суурьт ханасан хүчил

Хоёр суурьт ханасан (ханасан) хүчлүүд нь ерөнхий томьёотой байдаг CnH 2 n(COOH) 2 . Эдгээрээс хамгийн чухал нь:

НООС-СОУН- оксалик, этандикарбоксилын хүчил;

NOOS-CH 2 -COOH- малоник, пропандикарбоксилын хүчил;

NOOS-CH 2 -CH 2 -COOH- сукцин, бутанедикарбоксилын хүчил;

NOOS-CH 2 -CH 2 -CH 2 -COOH- глутар, пентандикарбоксилын хүчил.

Олж авах аргууд

1. Гидрокси хүчлийн исэлдэлт:

OH-CH2CH2COOH® HOCCH 2 COOH® HOOC-CH2-COOH

2. Циклоалкануудын исэлдэлт.

Энэ бол adipic хүчил олж авах үйлдвэрлэлийн арга юм HOOC- CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 - COOHциклогексанаас.

Сукциний болон оксалик хүчил нь мөн дайвар бүтээгдэхүүн хэлбэрээр үүсдэг. Адипин хүчил нь эслэг нийлэгжилтэнд ашиглагддаг нейлон 6.6 болон хуванцаржуулагч.

Химийн шинж чанар

Карбоксилын хүчлүүдийн ер бусын зан үйлийн жишээ бол халах үед үүсдэг урвал юм.

150 o С-т оксалийн хүчил нь шоргоолжны хүчил болон задардаг CO 2:

HOOC-COOH® HCOOH + CO2

2. Циклодин шингэн алдалт.

Халах үед g-карбоксил бүлгүүд нь нүүрстөрөгчийн атомуудаар тусгаарлагдсан дикарбоксилын хүчлүүд нь циклодгидратжилтад өртөж, мөчлөгт ангидрид үүсдэг.

3. Малоник эфир дээр суурилсан синтез.

Нэг нүүрстөрөгчийн атом дээр хоёр карбоксил бүлэгтэй хоёр үндсэн хүчил, i.e. малоны хүчил ба түүний моно ба хоёр орлуулсан гомологууд нь хайлах температураас бага зэрэг халсан үед задардаг. декарбоксилжилт) нэг карбоксилын бүлгийг устгаж, цууны хүчил эсвэл түүний моно- болон хоёр орлуулсан гомологийг бий болгосноор:

HOOCCH 2 COOH® CH 3 COOH + CO 2

HOOCCH(CH3)COOH® CH3CH2COOH + CO 2

HOOCC(CH 3) 2 COOH® (CH3) 2 CHCOOH + CO 2

Метилений бүлгийн устөрөгчийн атомууд нь малоны хүчлийн диэтил эфирийн ацил бүлгийн хооронд байрладаг. малоник эфир), хүчиллэг шинж чанартай бөгөөд натрийн этоксидтэй натрийн давс өгнө. Энэ давс натрийн малоник эфир– нуклеофилийн орлуулалтын механизмаар алкилат С Н2 . Натрийн малоник эфир дээр үндэслэн моно ба хоёр суурьт хүчлийг олж авна.

-Na++RBr® RCH(COOCH 2 CH 3) 2 + 2 H 2 O ®

R-CH(COOH)2 алкилмалоник хүчил ® R-CH2COOHалкилацеттик хүчил+CO2

4. Кальци, барийн давсны пиролиз.

Кальци эсвэл барийн давсны пиролизийн үед adipic (C 6), дамжуулах хоолой (C 7) Мөн үйсэн (8-аас) хүчил ялгардаг CO 2ба цикл кетонууд үүсдэг:

Ханаагүй нэг суурьт карбоксилын хүчил

Этилен цувралын ханаагүй моносуль хүчил нь ерөнхий томьёотой байдаг CnH 2 n -1 COOH, ацетилен ба диэтилен цуврал - CnH 2 n -3 COOH. Ханаагүй нэг суурьт хүчлүүдийн жишээ:

Ханаагүй нэг суурьт хүчлүүд нь ханасан хүчлүүдээс их хэмжээний диссоциацийн тогтмолуудаар ялгаатай байдаг. Ханаагүй хүчил нь хүчлүүдийн бүх ердийн деривативуудыг үүсгэдэг - давс, ангидрид, хүчил галоген, амид, эфир гэх мэт. Гэвч олон тооны бондоос болж тэдгээр нь нэмэлт, исэлдэлт, полимержих урвалд ордог.

Карбоксил бүлэг ба олон холбоосын харилцан нөлөөллийн улмаас a,b-ханаагүй хүчилд устөрөгчийн галидыг нэмэх нь устөрөгчийг хамгийн бага устөрөгчжүүлсэн нүүрстөрөгчийн атом руу чиглүүлэх байдлаар явагддаг.

CH 2 = CHCOOH + HBr ® BrCH 2 CH 2 COOH б- бромопропионы хүчил

Акрилийн хүчил ба тэдгээрийн эфир зэрэг этилений хүчил нь холбогдох нүүрсустөрөгчөөс хамаагүй амархан полимержилтод ордог.

бие даасан төлөөлөгчид

Акрилийн хүчил этиленээс (хлоргидрин эсвэл этилен ислээр) акрилонитрилийн гидролиз эсвэл пропиленийг исэлдүүлэх замаар олж авдаг бөгөөд энэ нь илүү үр дүнтэй байдаг. Технологийн хувьд нийлэг хүчлийн деривативуудыг ашигладаг - түүний эфир, ялангуяа метил ( метил акрилат). Метил акрилат нь тунгалаг шилэн бодис үүсгэхийн тулд амархан полимержиж, органик шил болон бусад үнэ цэнэтэй полимер үйлдвэрлэхэд ашигладаг.

Метакрилийн хүчил ба түүний эфирийг акрилийн хүчил ба түүний эфирийн нийлэгжилттэй төстэй аргаар их хэмжээгээр бэлтгэдэг. Эхлэх бүтээгдэхүүн нь ацетон бөгөөд үүнээс ацетон цианогидрин гаргаж, усгүйжүүлж, саванжуулж метакрилийн хүчил үүсгэдэг. Метилийн спиртээр эфиржүүлснээр метил метакрилатыг гаргаж авдаг бөгөөд энэ нь полимержих эсвэл сополимержих үед маш үнэ цэнэтэй техникийн шинж чанартай шилэн полимер (органик шил) үүсгэдэг.

Даалгавар 2.Цууны хүчлийн функциональ деривативыг үүсгэх урвалын тэгшитгэлийг бичнэ үү

1) натрийн давс

2) эфир

3) ангидрид

4) хүчил хлорид

6) гидразид

8) ureidic хүчил

Даалгавар 3.Хоёр үндсэн карбоксилын хүчлийг халаахад үүсэх урвалыг бич. Урвалын эцсийн бүтээгдэхүүнийг нэрлэнэ үү.

Оксалийн хүчил

Малоновая

сукцины хүчил

Даалгавар 4.Өөх тос нь ______________________________________________________

Өөх тосны найрлагад өндөр өөхний карбоксилын хүчлүүд орно.

Хязгаар

- _______________________ (томъёо ______________________)

Хязгааргүй

- _____________________ (томъёо _____________________ ω_________)

- ______________________ (томъёо _______________ ω_________)

Өөх тосны тууштай байдал нь _______________________________________-аас хамаарна.

Хэрэв өөх тос нь ________________ IVF агуулсан бол тууштай байдал нь ____________ байна.

Даалгавар 5.Олеин, линол, стеарины хүчил агуулсан триацилглицерол бэлтгэх схемийг бичнэ үү.

Үүссэн өөх тосыг __________________________________________ гэнэ.

Үүний тууштай байдал нь ________________, учир нь ________________________

Даалгавар 6.Триолины устөрөгчжих урвалыг бич

Анхны бүтээгдэхүүний тууштай байдал

Эцсийн бүтээгдэхүүний тууштай байдал

Даалгавар 7.Стеарин, пальмитин, олейны хүчлээр үүссэн өөхний гидролизийн схемийг бич.

Хүчиллэг гидролиз

Шүлтлэг гидролиз

Саван нь ______________________________________________________.

VFA-ийн натрийн давс______________________, VFA-ийн калийн давс_________________

Даалгавар 8.Линолын болон пальмитийн хүчлээс үүссэн фосфатидын хүчлийн бүтцийн томьёог бич.

Даалгавар 9. Бичихпальмитолофосфатидын хүчлийн харилцан үйлчлэлийн схем

1) коламин:

Урвалын бүтээгдэхүүн нь ___________, биологийн үүрэг нь ___________

__________________________________________________________________

2) холин

Урвалын бүтээгдэхүүн нь ________________, биологийн үүрэг нь __________________

Даалгавар 10.Хариу үйлдэл бичнэ үү

1) пальмитик ба линолийн хүчил агуулсан цефалины хүчиллэг гидролиз. Урвалын эцсийн бүтээгдэхүүнийг нэрлэнэ үү.

2) Стеарин ба линолийн хүчлээр үүссэн лецитиний шүлтлэг гидролизийн урвалыг бич. Урвалын эцсийн бүтээгдэхүүнийг нэрлэнэ үү.

ЛАБОРАТОРИЙН АЖИЛ.

Карбоксилын хүчлүүд ба тэдгээрийн функциональ деривативуудын реактив байдал.

Туршилт 1. Цууны хүчлийн нээлт.

Туршилт 2. Дээд өөхний карбоксилын хүчлүүдийн уусдаггүй кальцийн давс үүсэх.

Туршилт 3. Оксалийн хүчлийн нээлт.

Туршилт 4. Этил ацетат бэлтгэх ба түүний гидролиз.

Туршилт 6. Шоргоолжны хүчлийн исэлдэлт

ТАЙЛБАР:

Хичээл № 7огноо "____" __________ 201___

Алифат ба үнэрт гетерофункциональ нэгдлүүд.

Дасгал 1.Хүснэгтийг бөглөнө үү.

Даалгавар 2.Энантиомерууд нь ________________________________________________

Сүүний хүчил ба үндсэн нэгдлүүдийн проекцын томъёог бичээрэй, энэ нь түүний стерик цувралд хамаарахыг тодорхойлдог (харьцангуй тохиргоо).

Даалгавар 3.Диастереомерууд - __________________________________________. __________________________Дарсны хүчлийн проекцын томьёог бичнэ үү. Аль нүүрстөрөгчийн атомын тохиргоо нь гидрокси хүчлүүдийн стерик цувралд хамаарахыг тодорхойлдог вэ?

Энантиомерууд нь ______ ба _____ юм. Диастереомерууд нь ______ ба ________ байна.

Racemate (расемик холимог) ______________________________________________________

Уралдааны жишээ ________________________________________________________________

Радикатыг ялгах арга - _________________________________________________

Даалгавар 4.Халах үед үүсэх тодорхой урвалыг бич

α-гидроксипропионы (сүүн) хүчил

α-аминоатик

β-гидрокси хүчил

β-аминобутирийн хүчил

g-гидрокси хүчил

g-аминобутирийн хүчил.

Даалгавар 5.Таутомеризм нь ________________________________________________

Ацето цууны эфир ба оксало цууны хүчлийн таутомер хэлбэрийг бич. Ацетоцетик эфирийн хоёр хэлбэрийн таутомер байгаа эсэхийг химийн урвалаар нотлох.

Даалгавар 6. Хүснэгтийг бөглөнө үү

Даалгавар 7.Үйлдвэрлэлийн аргыг олж авах:

салицилийн хүчил

натрийн салицилат

метил салицилат

фенил салицилат

ацетилсалицилын хүчил (аспирин).

Тэд ямар эмнэлгийн зориулалтаар ашигладаг вэ? ________________________________________________

Даалгавар 8.Бензолоос р-аминофенол авна. Үйл явцын үе шат бүрийн урвалын механизмыг заана уу.

Даалгавар 9.Натрийн гидроксидын усан уусмалаар аспирины гидролизийн урвалын тэгшитгэлийг бич. Урвалын бүтээгдэхүүнийг нэрлэ.

Даалгавар 10.Бензол ба түүний деривативын шинж чанарыг харгалзан бензолоос p-aminobenzoic хүчил нийлэгжүүлнэ. Урвалын тэгшитгэлийг бичнэ үү.

ЛАБОРАТОРИЙН АЖИЛ.

1. Карбоксилын хүчлүүдийн ангилал.

2. Нэршил, баримт.

3. Изомеризм, бүтэц.

4. Монокарбоксилын хүчил (ханасан, ханаагүй, үнэрт).

5. Дикарбоксилын хүчил.

6. Карбоксилын хүчлийн деривативууд.

Карбоксил бүлэг -COOH агуулсан нүүрсустөрөгчийн деривативуудыг карбоксилын хүчил гэж нэрлэдэг.

Карбоксилын хүчлүүдийг бүтцийн хоёр шинж чанараар ангилдаг.

a) радикалын шинж чанараас хамааран алифатик R(COOH)n (ханасан, ханаагүй) ба үнэрт хүчил Ar(COOH)n;

б) карбоксилын бүлгийн тоогоор монокарбоксил (n = 1), ди- ба поликарбоксил (n ≥ 2) хүчлүүдийг ялгадаг.

Нэршил. IUPAC нэр томъёоны дагуу хүчлүүдийн нэрс нь нүүрсустөрөгчийн нэрнээс бүрдэж, төгсгөлийг нэмдэг. oic хүчил,жишээ нь, CH 3 COOH - этилийн хүчил.Хүчлийн өчүүхэн нэрс өргөн тархсан байдаг: цууны, бутирик, олеик, дарс, оксалик гэх мэт.

Баримт.

а) О алкен, алкин, анхдагч спирт, альдегидийн исэлдэлт (харгалзах ангиллын нэгдлүүдийн "Химийн шинж чанар" -ыг үзнэ үү):

R-CH = CH-CH 3 + [O] → R-COOH + CH 3 -COOH

R-CH 2 -OH + [O] → R-CH=O + [O] → R-COOH

архины альдегидийн хүчил

Исэлдүүлэгч бодисууд - KMnO 4, K 2 Cr 2 O 7 хүчиллэг орчинд.

б) Алкануудын исэлдэлт: R-CH 2 -CH 2 -R" + [O] → R-COOH + R"-COOH + H 2 O Исэлдэлтийг катализатор - кобальт эсвэл манганы давсны оролцоотойгоор явуулдаг.

V) Алкилбензолын исэлдэлт ("Аромат нүүрсустөрөгчийн химийн шинж чанар" -ыг үзнэ үү). G) Хүчиллэг эсвэл шүлтлэг орчинд карбоксилын хүчлүүдийн деривативууд болох нитрилүүдийн гидролиз: R-C≡N + 2H 2 O + HCl → R-COOH + NH 4 Cl

R-C≡N + H 2 O + NaOH → R-COONa + NH 3

X: -OR, -Hal, -OCOR, -NH 2.

г ) Органик металлын синтез:

Бүтэц.Карбоксил бүлгийн нүүрстөрөгч ба хүчилтөрөгчийн атомууд sp 2 эрлийзжих төлөвт байна. σ- C-O холбоо нь sp 2 -sp 2 эрлийзжүүлсэн орбиталуудын давхцалаас үүсдэг. σ- O-H холбоо - давхардсан sp 2 - s-орбиталууд, π- C-O холбоо - эрлийзжүүлээгүй p-p орбиталуудыг давхцуулах замаар. Карбоксил бүлэг нь хавтгай хэлбэртэй p,π-хосолсон систем:

Коньюгацийн үр дүнд С-О бонд нь спирт дэх ижил төстэй холбоотой харьцуулахад богино болж, C=O холбоо нь карбонилийн нэгдлүүдийн ижил төстэй холбоотой харьцуулахад урт болдог. карбоксил бүлгийн холбоосын уртын мэдэгдэхүйц уялдаа холбоо байдаг.

Карбоксилын хүчлүүдийн молекул хоорондын харилцан үйлчлэл нь хүчтэй устөрөгчийн холбоогоор тодорхойлогддог бөгөөд үүний үр дүнд шугаман холбоотнууд ба циклийн димерүүд үүсдэг.

Тэгээд

Карбоксилын хүчлүүд дэх устөрөгчийн холбоо нь спиртээс илүү хүчтэй байдаг. Энэ нь ижил молекул жинтэй спирттэй харьцуулахад карбоксилын хүчлийн усанд уусах, буцлах, хайлах цэгүүд нь өндөр байдаг.

Карбоксил бүлэгт карбонил ба гидроксил бүлгүүдийн харилцан нөлөөлөл нь карбонилийн нэгдэл ба спиртийн шинж чанараас ялгаатай химийн шинж чанарыг тодорхойлдог. Карбоксил бүлэгт хамаарах урвал нь дараах үндсэн чиглэлд явагддаг: хүчил-суурь харилцан үйлчлэл, нуклеофилийн орлуулалт, декарбоксилжилт.

Карбоксилын хүчлүүдийн химийн шинж чанарыг ханасан монокарбоксилын хүчлүүдийн жишээг ашиглан доор авч үзнэ.

Монокарбоксилын хүчил(ханасан, ханаагүй, үнэрт хүчил).

Ерөнхий молекулын томъёоханасан монокарбоксилын хүчил

СnН2nО2.

Хүснэгт 4.

Ханасан монокарбоксилын хүчлүүдийн гомолог цуврал

		T pl., С	Т кип. , С	Acyl үлдэгдэл - хүчиллэг үлдэгдэл
Шоргоолж (метан)				формил - форматууд
Уксус (этан)				ацетил-ацетатууд
пропионик (пропан)	CH3-CH2-COOH			пропионил - пропионатууд
тос (бутан)	CH3-(CH2)2-COOH			бутирил - бутиратууд
валериан	CH3-(CH2)3-COOH			Валерил - Валератууд
нейлон	CH3-(CH2)4-COOH			капронойл
лаурик	CH3-(CH2)10-COOH
пальмитик	CH3-(CH2)14-COOH			пальмитил пальмитатууд
стеарик	CH3-(CH2)16-COOH			стеарил-стеаратууд

Хүснэгтэнд хязгаарлах цувралын зарим монокарбоксилын хүчлүүдийн ацил (R-CO-) ба хүчиллэг (R-COO-) үлдэгдлийн нэрийг харуулав.

Изомеризм.Ханасан монокарбоксилын хүчлүүд нь бүтцийн изомеризм (нүүрстөрөгчийн гинжин хэлхээний өөр бүтэц, функциональ бүлгийн өөр өөр зохион байгуулалт) -аар тодорхойлогддог. Жишээлбэл, C 4 H 8 O 2 молекулын томъёо нь изомеруудтай тохирч байна: CH 3 -CH 2 -CH 2 -COOH (бутаны хүчил), (CH 3) 2 CH-COOH (2-метилпропан эсвэл изобутан хүчил), CH 3 -CH 2 -COOCH 3 (метилпропаноат) (дэлгэрэнгүйг "Изомеризм" хэсгээс үзнэ үү).

Физик шинж чанар. 1-ээс 9 хүртэлх нүүрстөрөгчийн атомын тоотой хүчил нь эвгүй үнэртэй өнгөгүй шингэн, C≥ 10 бол үнэргүй хатуу бодис юм. 1-ээс 3 хүртэлх нүүрстөрөгчийн атомын тоотой хүчил нь усанд сайн уусдаг, C≥ 4 - усанд уусдаггүй, гэхдээ органик уусгагч (архи, эфир) -д маш сайн уусдаг бодисууд.

Химийн шинж чанар.

a) хүчиллэг шинж чанар

Карбоксилын хүчлийн усан уусмал нь хүчиллэг урвалтай байдаг.

хүчил карбоксилатын ион

Электрон нягтын делокализаци ( p,π-карбоксилатын ион дахь коньюгаци) нь С-О бондын уртын дарааллыг бүрэн тохируулахад хүргэдэг бөгөөд энэ нь спирт болон фенолатын ионуудтай харьцуулахад тогтвортой байдлыг нэмэгдүүлдэг. Тиймээс карбоксилын хүчил нь спирт, фенол, нүүрстөрөгчийн хүчилээс илүү хүчтэй боловч давс, хүхэр, азот, фосфор зэрэг эрдэс хүчлээс доогуур байдаг.

Карбоксилын хүчлүүдийн хүч нь карбоксилын бүлгийн радикал шинж чанараас ихээхэн хамаардаг: электрон хандивлагч бүлгүүд нь карбоксилын ионыг тогтворгүй болгож, улмаар хүчиллэг шинж чанарыг бууруулдаг, электрон татдаг бүлгүүд нь карбоксилын ионыг тогтворжуулж, хүчиллэг шинж чанарыг нэмэгдүүлдэг.

Ханасан монокарбоксилын хүчлүүдийн гомологийн цувралд хүчиллэг найрлага дахь нүүрстөрөгчийн атомын тоо нэмэгдэх тусам хүчиллэг шинж чанар буурдаг. Хамгийн хүчтэй хүчил бол шоргоолжны хүчил юм.

Карбоксилын хүчил нь идэвхтэй металл, металлын исэл, суурь, давстай харилцан үйлчлэхэд давс үүсгэдэг. Жишээлбэл, CH 3 -COOH + Na 2 CO 3 → CH 3 -COONa + CO 2 + H 2 O

Доод карбоксилын хүчлүүдийн давс нь усанд сайн уусдаг бол өндөр нь зөвхөн натри, калийн давс уусдаг. Карбоксилын хүчил ба шүлтлэг металлын давс нь гидролизд ордог бөгөөд тэдгээрийн усан уусмал нь шүлтлэг орчинтой байдаг.

R-COO - Na + + HOH ↔ R-COOH + NaOH

Карбоксилын хүчлүүдийн давсыг карбоксилын хүчил, нүүрсустөрөгч, гадаргуугийн идэвхт бодисын деривативыг олж авахад ашигладаг.

Өндөр тосны хүчлүүдийн натри, калийн давс - саван нь үндэсний эдийн засагт чухал ач холбогдолтой юм. Энгийн хатуу саван нь янз бүрийн хүчлүүдийн натрийн давсны холимог, голчлон пальмитик ба стеарик: C 15 H 31 COONa (натрийн пальмитат) ба C 17 H 35 COONa (натрийн стеарат). Калийн саван нь шингэн байдаг.

Эрт дээр үед саван нь өөх тос, шар буурцагны үнсээр хийгдсэн байдаг. Сэргэн мандалтын үед тэд мартагдсан гар урлал руу буцаж ирэв, жорыг нууцалж байв. Өнөө үед саван нь ихэвчлэн ургамлын болон амьтны гаралтай өөх тосноос үйлдвэрлэгддэг.

Саван нь гадаргуугийн идэвхтэй бодис бөгөөд гидрофиль (карбоксилатын ион) ба гидрофобик (айдас) төгсгөлөөс (нүүрсустөрөгчийн радикал) бүрдсэн химийн эрлийз юм. Саван нь усны гадаргуугийн хурцадмал байдлыг эрс багасгаж, усны зэвүүн нөлөө бүхий тоосонцор эсвэл гадаргууг чийгшүүлж, тогтвортой хөөс үүсэхийг дэмждэг.

Хатуу усанд савангийн угаах чадвар эрс буурч, өөх тосны уусдаг натри эсвэл калийн давс нь хатуу усанд агуулагдах шүлтлэг шороон металлын уусдаг хүчиллэг карбонат, голчлон кальцитай солилцооны урвалд ордог.

2C 15 H 31 COONa + Ca(HCO 3) 2 → (C 15 H 31 COO) 2 Ca + 2NaHCO 3

Илүү их өөх тосны хүчлүүдийн уусдаггүй кальцийн давс нь тунадас үүсгэдэг.

Асар их хэмжээний саван нь өдөр тутмын амьдралд ариун цэврийн шаардлага, угаах гэх мэт, түүнчлэн янз бүрийн үйлдвэрүүдэд, ялангуяа ноос, даавуу болон бусад нэхмэлийн материалыг угаахад ашиглагддаг.

б) нуклеофилийн орлуулалт- С Н (карбоксилын хүчлийн функциональ дериватив үүсэх)

Карбоксилын хүчлүүдийн урвалын гол төрөл нь карбоксил бүлгийн sp 2 - эрлийзжүүлсэн нүүрстөрөгчийн атом дахь нуклеофилийн орлуулалт бөгөөд үүний үр дүнд гидроксил бүлэг өөр нуклеофилээр солигддог. Улмаас r,π-sКарбоксил бүлэгт гидроксил бүлгийн хөдөлгөөн нь спирттэй харьцуулахад хамаагүй бага байдаг тул нуклеофилийн орлуулах урвалыг катализатор - эрдэс хүчил эсвэл шүлттэй хамт явуулдаг.

Урвалууд нь карбоксилын хүчлүүдийн функциональ деривативууд - хүчил галид (1), ангидрид (2), эфир (3), амидууд (4) үүсэх замаар дагалддаг.

V)гэкарбоксиляци

Декарбоксилжилт нь CO 2 хэлбэрээр карбоксилын бүлгийг зайлуулах явдал юм. Урвалын нөхцлөөс хамааран өөр өөр ангиллын нэгдлүүд үүсдэг. Радикал дахь карбоксил бүлэгт электрон татах бүлгүүд нь ийм төрлийн урвал үүсэхийг хөнгөвчилдөг.

Декарбоксилжих урвалын жишээ:

1) содын шохойн дэргэд натри эсвэл калийн давсны дулааны задрал

R-COONa + NaOH → R-H + Na 2 CO 3

2) кальци эсвэл барийн давсны дулааны задрал

R-COO-Ca-OOS-R → R-CO-R + CaCO 3

3) натри эсвэл калийн давсны электролиз (Колбе синтез)

2R-COONa + 2НН → R-R + 2NaON +2CO 2 + Н 2

г) устөрөгчийн атомыг солихα-нүүрстөрөгчийн атом

Галоген атом дотор α -галогенжүүлсэн хүчлүүд нь нуклеофилийн урвалжаар амархан солигддог. Тиймээс α-галогенээр орлуулсан хүчил нь α-амин ба α-гидрокси хүчлүүд зэрэг олон төрлийн орлуулсан хүчлүүдийн нийлэгжилтийн эхлэлийн материал юм.

пропионы хүчил α-хлоропропионы хүчил

Галоген атомын карбоксил бүлэгт үзүүлэх нөлөөллийн үр дүнд галогенжүүлсэн хүчил (жишээлбэл, трихлорацетик хүчил) нь хэд дахин хүчтэй хүчлүүд бөгөөд энэ талаар хүчтэй органик бус хүчилд ойртдог.

д) шоргоолжны хүчлийн өвөрмөц шинж чанар

Шоргоолжны хүчлийн найрлагад карбоксил бүлгийн хамт карбонилийн бүлгийг ялгаж салгаж болох тул шоргоолжны хүчил нь карбоксилын хүчил ба альдегидийн шинж чанарыг харуулдаг.

1. исэлдэлт

HCOOH + [O]→ CO 2 + H 2 O

исэлдүүлэгч бодис: Cu(OH) 2, OH ("мөнгөн толь" урвал)

2. шингэн алдалт

HCOOH + H 2 SO 4 (конц.) → CO + H 2 O

Хүчиллэгийн шинж чанар, хэрэглээ:

а) шоргоолжны хүчил- устай холилдох хурц үнэртэй өнгөгүй шингэн. Анх 17-р зуунд улаан шоргоолжноос уурын нэрэлтээр тусгаарлагдсан. Байгальд чөлөөт шоргоолжны шүүрэл, халгайн шүүс, амьтны хөлсөнд агуулагддаг. Аж үйлдвэрт нүүрстөрөгчийн дутуу ислийг халсан шүлтээр дамжуулж, шоргоолжны хүчил гаргаж авдаг.

NaOH + CO → H-COONa

H-COONa + H 2 SO 4 → H-COOH + NaHSO 4

Шоргоолжны хүчил нь даавууг будах, багасгах бодис болгон, янз бүрийн органик синтез хийхэд ашиглагддаг.

б) цууны хүчил

Усгүй цууны хүчил (мөстлөгийн цууны хүчил) нь өвөрмөц хурц үнэртэй, исгэлэн амттай өнгөгүй шингэн бөгөөд +16 0 С-ийн температурт хөлдөж, мөстэй төстэй талст масс үүсгэдэг. Хүчлийн 70-80% усан уусмалыг цууны эссенс гэж нэрлэдэг.

Энэ нь байгальд өргөн тархсан, амьтны ялгадас, ургамлын организмд байдаг бөгөөд исгэлэн сүү, бяслаг, исгэлэн дарс, цөцгийн тос гэх мэт исгэх, ялзрах процессын үр дүнд үүсдэг. Эдгээрийг хүнсний үйлдвэрт амт, хадгалалтын бодис болгон, хиймэл утас, уусгагч үйлдвэрлэх, эм үйлдвэрлэхэд өргөнөөр ашигладаг.

в) бутирик хүчил- өнгөгүй шингэн, хүчиллэг уусмал нь хуучин цөцгийн тос, хөлсний эвгүй үнэртэй байдаг. Байгальд эфир хэлбэрээр тохиолддог; глицерин ба бутирик хүчлийн эфир нь өөх тос, цөцгийн тосонд байдаг. Органик нийлэгжилтэнд анхилуун эфир гаргаж авахад ашигладаг.

в) изовалерины хүчил - хурц үнэртэй өнгөгүй шингэн, шингэрүүлсэн уусмалд валерианы үнэртэй байдаг. Валерианы үндэснээс олддог бөгөөд энэ нь эмийн бодис, мөн чанарыг олж авахад ашиглагддаг.

г) пальмитик, стеарины хүчил

Эдгээр нь сул үнэртэй хатуу бодис бөгөөд усанд муу уусдаг. Байгальд өргөн тархсан, тэдгээр нь глицеринтэй эфир хэлбэрээр өөх тосонд байдаг. Лаа болон гадаргуугийн идэвхтэй бодис үйлдвэрлэхэд ашигладаг.

Ханаагүй хүчил

Ханаагүй хүчил нь нүүрсустөрөгчийн радикалд олон тооны холбоо (давхар эсвэл гурав дахин) агуулсан карбоксилын хүчил юм. Хамгийн чухал нь давхар холбоо бүхий ханаагүй моно- ба дикарбоксилын хүчил юм.

Нэршил ба изомеризм.

Ханаагүй хүчлүүдийн нэрийг IUPAC нэр томъёоны дагуу эмхэтгэсэн боловч ихэвчлэн өчүүхэн нэрсийг ашигладаг.

CH 2 =CH-COOH - 2-пропеной буюу акрилийн хүчил

CH 3 -CH=CH-COOH - 2-бутеной буюу кротон хүчил

CH 2 =C(CH 3)-COOH - 2-метилпропеной буюу метакрилийн хүчил

CH 2 =CH-CH 2 -COOH - 3-бутеной эсвэл винил цууны хүчил

CH 3 -(CH 2) 7 -CH=CH-(CH 2) 7 -COOH - олейны хүчил

CH 3 -(CH 2) 4 -CH=CH-CH 2 -CH=CH-(CH 2) 7 -COOH - линолийн хүчил

CH 3 -CH 2 -CH=CH-CH 2 -CH=CH-CH 2 -CH=CH-(CH 2) 7 -COOH-линолений хүчил.

Ханаагүй хүчлүүдийн бүтцийн изомеризм нь нүүрстөрөгчийн араг ясны изомеризм (жишээлбэл, кротон ба метакрилийн хүчил) ба давхар бондын байрлалын изомеризм (жишээлбэл, кротон ба винил цууны хүчил) зэргээс шалтгаална.

Давхар холбоо бүхий ханаагүй хүчил, түүнчлэн этилен нүүрсустөрөгчид нь геометрийн шинж чанартай байдаг. cis-transизомеризм.

Химийн шинж чанар.Химийн шинж чанарын хувьд ханаагүй хүчлүүд нь моно- ба дикарбоксилын хүчлүүдтэй төстэй боловч молекулд олон холбоо, карбоксил бүлэг агуулагдаж, харилцан нөлөөллийн улмаас хэд хэдэн онцлог шинж чанартай байдаг.

Ханаагүй хүчил, ялангуяа карбоксил бүлэгт α-байрлалд олон тооны холбоо агуулсан хүчил нь ханасан хүчлээс илүү хүчтэй хүчил юм. Тиймээс ханаагүй акрилийн хүчил (K=5.6*10 -5) пропионы хүчлээс (K=1.34*10 -5) дөрөв дахин хүчтэй байдаг.

Ханаагүй хүчил нь ханаагүй нүүрсустөрөгчийн шинж чанартай олон бондын талбайд бүх урвалд ордог.

A)Ээлектрофил нэмэлт:

1. галогенжилт

β CH 2 = α CH-COOH + Br 2 → CH 2 Br-CHBr-COOH

пропенойн хүчил α,β-дибромопропионы хүчил

Энэ нь ханаагүй хүчилд үзүүлэх чанарын хариу үйлдэл бөгөөд олон тооны бондын тоог хэрэглэсэн галоген (бром эсвэл иод) хэмжээгээр тодорхойлж болно. .

2. гидрогалогенжилт

α CH 2 δ+ = β CH δ- →COOH+ H δ+ - Br δ- → CH 2 Br-CH 2 -COOH

α,β-ханаагүй хүчлүүдийн хувьд нэмэх урвал Марковниковын дүрмийн эсрэг явагдана.

б)Густөрөгчжүүлэх

Катализатор (Pt, Ni) байгаа тохиолдолд устөрөгч давхар холбоо үүссэн газарт нэмж, ханаагүй хүчил нь ханасан болно.

CH 2 =CH-COOH + H 2 → CH 3 -CH 2 -COOH

акрилийн хүчил пропионы хүчил

Устөрөгчжүүлэх үйл явц ( устөрөгчжүүлэх)ялангуяа өндөр ханаагүй тосны хүчлийг ханасан болгон хувиргахад маш их практик ач холбогдолтой; Энэ нь шингэн тосыг хатуу өөх болгон хувиргах үндэс болдог.

V)ТУХАЙхүчиллэгжүүлэх

Вагнерийн урвалын нөхцөлд ("Алкенууд" -ыг үзнэ үү) ханаагүй хүчлүүд нь дигидрокси хүчилд, хүчтэй исэлдэлтийн үед карбоксилын хүчилд исэлддэг.

a) нийлэг CH 2 =CH-COOH ба метакрилийн CH 2 =C(CH 3 )-COOH хүчил - хурц үнэртэй өнгөгүй шингэн. Хүчил ба тэдгээрийн метилийн эфир нь амархан полимержих бөгөөд энэ нь полимер материалын үйлдвэрлэлд (органик шил) ашиглах үндэс болдог.

Нийлэг хүчлийн нитрил - акрилонитрил CH 2 =CH-C≡N нь синтетик резин, өндөр молекулт полиакрилонитрил (PAN) давирхайг үйлдвэрлэхэд ашигладаг бөгөөд үүнээс синтетик шилэн нитрон (эсвэл орлон) - хиймэл ноосны нэг төрөл юм. .

б) өндөр ханаагүй хүчил

-cis-глицеринтэй эфир хэлбэрийн олейны хүчил нь амьтан, ургамлын гаралтай бараг бүх өөх тосны нэг хэсэг бөгөөд оливын ("Прованс") тосонд олейны хүчлийн агууламж өндөр байдаг - 80% хүртэл, кали, натрийн давс олейны хүчил нь саван;

-cis, cis-линол ба cis, cis-Глицеринтэй эфир хэлбэрийн линолений хүчил нь шар буурцаг, олсны ургамал, маалингын тос зэрэг олон ургамлын тосны нэг хэсэг юм. Линоле, линолений хүчил нь хүний биед нийлэгждэггүй тул зайлшгүй шаардлагатай хүчил гэж нэрлэдэг. Эдгээр хүчил нь хамгийн их биологийн идэвхжилтэй байдаг: холестерины солилцоо, бодисын солилцоо, простагландин болон бусад чухал бодисын нийлэгжилтэнд оролцдог, эсийн мембраны бүтцийг хадгалж, харааны аппарат, мэдрэлийн системийн үйл ажиллагаанд шаардлагатай байдаг. , мөн дархлааны системд нөлөөлдөг. Хүнсний бүтээгдэхүүнд эдгээр хүчил байхгүй байгаа нь малын өсөлтийг саатуулж, нөхөн үржихүйн үйл ажиллагааг саатуулж, янз бүрийн өвчин үүсгэдэг.

Хүчиллэг эфирийг лак, будаг (хатаах тос) үйлдвэрлэхэд ашигладаг.

Үнэрт монокарбоксилын хүчил

TO Арлууд нь өнгөгүй талст бодис бөгөөд тэдгээрийн зарим нь сул, тааламжтай үнэртэй байдаг. Эдгээр нь коньюгат (π, π) системээр тодорхойлогддог.

Хамгийн чухал төлөөлөгчид:

бензойн хүчил

фенил цууны хүчил

транс- шанцайны хүчил

Үнэрт хүчил нь ханасан хүчлээс илүү хүчтэй хүчил юм (шоргоолжны хүчлээс бусад). Энэ төрлийн хүчил нь карбоксил бүлэгт ханасан карбоксилын хүчлүүдийн бүх урвал, бензолын цагираг дахь электрофил орлуулах урвалаар тодорхойлогддог (карбоксил бүлэг нь 2-р төрлийн орлуулагч юм. м- чиглүүлэгч).

Хүчиллэгийн шинж чанар, хэрэглээ:

Үнэрт хүчил нь будаг, үнэртэн, эмийн бодис үйлдвэрлэхэд ашиглагддаг; Хүчиллэг эфир нь чухал тос, давирхай, бальзамд агуулагддаг. Бензойн хүчил ба түүний натрийн давс нь вибурнум, улаавтар, лингонберри, цангис жимсний жимсэнд агуулагддаг бөгөөд гашуун амтыг өгдөг, нян устгах үйлчилгээтэй, хүнсний бүтээгдэхүүн хадгалахад өргөн хэрэглэгддэг.

О-сульфобензойн хүчлийн амидыг сахарин гэж нэрлэдэг бөгөөд энэ нь элсэн чихэрээс 400 дахин чихэрлэг юм.

Карбоксилын хүчлүүдийн деривативууд.

Карбоксилын хүчлийн деривативын ерөнхий томъёо:

Энд X: - Hal, -OOS-R, -OR, -NH 2.

Карбоксилын хүчлийн деривативын хувьд нуклеофилийн орлуулах урвал (S N) хамгийн онцлог шинж чанартай байдаг. Эдгээр урвалын бүтээгдэхүүнд R-C=O ацил бүлэг агуулагддаг тул урвалыг ацилжилт, карбоксилын хүчил ба тэдгээрийн деривативуудыг ациллах урвалж гэж нэрлэдэг.

Ерөнхийдөө ациляцийн процессыг дараахь схемээр илэрхийлж болно.

Карбоксилын хүчлүүдийн деривативуудыг ациллах чадварын дагуу дараахь цувралд хуваана.

давс< амиды < сложные эфиры <ангидриды <галогенангидриды

Энэ цувралд өмнөх гишүүдийг дараагийн гишүүдээс харгалзах нуклеофилийн ациляци (жишээлбэл, спирт, аммиак гэх мэт) авч болно. Бүх функциональ деривативуудыг хүчилээс шууд гаргаж авах боломжтой бөгөөд тэдгээрийг гидролизээр хувиргадаг.

Амидууд нь карбоксилын хүчлүүдийн бусад деривативуудаас ялгаатай нь молекул хоорондын устөрөгчийн холбоог үүсгэдэг бөгөөд хатуу биет юм (формин хүчил амид HCONH 2 нь шингэн).

Эфир

Хүлээн авах аргууд. Эфир үйлдвэрлэх гол арга нь нуклеофилийн орлуулах урвалууд юм.

a) эфиржих урвал R-CO ТЭР + РТУХАЙ-H ↔ R-CO-O Р + H 2 O

Урвалыг катализатор - эрдэс хүчил байгаа нөхцөлд явуулна. Эфиржих урвал нь буцах боломжтой. Тэнцвэрийг эфир үүсэх рүү шилжүүлэхийн тулд урвалж буй бодисын аль нэгийг нь илүүдэл эсвэл урвалын бөмбөрцөгөөс бүтээгдэхүүнийг зайлуулах аргыг ашигладаг.

б) спиртийг хүчил галоген ба ангидридтай ацилах

в) карбоксилын хүчил ба алкил галидын давснаас

R-COONa + RCl → RCOOR + NaCl Нэршил. IUPAC нэршлийн дагуу эфирийн нэрс дараах байдалтай байна.

CH 3 -С.Н 2 -С.Н 2 -ХАМТО-О CH 3

нүүрсустөрөгчийн радикал

радикал + нүүрсустөрөгч + овъёос - метил бутанаат.

Хэрэв ацилийн үлдэгдлийн үлдэгдэл нэрсийг зааж өгсөн бол энэ эфирийн нэр - метил бутират.Эфирийг радикал функциональ нэр томъёогоор нэрлэж болно - бутирик хүчил метил эфир.

Физик шинж чанар. Эфир нь өнгөгүй шингэн, усанд уусдаггүй, эхийн хүчил, спирттэй харьцуулахад буцлах, хайлах цэг багатай байдаг нь эфирт молекул хоорондын устөрөгчийн холбоо байхгүйтэй холбоотой юм. Олон эфир нь тааламжтай үнэртэй, ихэвчлэн жимс, жимсгэнэ (жимсний охь) үнэртэй байдаг.

Химийн шинж чанар. Эфирийн хувьд хамгийн онцлог шинж чанартай урвалууд нь нуклеофилийн орлуулалт (S N), хүчил эсвэл суурь катализаторын дэргэд үүсдэг. Хамгийн чухал SN-ийн урвалууд нь гидролиз, аммонолиз, трансэфиржилт юм.

Эфирийн хүчлийн гидролиз нь буцах урвал, шүлтлэг гидролиз нь эргэлт буцалтгүй юм.

RCOOR + H 2 O(H +) ↔ RCOOH + ROH

RCOOR + NaOH → RCOO - Na + + ROH

Өөх тос

Өөх тос (триглицерид) нь глицерин ба түүнээс дээш ханасан, ханаагүй хүчлүүдээс үүссэн эфир юм.

Өөх тосноос хэдэн арван өөр ханасан болон ханаагүй хүчлийг ялгаж авсан; бараг бүгдээрээ нүүрстөрөгчийн атомын салаалаагүй гинжийг агуулдаг бөгөөд тэдгээрийн тоо нь ихэвчлэн тэгш, 4-26 хооронд хэлбэлздэг. Гэсэн хэдий ч бүх өөхний үндсэн бүрэлдэхүүн хэсэг нь 16 ба 18 нүүрстөрөгчийн атом бүхий дээд хүчлүүд юм. Ханасан дээд өөх тосны хүчлүүдээс хамгийн чухал нь пальмитин C 15 H 31 COOH ба стеарин C 17 H 35 COOH; ханаагүй тосны хүчлүүдийн дунд - олеин C 17 H 33 COOH (нэг давхар холбоо), линол C 17 H 31 COOH ( хоёр давхар бондтой) ба линоленик C 17 H 29 COOH (гурван давхар бондтой). Радикал дахь фрагмент (-CH 2 -CH=CH-) агуулсан ханаагүй хүчлүүдийг чухал гэж нэрлэдэг.

Энгийн триглицеридүүд нь ижил тосны хүчлүүдийн үлдэгдэл, өөр өөр тосны хүчлүүдийн холимог үлдэгдэл агуулдаг. Нэрс нь өөх тосны хүчлүүдийн найрлагад орсон ацил үлдэгдлүүдийн нэр дээр үндэслэсэн болно.

трипалмитин диолеостерин

Өөх тосны ач холбогдол маш өндөр байдаг. Юуны өмнө эдгээр нь нүүрс ус, уургийн хамт хүн, амьтны хоол хүнсний хамгийн чухал бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Ургамлын тос нь хамгийн их тэжээллэг чанартай байдаг бөгөөд энэ нь чухал тосны хүчлүүдийн хамт фосфолипид, витамин, биед шаардлагатай ашигтай фитостерол (Д аминдэмийн прекурсорууд) агуулдаг. Насанд хүрсэн хүний өдөр тутмын өөх тосны хэрэгцээ 80-100 гр байдаг.

Өөх тос нь усанд бараг уусдаггүй боловч спирт, эфир болон бусад органик уусгагчид маш сайн уусдаг. Өөх тосны хайлах цэг нь ямар хүчил агуулсан байгаагаас хамаарна. Ханасан хүчлийн үлдэгдэл (амьтны гаралтай өөх тос - үхэр, хурга, гахайн өөх) агуулсан өөх тос нь хамгийн их T pl. мөн хатуу эсвэл тостой төстэй бодисууд юм. Өөх тос нь ханаагүй хүчлийн үлдэгдэл (ургамлын тос - наранцэцэг, чидун, маалингын үр гэх мэт), хайлах температур багатай шингэн юм.

Химийн шинж чанартриглицеридийг эфирийн холбоо, ханаагүй байдал зэргээр тодорхойлно.

a) өөх тосыг устөрөгчжүүлэх (устөрөгчжүүлэх).

Хүчиллэг үлдэгдэл дэх давхар бондын талбайд устөрөгч нэмэх нь катализатор - нилээд буталсан металл никель 160-240 0 С, 3 атм хүртэл даралттай байх үед хийгддэг. Энэ тохиолдолд шингэн өөх тос, тосыг хатуу ханасан өөх тос болгон хувиргадаг - маргарин, саван, глицерин үйлдвэрлэхэд өргөн хэрэглэгддэг гахайн өөх.

б) өөх тосны гидролиз

Өөх тосны шүлтлэг гидролиз (сапонжих) нь өөхний хүчил (саван) ба глицериныг үүсгэдэг бол хүчиллэг гидролиз нь өөх тосны хүчил, глицерол үүсгэдэг.

в) нэмэх ба исэлдэлт

Ханаагүй тосны хүчлийн үлдэгдэл агуулсан триглицеридүүд нь давхар бонд (бромжуулах, иоджуулах) болон калийн перманганаттай исэлдэх үед нэмэлт урвалд ордог. Хоёр урвал нь өөх тосны ханаагүй байдлын түвшинг тодорхойлох боломжийг олгодог.

Бүх өөх тос нь шатамхай бодис юм. Тэднийг шатаах үед их хэмжээний дулаан ялгардаг: 1 г өөх тосыг шатаах үед 9300 калори илчлэг өгдөг.

Та үүнийг мэдэх үү

1906 онд Оросын эрдэмтэн С.А. Фокин үүнийг боловсруулж, 1909 онд. Тэрээр мөн өөх тосыг устөрөгчжүүлэх (хатууруулах) аргыг үйлдвэрлэлийн хэмжээнд хэрэгжүүлсэн.

Маргариныг (Грек хэлнээс - "сувд") 1869 онд олж авсан. Түүний төрөл бүрийн сортуудыг гахайн өөхийг сүүтэй хольж, зарим тохиолдолд өндөгний шартай хольж гаргаж авдаг. Үүссэн бүтээгдэхүүн нь гадаад төрхөөрөө цөцгийн тосыг санагдуулдаг; маргарины тааламжтай үнэр нь түүний найрлагад тусгай амт - төрөл бүрийн бодисын цогц найрлага, зайлшгүй бүрэлдэхүүн хэсэг нь диацетил (бутандион) - үхрийн цөцгийн тосонд агуулагддаг шар шингэнийг оруулснаар хүрдэг.

Гэсэн хэдий ч маш их хэмжээний ханаагүй хүчил агуулсан, шингэн бодис (цэнхэр, сагамхай тос эсвэл загасны тос) байдаг амьтны гаралтай өөх тос байдаг.

Ургамлын гаралтай өөх тос, тосыг янз бүрийн ургамлын үр, жимсний нухашнаас гаргаж авдаг. Эдгээр нь oleic болон бусад ханаагүй хүчлүүдийн өндөр агууламжаар ялгагддаг бөгөөд зөвхөн бага хэмжээний стеарин ба пальмитийн хүчил (наранцэцэг, чидун, хөвөн, хулдаас болон бусад тос) агуулдаг. Зөвхөн зарим ургамлын өөх тосны ханасан хүчил давамгайлж, тэдгээр нь хатуу (кокосын тос, какао цөцгийн тос гэх мэт) байдаг.

Жимсний эфирийн эфир нь жимс, цэцгийн тааламжтай үнэртэй байдаг, жишээлбэл изоамил ацетат - лийр, амил формат - интоор, этил формат - ром, изоамил бутират - хан боргоцой гэх мэт. Эдгээр нь чихэр, ундаа үйлдвэрлэх, үнэртэй ус үйлдвэрлэхэд ашиглагддаг.

Маш үнэ цэнэтэй синтетик материал болох органик шил (plexiglass) нь полиметилметакрилатаас бэлтгэгддэг. Сүүлийнх нь тунгалаг байдал, хэт ягаан туяаг дамжуулах чадвараараа силикат шилнээс давуу юм. Энэ нь механик болон багаж хэрэгсэл, төрөл бүрийн гэр ахуйн болон ариун цэврийн хэрэглэл, аяга таваг, үнэт эдлэл, цагны шил үйлдвэрлэхэд ашиглагддаг. Физиологийн хайхрамжгүй байдлаас шалтгаалан полиметилметакрилат нь хиймэл шүд гэх мэт үйлдвэрлэлд өргөн хэрэглэгддэг.

Винил ацетат нь винил спирт ба цууны хүчлийн эфир юм. Жишээлбэл, цууны хүчил ба ацетилений уурын холимогийг кадми, цайрын ацетат дээр 180-220 ° C температурт нэвтрүүлэх замаар олж авна.

CH 3 -COOH + CH≡CH → CH 3 -CO-O-CH=CH 2

Винилацетат нь өнгөгүй шингэн бөгөөд амархан полимержиж, синтетик полимер - поливинил ацетат (PVA) үүсгэдэг бөгөөд лак, цавуу, хиймэл арьс үйлдвэрлэхэд ашигладаг.

Дикарбоксилын хүчил

Дикарбоксилын хүчил нь хоёр карбоксилын бүлгийг агуулдаг. Хамгийн алдартай нь 2-6 нүүрстөрөгчийн атом агуулсан шугаман хүчил юм.

NOOS-COON - этан диова (IUPAC нэршил)эсвэл оксалийн хүчил (жижиг нэршил)

NOOS-CH 2 -COOH - пропанедиоик эсвэл малоны хүчил

NOOS-CH 2 -CH 2 -COOH - бутанедиоик эсвэл сукцины хүчил

NOOS-CH 2 -CH 2 -CH 2 -COOH - пентанедио эсвэл глутар хүчил

NOOS-CH 2 -CH 2 -CH 2 -COOH - адипин хүчил

Физик шинж чанар. Хоёр үндсэн хүчил нь өндөр хайлах цэг бүхий талст бодис бөгөөд тэгш тооны нүүрстөрөгчийн атомтай хүчлүүдийн хувьд илүү өндөр байдаг; доод хүчил нь усанд уусдаг.

Химийн шинж чанар. Химийн шинж чанарын хувьд хоёр үндсэн хүчлүүд нь монокарбоксилын хүчлүүдтэй төстэй боловч молекулуудад хоёр карбоксил бүлэг агуулагдаж, харилцан үйлчилдэг тул хэд хэдэн онцлог шинж чанартай байдаг.

Дикарбоксилын хүчил нь ижил тооны нүүрстөрөгчийн атомтай монокарбоксилын хүчлүүдээс илүү хүчтэй хүчил юм: Кион. оксалийн хүчил (H 2 C 2 O 4) - 5.9 10 -2, 6.4 10 -5, цууны хүчил - 1.76 10 -5. Карбоксилын бүлгүүдийн хоорондын зай ихсэх тусам дикарбоксилын хүчлийн хүчиллэг шинж чанар буурдаг. Дикарбоксилын хүчил нь хоёр цуврал давс үүсгэж болно - хүчиллэг, жишээ нь HOOC-COONa, дундаж - NaOOC-COONa.

Дикарбоксилын хүчил нь хэд хэдэн өвөрмөц шинж чанартай байдаг бөгөөд энэ нь молекул дахь хоёр карбоксил бүлэг байгаагаар тодорхойлогддог. Жишээлбэл, дикарбоксилын хүчлүүдийн дулааны харьцаа.

Халаахад дикарбоксилын хүчлүүдийн хувирал нь тэдгээрийн найрлага дахь нүүрстөрөгчийн атомын тооноос хамаардаг бөгөөд термодинамикийн тогтвортой тав ба зургаан гишүүнтэй цикл үүсэх боломжоор тодорхойлогддог.

Оксалик ба малоник хүчлийг халаахад декарбоксилжилт явагдаж монокарбоксилын хүчлүүд үүсдэг.

HOOC-CH 2 -COOH → CH 3 -COOH + CO 2

Халах үед сукцин ба глютарийн хүчлүүд усыг амархан салгаж тав ба зургаан гишүүнтэй циклик ангидрид үүсгэдэг.

Халах үед адипийн хүчил декарбоксилжиж циклийн кетон-циклопентанон үүсгэдэг.

Дикарбоксилын хүчил нь диамин ба диолуудтай урвалд орж, синтетик утас үйлдвэрлэхэд хэрэглэгддэг полиамид, полиэфир үүсгэдэг.

Ханасан дикарбоксилын хүчлүүдийн зэрэгцээ ханаагүй, үнэрт дикарбоксилын хүчлүүд мэдэгддэг.

Хүчиллэгийн шинж чанар, хэрэглээ:

Оксалийн хүчил ургамлын ертөнцөд өргөн тархсан. Энэ нь соррел, rhubarb, sorrel навчны давс хэлбэрээр олддог. Хүний биед энэ нь бага уусдаг давс (оксалат), жишээлбэл, кальцийн оксалат үүсгэдэг бөгөөд тэдгээр нь бөөр, давсаганд чулуу хэлбэрээр хуримтлагддаг. Цайруулах бодис болгон ашигладаг: зэв, будаг, лак, бэхийг арилгах; органик синтезд.

Малоны хүчил (эфир ба давс - малоноатууд)чихрийн нишингэ зэрэг зарим ургамлаас олддог. Карбоксилын хүчлийг үйлдвэрлэхэд органик синтезд өргөн хэрэглэгддэг.

сукцины хүчил (давс ба эфирийг сукцинат гэж нэрлэдэг) бие махбодид тохиолддог бодисын солилцооны үйл явцад оролцдог. Энэ нь трикарбоксилын хүчлийн мөчлөгийн завсрын нэгдэл юм. 1556 онд Германы алхимич Агрикола анх удаа хуурай нэрэх бүтээгдэхүүнээс хув ялгаж авчээ. Хүчил ба түүний ангидридыг органик нийлэгжилтэд өргөн ашигладаг.

Фумарын хүчил (HOOC-CH=CH-COOH - транс- бутендионы хүчил), Дургүй cis-малейк , байгальд өргөн тархсан, олон ургамал, олон мөөгөнд байдаг бөгөөд бодисын солилцооны үйл явцад оролцдог, ялангуяа трикарбоксилын хүчлийн эргэлтэнд оролцдог.

малеин хүчил (cis- бутендионы хүчил)байгальд тохиолддоггүй. Хүчил ба түүний ангидридыг органик нийлэгжилтэд өргөн ашигладаг.

Орто-фталийн хүчил, хүчлийн дериватив - фталийн ангидрид, эфир - фталат (зөөгч бодис) өргөн хэрэглэгддэг.

Терефталийн хүчил нь олон тооны полимер үйлдвэрлэхэд ашигладаг томоохон үйлдвэрлэлийн бүтээгдэхүүн юм - жишээлбэл, лавсан эслэг, полиэтилен терефталат (PET), үүнээс хуванцар аяга, шил гэх мэт.

Карбоксилын хүчлүүдийн функциональ деривативууд. Хоёр үндсэн карбоксилын хүчил. а , б - Ханаагүй хүчил

Карбоксилын хүчлийн деривативууд

1. Галоген хүчил .

Фосфорын галид эсвэл тионил хлоридын нөлөөлөлд өртөх үед галогенид үүсдэг.

CH 3 COOH + PCl 5 ® CH 3 COCl + POCl 3 + HCl

Галоген хүчил дэх галоген нь маш идэвхтэй байдаг. Хүчтэй индуктив нөлөө нь галогенийг бусад нуклеофильтэй орлуулах хялбар байдлыг тодорхойлдог. - Өө , - ЭСВЭЛ , - Н.Х. 2, - Н 3, - CNгэх мэт:

CH 3 COCl + CH 3 COOAg ® (CH3CO)2Oцууны ангидрид + AgCl

1. Ангидрид.

Ангидрид нь хүчиллэг галогенидтэй хүчиллэг давсны урвалаар үүсдэг.

CH 3 COONa + CH 3 COCl ® NaCl + ( CH 3 CO ) 2 О

Хүчиллэг ангидрид нь химийн хувьд өндөр идэвхтэй бөгөөд хүчил галидын нэгэн адил сайн ацилуулагч бодис юм.

2. Амидууд .

Амидыг хүчил галогенээр олж авдаг

CH 3 COCl +2 NH 3 ® CH 3 CONH 2 ацетамид +NH4Cl

эсвэл хүчлийн аммонийн давснаас хуурай нэрэх үед ус нь салж, хүчиллэг амид үүсдэг. Мөн нитрилүүдийн гидролизийн явцад дагалдах бүтээгдэхүүн болох хүчил амидууд үүсдэг. Амидацийн процесс нь олон тооны үнэ цэнэтэй нэгдлүүдийг үйлдвэрлэхэд чухал ач холбогдолтой юм. Н , Н-диметилформамид, диметилацетамид, дээд хүчлийн этаноламидууд).

CH 3 CONH 2 ® CH 3 C - CN + Х 2 О

CH 3 -CH=CH 2 + CH 3 COOH ® CH 3 COOCH(CH 3) 2

Олон эфирийг анхилуун үнэрт бодис болгон ашигладаг.

CH 3 COOCH 2 CH 3	лийрийн мөн чанар
CH 3 CH 2 CH 2 COOCH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3	хан боргоцойны мөн чанар
HCOOCH 2 CH 3	ром мөн чанар

Хоёр суурьт ханасан хүчил

Хоёр суурьт ханасан (ханасан) хүчлүүд нь ерөнхий томьёотой байдаг CnH 2 n ( COOH ) 2 . Эдгээрээс хамгийн чухал нь:

НООС-СОУН- оксалик, этандикарбоксилын хүчил;

NOOS-CH 2 -COOH- малоник, пропандикарбоксилын хүчил;

NOOS-CH 2 -CH 2 -COOH- сукцин, бутанедикарбоксилын хүчил;

NOOS-CH 2 -CH 2 -CH 2 -COOH- глутар, пентандикарбоксилын хүчил.

Олж авах аргууд

1. Гидрокси хүчлийн исэлдэлт :

OH-CH2CH2COOH ® HOCCH 2 COOH ® HOOC-CH2-COOH

2. Циклоалкануудын исэлдэлт .

Энэ бол adipic хүчил олж авах үйлдвэрлэлийн арга юм HOOC - CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 - COOHциклогексанаас.

Химийн шинж чанар

Карбоксилын хүчлүүдийн ер бусын зан үйлийн жишээ бол халах үед үүсдэг урвал юм.

150 o С-т оксалийн хүчил нь шоргоолжны хүчил болон задардаг CO 2 :

HOOC-COOH ® HCOOH + CO2

2. Циклодин шингэн алдалт .

3. Малоник эфир дээр суурилсан синтез .

HOOCCH 2 COOH ® CH 3 COOH + CO 2

HOOCCH(CH3)COOH ® CH3CH2COOH + CO 2

HOOCC(CH 3) 2 COOH ® (CH3) 2 CHCOOH + CO 2

Метилений бүлгийн устөрөгчийн атомууд нь малоны хүчлийн диэтил эфирийн ацил бүлгийн хооронд байрладаг. малоник эфир), хүчиллэг шинж чанартай бөгөөд натрийн этоксидтэй натрийн давс өгнө. Энэ давс натрийн малоник эфир– нуклеофилийн орлуулалтын механизмаар алкилат С Н 2 . Натрийн малоник эфир дээр үндэслэн моно ба хоёр суурьт хүчлийг олж авна.

-Na++RBr ® RCH(COOCH 2 CH 3) 2 + 2 H 2 O ®

R-CH(COOH)2 алкилмалоник хүчил ® R-CH2COOH алкилацеттик хүчил +CO2

4. Кальци, барийн давсны пиролиз .

Ханаагүй нэг суурьт карбоксилын хүчил

CH 2 = CHCOOH + HBr ® BrCH 2 CH 2 COOH б- бромопропионы хүчил

бие даасан төлөөлөгчид

Хоёр суурьт ханаагүй хүчил

Хамгийн энгийн ханаагүй хоёр үндсэн хүчил нь фумарик Тэгээд малейк - ижил бүтцийн томьёотой байх HOOCCH = CHCOOH, гэхдээ өөр өөр орон зайн тохиргоо: fumaric - транс-, эрлэг - cis-. Бром, иод, азотын хүчлийн нөлөөн дор малийн хүчил (тодорхой хэлбэр) нь тогтвортой (тогтвортой) хэлбэр болох фумарын хүчил болж хувирдаг. Урвуу шилжилт нь хэт ягаан туяаны нөлөөн дор явагддаг. Техникийн хэмжээнд малейн хүчлийг бензол, нафталиныг агаар мандлын хүчилтөрөгчтэй каталитик исэлдүүлэх замаар олж авдаг.

Энэ хоёр хүчил нь давс, эфир, амид болон бусад хүчлийн деривативуудыг үүсгэх чадвартай. Гэсэн хэдий ч малейн хүчил нь фумарын хүчлээс ялгаатай нь циклик ангидрид үүсгэдэг, учир нь карбоксил бүлэг хоёулаа давхар бондын нэг талд байрладаг. cis-изомер). Малеин ангидрид нь 1,3-диений нэгдлүүдийг илрүүлэх өвөрмөц урвалж болдог: диений нийлэгжилтэнд амархан урвалд ордог бөгөөд олон тохиолдолд үнэ цэнэтэй бүтээгдэхүүн өгдөг. Малейн ангидрид нь полиэфир давирхай, стирол, акрил, метакрилийн эфиртэй сополимер үйлдвэрлэхэд өргөн хэрэглэгддэг. Малеин ангидридыг чийгшүүлснээр алимны хүчил гаргаж авдаг бөгөөд үүнийг хүнсний үйлдвэрт ашигладаг.

Үнэрт монокарбоксилын хүчил

Анхилуун үнэрт карбоксилын хүчил анхилуун цагирагтай шууд холбогдсон карбоксилын бүлгүүдийг агуулсан бензолын дериватив гэж нэрлэдэг. Хажуугийн гинжин хэлхээнд карбоксилын бүлгүүдийг агуулсан хүчил гэж үздэг тослог үнэрт . Карбоксилын хүчлийн бүлгүүдийн тоогоор анхилуун үнэрт хүчлүүд нь моно-, хоёр суурьт гэх мэтээр хуваагддаг. Хүчиллэгийн нэр нь үнэрт нүүрсустөрөгчөөс (бензойны хүчил, П-толуины хүчил).

Олж авах аргууд

1. Үнэрт нүүрсустөрөгчийн исэлдэлт .

Үнэрт хүчлийн синтезийн хувьд бензолын метил гомологууд нь хамгийн тохиромжтой бөгөөд радикал гинжин исэлдэлт нь анхдагч гидропероксид ба альдегидийн үе шатуудаар дамждаг.

ArCH 3 + O 2 ® ArCH2OOH ® ArCHO+ O2 ® ArCOOH

Агаар мандлын хүчилтөрөгчтэй метилбензолыг шингэн фазын исэлдүүлэх замаар моно- ба дикарбоксилын үнэрт хүчлийг үйлдвэрлэлийн аргаар үйлдвэрлэдэг.

2. Спирт, альдегид, кетоныг исэлдүүлэх .

Үнэрт спирт, альдегид, кетонууд нь нүүрсустөрөгчөөс илүү амархан исэлддэг. Исэлдэлтийг ихэвчлэн дараах схемийн дагуу гипохлорит ашиглан гүйцэтгэдэг.

C 6 Х 5 - CO - CH 3 + 4 NaOCl ® C 6 Х 5 - COOH + NaCl + Х 2 О + CO 2

3. Галоген деривативын гидролиз .

Энэ аргыг технологид өргөн ашигладаг.

C 6 Х 5 CCl 3 + 2 Х 2 О ® C 6 Х 5 COOH + 3 HCl

Толуолыг хлоржуулах үед гурван төрлийн галоген деривативыг олж авдаг: бензилийн спирт үйлдвэрлэх бензил хлорид; бензилиден хлорид - бензалдегид авах; бензотрихлорид нь бензойн хүчил болж хувирдаг.

4. Синтез Гринард .

C6H5Li + CO2 ® C6H5COOLi + LiBr

Химийн шинж чанар

Усан уусмал дахь монокарбоксилын хүчил нь алифат хүчлээс илүү их диссоциацийг харуулдаг. Бензоин хүчил=6.6×10 -5, Уксус=1.8×10 -5). Бензойн хүчлийн диссоциацийн өндөр түвшин нь бензолын цагирагийн электрофил шинж чанартай холбоотой юм.

Үнэрт хүчлийн хүчиллэг байдал нь резонансын нөлөөллөөс бараг хамааралгүй байдаг.

Үнэрт хүчил нь өөх тосны хүчлийн шинж чанартай бүх урвалд ордог. Карбоксил бүлгийн улмаас янз бүрийн хүчлийн деривативууд үүсдэг: шүлт ба карбонатууд дээр хүчлүүдийн нөлөөлөл үүсдэг. давс , эфир- эрдэс хүчлийн дэргэд хүчил ба спиртийн хольцыг халаах.

Хэрэв орлуулагчид нь орто-байрлал байхгүй бол карбоксил бүлгийн эфиржилт нь алифат хүчилтэй адил амархан явагддаг. Хэрэв аль нэг нь орто-байрлалыг орлуулсан бол эфиржилтийн хурд ихээхэн буурч, хэрэв хоёуланг нь эзэлдэг бол орто-байрлал, дараа нь эфиржилт үүсэхгүй.

Эфир орто-Орлуулсан бензойн хүчлийг мөнгөн давсыг галоалкантай урвалд оруулах замаар бэлтгэж болно. Тэд гидролиз хийхэд хэцүү байдаг. Энэ үзэгдлийг гэж нэрлэдэг орон зайн (стерик) хүндрэлүүд.Устөрөгчөөс том бүлгүүд нь карбоксил бүлгийн нүүрстөрөгчийн атомын эргэн тойрон дахь орон зайг дүүргэж, эфир үүсэх эсвэл саванжуулах үед завсрын төлөвт шилжихэд хүндрэл учруулдаг.

Хүчиллэг хлоридууд Тионил хлорид эсвэл фосфорын пентахлорид бүхий хүчилд үйлчилснээр олж авсан:

C 6 Х 5 COOH + SOCl 2 ® C 6 Х 5 COCl + HCl + SO 2

Ангидрид хүчил ба цууны ангидридын хольцыг нэрэх эсвэл хүчил хлоридын давсны нөлөөгөөр олж авсан:

C 6 Х 5 COCl + NaOOCC 6 Х 5 ® ( C 6 Х 5 CO ) 2 О + 2 NaCl

Ароматик карбоксилын хүчлийн давсыг шүлттэй холих үед карбоксил бүлэг нь устөрөгчөөр солигдоно.

C 6 Х 5 COONa + NaOH ® АрХ + На 2 CO 3

Хамгийн чухал төлөөлөгчид

1. Бензойн хүчил . Бензойн хүчил үйлдвэрлэх гол арга бол толуолын исэлдэлт ба фталийн хүчлийн декарбоксилжилт юм. Энэ нь хүчтэй ариутгах үйлчилгээтэй тул хүнсний үйлдвэрт хадгалалтын бодис болгон ашигладаг, мөн будагч бодис, үнэртэн үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Бензойн хүчлийн маш чухал дериватив бол түүний хүчил хлорид юм. бензоил хлорид. Энэ нь өвөрмөц үнэртэй, хүчтэй лакриматор нөлөөтэй шингэн юм.

2. n-tert - бутилбензойн хүчил исэлдэлтийн аргаар үйлдвэрийн хэмжээнд гаргаж авсан үрнэ-бутилтолуолыг катализатор болгон уусдаг кобальтын давстай. Полиэфир давирхайг үйлдвэрлэхэд ашигладаг.

Дикарбоксилын үнэрт хүчил

Бензенедикарбоксилын гурван хүчил байдаг: фталик (О-изомер), изофталик (м-изомер) ба терефталик (П-изомер). Терефталийн хүчил бол талст бодис ( Т агуу. 300 o C), изомерын хүчлүүдтэй харьцуулахад ус болон органик шингэнд хамгийн бага уусдаг. Терефталийн хүчил ба түүний диметил эфир нь синтетик эслэг үйлдвэрлэхэд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг лавсан (терилен) - этилен гликолоор тэдгээрийн поликонденсацын бүтээгдэхүүн. Терефталийн хүчлийг исэлдүүлэх замаар олж авдаг П-ксилол.