1. Ангидриды карбоновых кислот

Гид­рок­сил карбок­силь­ной груп­пы спо­со­бен при опре­де­лен­ных усло­ви­ях за­ме­щать­ся на дру­гие атомы или груп­пы ато­мов.

Ан­гид­ри­ды

В при­сут­ствии во­до­от­ни­ма­ю­щих средств, таких как оксид фос­фо­ра (V), гид­рок­сил одной кар­бо­но­вой кис­ло­ты за­ме­ща­ет­ся на оста­ток дру­гой кар­бо­но­вой кис­ло­ты:

2RCOOH  (RCO)₂O + Н₂О

Ан­гид­ри­ды кар­бо­но­вых кис­лот (RCO)₂O – про­из­вод­ные кар­бо­но­вых кис­лот, пред­став­ля­ю­щие собой про­дукт за­ме­ще­ния гид­рок­си­ла карбок­силь­ной груп­пы одной кис­ло­ты на оста­ток дру­гой кис­ло­ты.

Ма­ле­и­но­вый ан­гид­рид:

Ан­гид­ри­ды кар­бо­но­вых кис­лот более ре­ак­ци­он­но­спо­соб­ны, чем сами кис­ло­ты и слож­ные эфиры. Они легко всту­па­ют в ре­ак­ции нук­лео­филь­но­го за­ме­ще­ния – на­при­мер, гид­ро­ли­зу­ют­ся:

(RCO)₂О + H₂O = 2RCOOH.

Га­ло­ге­нан­гид­ри­ды

При вза­и­мо­дей­ствии с га­ло­ге­ни­да­ми фос­фо­ра про­ис­хо­дит за­ме­на гид­рок­си­ла на атом га­ло­ге­на:

RCOOH + PCl₅ = RCOCl + POCl₃ + HCl

Га­ло­ге­нан­гид­ри­ды RCO­Наl – про­из­вод­ные кар­бо­но­вых кис­лот, у ко­то­рых гид­рок­сил карбок­силь­ной груп­пы за­ме­щен на атом га­ло­ге­на.

Га­ло­ге­нан­гид­ри­ды еще ре­ак­ци­он­но­спо­соб­нее ан­гид­ри­дов.

Амиды и нит­ри­лы

Амиды можно по­лу­чить ам­мо­но­ли­зом хло­ран­гид­ри­дов или ан­гид­ри­дов:

RCOCl + 2NH₃ = RCONH₂ + NH₄Cl

или на­гре­ва­ни­ем ам­мо­ни­е­вых солей кар­бо­но­вых кис­лот:

RCOONH₄ RCONH₂ + H₂O.

Если на­гре­вать амид даль­ше в при­сут­ствии Р₂О₅, то он пре­вра­ща­ет­ся в нит­рил:

RCONH₂ RCN + H₂O.

Нит­рил можно также по­лу­чить, за­ме­щая гид­рок­сил или атом га­ло­ге­на на ци­а­но­груп­пу. Гид­ро­ли­зом нит­ри­лов в кис­лой среде по­лу­ча­ют кис­ло­ты:

RCN + 2H₂O + HCl = RCOOH + NH₄Cl

2. Сложные эфиры

В при­сут­ствии силь­ных неор­га­ни­че­ских кис­лот гид­рок­силь­ная груп­па об­ра­ти­мо об­ме­ни­ва­ет­ся на оста­ток спир­та:

RCOOH + R’OH  RCOOR’ + H₂O

Слож­ные эфиры RCOOR’ – про­из­вод­ные кар­бо­но­вых кис­лот, у ко­то­рых гид­рок­сил карбок­силь­ной груп­пы за­ме­щен на оста­ток спир­та.

3. Номенклатура сложных эфиров

этил­аце­тат
уг­ле­во­до­род­ный за­ме­сти­тель	+	кис­лот­ный оста­ток

На­зва­ния по ИЮПАК вы­де­ле­ны жир­ным шриф­том:

H–COO–C2H5	CH3–COO–CH3–CH3	CH2CH2–COO–C2H5
Этил­фор­ми­ат, этил­ме­та­но­ат; эти­ло­вый эфир му­ра­вьи­ной кис­ло­ты	Ме­тил­аце­тат, ме­ти­л­эта­но­ат; ме­ти­ло­вый эфир ук­сус­ной кис­ло­ты	Этил­бу­ти­рат, этил­бу­та­но­ат; эти­ло­вый эфир бу­та­но­вой кис­ло­ты

4. Физические свойства, запахи эфиров

За­па­хи эфи­ров:

Рис. 1.

Слож­ные эфиры нерас­тво­ри­мы в воде, но хо­ро­шо сме­ши­ва­ют­ся со мно­ги­ми ор­га­ни­че­ски­ми ве­ще­ства­ми. Имен­но по­это­му они ис­поль­зу­ют­ся как рас­тво­ри­те­ли для лаков и кра­сок. Рис. 1. Этил­аце­тат и метил аце­тат – ос­но­ва рас­тво­ри­те­ля – жид­ко­сти для сня­тия лака с ног­тей.

Тем­пе­ра­ту­ры ки­пе­ния слож­ных эфи­ров мень­ше, чем тем­пе­ра­ту­ры ки­пе­ния кис­лот и спир­тов с близ­кой мо­ляр­ной мас­сой. По­че­му? Слож­ные эфиры, в от­ли­чие от кис­лот и спир­тов, не спо­соб­ны об­ра­зо­вы­вать во­до­род­ные связи между мо­ле­ку­ла­ми. Табл. 1.

Табл. 1. Срав­не­ние тем­пе­ра­ту­ры ки­пе­ния эфи­ров

5. Способность к гидролизу эфиров

Глав­ное хи­ми­че­ское свой­ство слож­ных эфи­ров – спо­соб­ность к гид­ро­ли­зу:

H–COO–C₂H₅ + H₂O   H–COOH + C₂H₅OH;

CH₃–COO–CH₃ + NaOH ® CH₃–COONa + CH₃OH.

Под­ве­де­ние итога

Вы рас­смот­ре­ли тему «Про­из­вод­ные кар­бо­но­вых кис­лот. Слож­ные эфиры». Бла­го­да­ря этой теме, вы смог­ли по­зна­ко­мить­ся с про­из­вод­ны­ми кар­бо­но­вых кис­лот. Также вы изу­чи­ли самые важ­ные функ­ци­о­наль­ные про­из­вод­ные кар­бо­но­вых кис­лот – слож­ные эфиры. Рас­смот­ре­ли их со­став, неко­то­рые свой­ства, фор­ми­ро­ва­ние на­зва­ний и сферы их при­ме­не­ния в жизни.