НЕПРЕДЕЛЬНЫЕ КАРБОНОВЫЕ КИСЛОТЫ

Непредельными карбоновыми кислотами называются органические соединения, содержащие в молекуле одну или несколько карбоксильных групп СООН и ненасыщенные (двойные, тройные) связи.

Классификация:

Так как непредельные карбоновые кислоты являются составной частью класса карбоновых кислот, отдельной классификации для них не существует.

Номенклатура непредельных карбоновых кислот:

Тривиальные названия основных карбоновых кислот:

Систематическая номенклатура непредельных карбоновых кислот (ИЮПАК):

Выбирают в молекуле наиболее длинную углеродную цепь с ненасыщенными связями, в которую входит атом углерода карбоксильной группы СООН. Нумерацию цепи начинают с атома углерода карбоксильной группы. Называют окружающие радикалы: в порядке возрастания, с указанием количества и положения в цепи. По длине цепи называют углеводород (алкен, алкин, диен и т. д.), указывая положение ненасыщенных связей, добавляя –овая кислота.

Пример1:

Пример 2:

Изомерия

Для непредельных карбоновых кислот характерна структурная изомерия, связанная со строением углеводородного радикала и положением ненасыщенных связей и геометрическая изомерия, связанная с положением радикалов относительно ненасыщенных связей.

Структурная изомерия, связанная со строением углеводородного радикала:

Пример:

Структурная изомерия, связанная с положением ненасыщенных связей:

Пример:

Пространственная изомерия:

Пример:

Физические свойства


№

Название

кислоты

Агрегатное

состояние

t - пл.,

0С

t - кип.,

0С

рКа

250С

Относительная

плотность, d420

1

акриловая

жидкость

12

141

4,25

1,0510

2

кротоновая

твердое

71

185

4,69

1,0500

3

коричная

твердое

135

300

4,44

1,2475

4

сорбиновая

твердое

134

135

4,76

1,2040

5

олеиновая

жидкость

14

286

4,84

0,8950

6

малеиновая

твердое

131

135

6,23

1,5900


Способы получения одноосновных карбоновых кислот

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Способы получения непредельных кислот условно можно разделить на три группы:

Получение карбоксильной группы при существующей двойной связи (подробно разобраны в теме «Одноосновные карбоновые кислоты»). В качестве исходного соединения берется соединение с ненасыщенными связями. Получение двойной связи при существующей карбоксильной группе, в качестве исходного реагента используется соединение, в котором присутствуют карбоксильные группы. Получение карбоксильной группы и ненасыщенных связей одновременно (совмещение первой и второй групп).

Получение двойной связи при существующей карбоксильной группе.


Дегидратация в-оксикислот.

В ходе реакции происходит отщепление воды, причем, водород отщепляется от б-углеродного атома. Реакция протекает при нагревании, в присутствии серной кислоты.

Пример 1:


Дегидрогалогенирование в-галогенозамещенных кислот.

В ходе реакции происходит отщепление галогеноводорода, причем, водород отщепляется от б-углеродного атома. Реакция протекает в присутствии спиртового раствора щелочи, с образованием, в качестве побочных продуктов реакции, соли и воды.

Пример:


Действие цинка на вицинальные дигалогенозамещенные кислоты..

В ходе реакции происходит отщепление двух атомов галогена и образованием непредельной кислоты.

Пример:

3.Получение карбоксильной группы и ненасыщенных связей одновременно (совмещение первой и второй групп).

В этом подразделе приводится возможный пример. Комбинирование способов может быть самым разнообразным.

Химические свойства.

Для кислот характерны следующие типы реакций:

1.  Электрофильное замещение (SE  по карбоксильной группе).

2. Нуклеофильное замещение (SN  по карбоксильной группе).

3. Электрофильное присоединение (АЕ по двойной связи).

4. Реакции окисления (по двойной связи).

5. Реакция гидрирования (по двойной связи).


Реакции электрофильного замещения (SE).
Благодаря наличию в молекуле ненасыщенных карбоновых кислот ненасыщенных связей, увеличиваются кислотные свойства соединения по сравнению с насыщенными карбоновыми кислотами аналогичного строения.

Формула

рКа,

25 0С

CH3CH2COOH

4,87

CH2 = CH - COOH

4,25

CH3CH2CH2COOH

4,81

CH3CH=CH-COOH

4,69


Чем ближе ненасыщенная связь к карбоксильной группе, тем выше кислотные свойства соединения. Это объясняется взаимным влиянием двух функциональных групп.

Т. е. б-непредельные кислоты проявляют более сильные кислотные свойства, чем в и т. д.

Данная группа реакций подробно рассмотрена в теме «Одноосновные карбоновые кислоты».


Реакции нуклеофильного замещения (SN).

Данная группа реакций позволяет получить производные карбоновых кислот. Происходит замещение группы ОН в карбоксильной группе на нуклеофильную частицу. Подробно производные карбоновых кислот рассмотрены в аналогичной теме.

Данная группа реакций подробно рассмотрена в теме «Одноосновные карбоновые кислоты».


Электрофильное присоединение (АЕ по двойной связи).

Если двойная связь расположена в в, г и др. положениях, реакции АE протекают по правилу Марковникова (см. химические свойства алкенов).

Если двойная связь расположена в б-положении, реакции АЕ могут протекать по и против правила Марковникова (в зависимости от строения углеводородного радикала).

Рассмотрим электронное строение б-непредельной кислоты.

Т. к. карбоксильная группа, в целом, является акцепторной группой, она смещает электронную плотность в свою сторону. В свою очередь, перераспределение электронной плотности по двойной связи «С=С» происходит таким образом, что в б-положении возникает ее избыток, в в - недостаток. Поэтому электрофильная (положительно заряженная частица) направляется в б-положение, а нуклеофильная (отрицательно заряженная частица) – в в-положение.


Реакция галогенирования

Пример:

Реакция гидрогалогенирования.

Пример:

Реакция гидратации.

Пример:



Диеновый синтез (реакция Дильса-Альдера).

Пример:

Реакции окисления (по двойной связи). Окисление в мягких условиях (реакция Вагнера).

Пример:

Окисление в жестких условиях.

Пример1:

Пример 2:

Реакция гидрирования.

Пример: