Hidrolisis turunan fungsional asam karboksilat. Turunan fungsional asam asetat adalah asetamida dan asetonitril. Apakah kamu tahu itu

Turunan fungsional dari asam karboksilat. Asam karboksilat dibasa. a,b-Asam tak jenuh

Turunan asam karboksilat

1. Asam halida.

Ketika terkena fosfor halida atau tionil klorida, pembentukan halida terjadi:

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

Halogen dalam asam halida sangat reaktif. Efek induktif yang kuat menentukan kemudahan substitusi halogen dengan nukleofil lain: -OH, -OR, -NH2, -N3, -CN, dll.:

CH 3 COCl + CH 3 COOAg ® (CH 3 CO) 2 O asetat anhidrida + AgCl

1. Anhidrida.

Anhidrida dibentuk oleh reaksi garam asam dengan asam halidanya:

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

Anhidrida asam sangat aktif secara kimia dan, seperti asam halida, merupakan zat pengasilasi yang baik.

Amida diperoleh melalui asam halida

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

atau dari garam amonium dari asam, selama distilasi kering yang airnya dipisahkan dan asam amino terbentuk. Amida asam juga terbentuk sebagai produk sampingan selama hidrolisis nitril. Proses midasi penting dalam industri untuk produksi sejumlah senyawa berharga (N,N-dimetilformamida, dimetilasetamida, etanolamida dari asam yang lebih tinggi).

4. Nitril. Perwakilan nitril yang paling penting adalah asetonitril CH 3 CN (digunakan sebagai pelarut polar) dan akrilonitril CH 2 =CHCN (monomer untuk produksi serat neuron sintetik dan untuk produksi karet sintetis divinilnitril, yang tahan minyak dan bensin. ). Metode utama untuk memproduksi nitril adalah dehidrasi Amida dengan katalis asam:

CH 3 CONH 2 ® CH 3 C-CN + H 2 O

5. Ester. Ester asam karboksilat memiliki kepentingan praktis yang penting sebagai pelarut, cairan hidrolik, minyak pelumas, pemlastis dan monomer. Mereka diperoleh dengan esterifikasi alkohol dengan asam, anhidrida dan asam halida atau dengan reaksi asam dan alkena:

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

Banyak ester yang digunakan sebagai zat aromatik:

CH 3 COOCH 2 CH 3	sari buah pir
CH 3 CH 2 CH 2 COOCH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3	sari nanas
	esensi rum

Asam jenuh dibasa

Asam jenuh (jenuh) dibasa memiliki rumus umum C n H 2 n (COOH) 2. Dari jumlah tersebut, yang paling penting adalah:

HOOC-COOH - asam oksalat, etanedikarboksilat;

HOOS-CH 2 -COOH - malonat, asam propanadikarboksilat;

NOOS-CH 2 -CH 2 -COOH - suksinat, asam butanedicarboxylic;

NOOS-CH 2 -CH 2 -CH 2 -COOH - asam glutarat, pentanedikarboksilat.

Metode memperoleh

Metode umum produksi asam dibasa mirip dengan metode memperoleh asam monobasa (oksidasi glikol, hidrolisis dinitril, sintesis Kolbe - lihat Kuliah No. 27).

1. Oksidasi asam hidroksi:

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

2. Oksidasi sikloalkana.

Ini metode industri memperoleh asam adipat HOOC-CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 -COOH dari sikloheksana.

Asam suksinat dan oksalat juga terbentuk sebagai produk sampingan. Asam adipat digunakan untuk mensintesis serat nilon 6,6 dan pemlastis.

Sifat kimia

Asam dibasa lebih kuat dari asam monobasa. Hal ini dijelaskan oleh pengaruh timbal balik gugus karboksil yang memfasilitasi disosiasi:

Secara umum, reaksi asam dikarboksilat dan analog monokarboksilatnya hampir sama. Mekanisme reaksi pembentukan diamida, diester, dll dari asam karboksilat sama dengan asam monokarboksilat. Pengecualiannya adalah asam dikarboksilat, yang mengandung kurang dari empat atom karbon di antara gugus karboksil. Asam tersebut, yang dua gugus karboksilnya mampu bereaksi dengan gugus fungsi yang sama atau satu sama lain, menunjukkan perilaku yang tidak biasa dalam reaksi yang berlanjut membentuk kompleks atau produk teraktivasi tertutup beranggota lima atau enam.

Contoh perilaku asam karboksilat yang tidak biasa adalah reaksi yang terjadi ketika dipanaskan.

Pada suhu 150 o C, asam oksalat terurai menjadi asam format dan CO 2:

HOOC-COOH ® HCOOH + CO2

2. Siklodehidrasi.

Ketika asam g-dikarboksilat, yang gugus karboksilnya dipisahkan oleh atom karbon, dipanaskan, terjadi siklodehidrasi, menghasilkan pembentukan anhidrida siklik:

Turunan fungsional dari asam karboksilat. Asam karboksilat dibasa.A , B -Asam tak jenuh

Turunan asam karboksilat

1. Halida asam.

Ketika terkena fosfor halida atau tionil klorida, pembentukan halida terjadi:

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

Halogen dalam asam halida sangat reaktif. Efek induktif yang kuat menentukan kemudahan substitusi halogen dengan nukleofil lain: - OH, - ATAU, - N.H.2, - N3, - CN dan sebagainya.:

CH 3 COCl + CH 3 COOAg® (CH3CO)2O anhidrida asetat + AgCl

1. Anhidrida.

Anhidrida dibentuk oleh reaksi garam asam dengan asam halidanya:

CH 3 COONa + CH 3 COCl ® NaCl + (CH 3 BERSAMA) 2 HAI

Anhidrida asam sangat aktif secara kimia dan, seperti asam halida, merupakan zat pengasilasi yang baik.

2. Amida.

Amida diperoleh melalui asam halida

CH 3 COCl +2 NH 3® CH 3 KONH 2asetamida+NH4Cl

atau dari garam amonium dari asam, selama distilasi kering yang airnya dipisahkan dan asam amino terbentuk. Amida asam juga terbentuk sebagai produk sampingan selama hidrolisis nitril. Proses amidasi penting secara industri untuk produksi sejumlah senyawa berharga ( N, N-dimetilformamida, dimetilasetamida, etanolamida dari asam yang lebih tinggi).

4. Nitril. Perwakilan nitril yang paling penting adalah asetonitril CH 3 CN(digunakan sebagai pelarut polar) dan akrilonitril CH 2 = CHCN(monomer untuk produksi serat neuron sintetik dan untuk produksi karet sintetis divinilnitril, yang tahan minyak dan bensin). Metode utama untuk memproduksi nitril adalah dehidrasi Amida dengan katalis asam:

CH 3 LANJUTKAN 2 ® CH 3 C- CN + H 2 HAI

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

Banyak ester yang digunakan sebagai zat aromatik:

CH 3 COOCH 2 CH 3	sari buah pir
CH 3 CH 2 CH 2 COOCH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3	sari nanas
HCOOCH 2 CH 3	esensi rum

Asam jenuh dibasa

Asam jenuh dibasa (jenuh) mempunyai rumus umum CnH 2 N(COOH) 2 . Dari jumlah tersebut, yang paling penting adalah:

NOOS-SOUN- oksalat, asam etanedikarboksilat;

NOOS-CH 2 -COOH- malonat, asam propanadikarboksilat;

NOOS-CH 2 -CH 2 -COOH- suksinat, asam butanedicarboxylic;

NOOS-CH 2 -CH 2 -CH 2 -COOH- asam glutarat, pentanedikarboksilat.

Metode memperoleh

Metode umum untuk memproduksi asam dibasa mirip dengan metode untuk memproduksi asam monobasa (oksidasi glikol, hidrolisis dinitril, sintesis Kolbe - lihat Kuliah No. 27).

1. Oksidasi asam hidroksi:

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

2. Oksidasi sikloalkana.

Ini adalah metode industri untuk memperoleh asam adipat HOOC- CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 - COOH dari sikloheksana.

Asam suksinat dan oksalat juga terbentuk sebagai produk sampingan. Asam adipat digunakan untuk sintesis serat nilon 6.6 dan pemlastis.

Sifat kimia

Asam dibasa lebih kuat dari asam monobasa. Hal ini dijelaskan oleh pengaruh timbal balik gugus karboksil yang memfasilitasi disosiasi:

Contoh perilaku asam karboksilat yang tidak biasa adalah reaksi yang terjadi ketika dipanaskan.

Pada suhu 150 o C, asam oksalat terurai menjadi asam format dan BERSAMA 2:

HOOC-COOH® HCOOH + CO2

2. Siklodehidrasi.

Saat dipanaskan G-asam dikarboksilat, di mana gugus karboksil dipisahkan oleh atom karbon, mengalami siklodehidrasi, menghasilkan pembentukan anhidrida siklik:

3. Sintesis berdasarkan ester malonat.

Asam dibasa dengan dua gugus karboksil pada satu atom karbon, mis. asam malonat dan homolog mono dan tersubstitusinya, ketika dipanaskan sedikit di atas suhu lelehnya, akan terurai (dikenakan dekarboksilasi) dengan eliminasi satu gugus karboksil dan pembentukan asam asetat atau homolog mono dan tersubstitusinya:

HOOCCH 2 COOH® CH3COOH + CO2

HOOCCH(CH3)COOH® CH3CH2COOH + CO2

HOOCC(CH3)2COOH® (CH3) 2 CHCOOH + CO2

Atom hidrogen dari gugus metilen terletak di antara gugus asil dietil ester asam malonat ( ester malonat), memiliki sifat asam dan memberi garam natrium dengan natrium etoksida. garam ini ester natrium malonat– alkilat melalui mekanisme substitusi nukleofilik S N2 . Berdasarkan ester natrium malonat, asam mono dan dibasa diperoleh:

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

R-CH(COOH)2 alkilmalonik asam ® R-CH2COOHalkylacetic asam+CO2

4. Pirolisis garam kalsium dan barium.

Selama pirolisis garam kalsium atau barium adipik (dari 6), garis pime (Bab 7) Dan sumbat (Dari 8) asam dihilangkan BERSAMA 2 dan keton siklik terbentuk:

Asam karboksilat monobasa tak jenuh

Asam monobasa tak jenuh dari deret etilen memiliki rumus umum CnH 2 N -1 COOH, seri asetilena dan dietilena - CnH 2 N -3 COOH. Contoh asam monobasa tak jenuh:

Asam monobasa tak jenuh berbeda dari asam monobasa jenuh dalam konstanta disosiasi yang besar. Asam tak jenuh membentuk semua turunan asam yang biasa - garam, anhidrida, asam halida, Amida, ester, dll. Namun karena ikatan rangkap, asam ini mengalami reaksi adisi, oksidasi, dan polimerisasi.

Karena pengaruh timbal balik dari gugus karboksil dan ikatan rangkap, penambahan hidrogen halida ke asam tak jenuh a,b terjadi sedemikian rupa sehingga hidrogen diarahkan ke atom karbon yang paling sedikit terhidrogenasi:

CH 2 = CHCOOH + HBr ® BrCH 2 CH 2 COOH B-asam bromopropionat

Asam etilen seperti asam akrilat dan esternya mengalami polimerisasi lebih mudah dibandingkan hidrokarbon terkait.

perwakilan individu

Asam akrilik diperoleh dari etilen (melalui klorohidrin atau etilen oksida), dengan hidrolisis akrilonitril atau oksidasi propilena, yang lebih efisien. Dalam teknologi, turunan asam akrilat digunakan - esternya, terutama metil ( metil akrilat). Metil akrilat mudah berpolimerisasi menjadi zat kaca transparan, sehingga digunakan dalam produksi kaca organik dan polimer berharga lainnya.

Asam metakrilat dan esternya dibuat dalam skala besar dengan metode yang serupa dengan sintesis asam akrilat dan esternya. Produk awalnya adalah aseton, dari mana aseton sianohidrin diperoleh, mengalami dehidrasi dan saponifikasi untuk membentuk asam metakrilat. Dengan esterifikasi dengan metil alkohol, diperoleh metil metakrilat, yang, ketika dipolimerisasi atau kopolimerisasi, membentuk polimer kaca (gelas organik) dengan sifat teknis yang sangat berharga.

Senyawa diazo aromatik.

Reaksi garam aryldiazonium dengan pelepasan nitrogen.

Reaksi menghasilkan gugus diazo digantikan oleh kelompok lain , memiliki aplikasi sintetik yang hebat, karena memungkinkan, dalam kondisi yang agak ringan, masuknya gugus fungsi tersebut ke dalam cincin aromatik, yang pengenalannya dengan cara lain akan menimbulkan kesulitan yang signifikan atau tidak dapat dilakukan. Selain itu, dengan menggunakan reaksi ini dimungkinkan untuk memperoleh turunan hidrokarbon aromatik dengan senyawa tersebut posisi relatif fungsi yang tidak dapat dicapai dengan menggunakan reaksi substitusi elektrofilik langsung. Reaksi yang melepaskan nitrogen dapat terjadi melalui mekanisme ionik atau radikal .

Mengganti gugus diazo dengan gugus hidroksil. Ketika larutan berair garam arildiazonium dipanaskan, bahkan sampai suhu kamar, nitrogen dilepaskan dan senyawa yang sesuai terbentuk. fenol . Dalam banyak kasus, hasil reaksi ini tinggi, sehingga dapat berfungsi sebagai metode preparatif untuk produksi fenol. Untuk menghindari penggantian gugus diazo dengan nukleofil lain, biasanya terjadi reaksi dilakukan dengan menggunakan asam sulfat , anionnya memiliki nukleofilisitas rendah:

Reaksi berlangsung sesuai mekanismenya substitusi aril nukleofilik monomolekul S N 1 Ar yang merupakan karakteristik utama garam diazonium. Pada tahap pertama, tahap lambat, kation diazonium berdisosiasi secara reversibel membentuk kation aril (khususnya, kation fenil) dan molekul nitrogen. Pada tahap kedua, kation aril yang sangat tidak stabil dengan cepat bergabung dengan nukleofil. Ketidakstabilan kation aril disebabkan oleh ketidakmungkinan partisipasi elektron π dari cincin aromatik dalam delokalisasi muatan positif, karena orbital p dari cincin tidak dapat berinteraksi dengan orbital hibrid sp 2 kosong yang terletak di bidang kerangka σ:

Mengganti grup diazo dengan fluor . Ketika aryldiazonium borofluorida kering dipanaskan, aril fluorida ( Reaksi Schiemann ) :

Reaksi ini adalah salah satu cara terbaik untuk memasukkan fluor ke dalam cincin aromatik. Hal ini diyakini mengalir melaluinya mekanisme ionik dengan pembentukan kation aril perantara:

Penggantian gugus diazo dengan iodium . Ketika garam asam hidroiodik yang larut ditambahkan ke dalam larutan garam arildiazonium, diperoleh hasil yang sesuai ariliodida . Misalnya, p-diiodobenzene diperoleh dari p-phenylenediamine dengan hasil yang hampir kuantitatif, yang cukup sulit diperoleh dengan metode lain:

Mengganti gugus diazo dengan klorin atau brom. Untuk memperoleh turunan kloro atau brom, garam diazonium dipanaskan dengan adanya garam tembaga(I) - CuCl atau CuBr, masing-masing:

Kedua reaksi tersebut berlangsung menurut mekanisme radikal . Ion Cu+ mudah teroksidasi menjadi ion Cu2+, menyumbangkan satu elektron ke kation diazonium. Yang terakhir diubah menjadi radikal bebas (I), yang memecah molekul nitrogen, membentuk radikal aril (II). Setelah interaksi selanjutnya dari radikal aril (II) dengan ion halida, ar akhir terbentuk il halida . Pemisahan elektron pada tahap terakhir digunakan untuk reduksi ion Cu 2+, yang menyebabkan regenerasi katalis.

Mengganti gugus diazo dengan gugus siano. Ketika larutan garam diazonium aromatik diolah dengan tembaga sianida, arilnitril ( aril sianida ):

Mengganti gugus diazo dengan gugus nitro. Reaksi dilakukan dengan menambahkan aryldiazonium borofluoride padat ke dalam larutan natrium nitrit yang disuspensikan bubuk tembaga. Metode ini memungkinkan Anda memasukkan gugus nitro ke posisi cincin aromatik yang tidak dapat diakses untuk nitrasi langsung, misalnya:

Mengganti gugus diazo dengan hidrogen. Ketika garam arildiazonium terkena zat pereduksi seperti asam hipofosfat H 3 PO 2 , gugus diazo digantikan oleh atom hidrogen. Sebagai contoh, skema untuk pembuatan asam 2,4,6-tribromobenzoat diberikan, yang tidak dapat diperoleh dengan brominasi langsung asam benzoat:

Mengganti gugus diazo dengan logam. Senyawa organik dari beberapa logam dapat diperoleh dari garam diazonium. Misalnya, ketika garam merkuri ganda direduksi dengan tembaga, diperoleh senyawa organomerkuri ( Reaksi Nesmeyanov ):

asam - mesotatarat bukan optik zat aktif. Homolog asam oksalat adalah asam adipat HOOC(CH 2) 4 COOH, yang diperoleh melalui oksidasi senyawa siklik tertentu. Ini termasuk dalam produk pembersih untuk menghilangkan karat, dan juga berfungsi sebagai bahan awal untuk produksi serat poliamida (lihat artikel “Raksasa dunia organik. Polimer").

ASAM KARBOKSILAT DAN TURUNANNYA

Meskipun gugus karboksil terdiri dari gugus karbonil dan hidroksil, asam karboksilat mempunyai sifat yang sangat berbeda baik dari alkohol maupun senyawa karbonil. Saling mempengaruhi Sadapan gugus OH- dan -

pada redistribusi kerapatan elektron. Akibatnya, atom hidrogen memperoleh gugus hidroksil sifat asam, yaitu mudah terpecah ketika asam dilarutkan dalam air. Asam karboksilat mengubah warna indikator dan menunjukkan semua sifat karakteristik larutan asam anorganik.

Semua asam monobasa yang tidak mengandung substituen (misalnya asam format dan asam asetat) bersifat lemah - hanya sedikit terdisosiasi menjadi ion. Kekuatan asam dapat diubah dengan memasukkan ke posisi a kelompok fungsional atom halogen. Jadi, asam trikloroasetat, yang terbentuk selama klorinasi asam asetat CH 3 COOH + 3Cl 2 ®CCl 3 COOH + 3HCl, dalam larutan berair sebagian besar terdisosiasi menjadi ion.

Asam karboksilat dapat membentuk turunan fungsional, yang hidrolisisnya kembali menghasilkan asam aslinya. Jadi, ketika asam karboksilat terkena fosfor(V) klorida dan oksida, masing-masing terbentuk asam klorida dan anhidrida; di bawah pengaruh amonia dan amina - Amida; alkohol - ester.

Kristal asam monokloroasetat CH 2 ClCOOH.

Grafik ketergantungan titik didih alkana, alkohol, aldehida, dan asam karboksilat rantai lurus terhadap jumlah atom karbon dalam molekul.

Reaksi pembentukan ester disebut esterifikasi(dari Orang yunani"eter" - "eter"). Biasanya dilakukan dengan adanya asam mineral, yang berperan sebagai katalis. Ketika dipanaskan, ester (atau air, jika eter mendidih pada suhu di atas 100 ° C) didistilasi dari campuran reaksi, dan kesetimbangan bergeser ke kanan. Jadi, dari asam asetat dan etil alkohol dapatkan etil asetat - pelarut yang ditemukan di banyak jenis lem:

Banyak ester berupa cairan tidak berwarna dengan bau yang sedap. Jadi, isoamil asetat berbau seperti buah pir, etil butirat berbau seperti nanas, isoamil butirat berbau seperti aprikot, benzil asetat berbau seperti melati, dan etil format berbau seperti rum. Banyak ester digunakan sebagai

bahan tambahan penyedap dalam pembuatan berbagai minuman, serta dalam wewangian. Turunan dari 2-feniletil alkohol memiliki bau yang sangat lembut: ester alkohol dan asam fenilasetat ini berbau seperti madu dan eceng gondok. Dan aroma ester asam format membuat Anda teringat akan wangi buket bunga mawar dan bunga krisan. Dengan adanya alkali, ester dapat dihidrolisis - diurai menjadi alkohol asli dan garam asam karboksilat. Hidrolisis lemak (ester gliserol dan asam karboksilat tinggi) menghasilkan komponen utama sabun - palmitat dan natrium stearat,

NAMA BEBERAPA ASAM KARBOKSILAT DAN GARAMNYA

*Etil asetat adalah cairan tidak berwarna, tidak larut dalam air dengan bau halus yang menyenangkan ( T kip =77.1 °C), dapat larut dengan etil alkohol dan pelarut organik lainnya.

**Nama ester diambil dari nama alkohol dan asam yang bersangkutan: etil asetat adalah ester dari etil alkohol dan asam asetat (etil asetil ester), isoamyl format adalah ester dari isoamyl alkohol dan asam format (formic isoamyl ester ).

ASAM GLASIK

Cuka, yang terbentuk ketika anggur menjadi asam, mengandung sekitar 5% asam asetat (cuka meja disebut larutan 3-15%). Dengan menyuling cuka tersebut, diperoleh sari cuka - larutan dengan konsentrasi 70-80%. Dan asam asetat murni (100 persen) dilepaskan sebagai hasil kerja asam sulfat pekat pada asetat: CH 3 COOHNa + H 2 SO 4 (conc.) = CH 3 COOH + NaHSO 4.

Asam asetat murni, tidak mengandung air, berubah menjadi kristal transparan menyerupai es ketika didinginkan hingga 16,8°C. Itu sebabnya kadang-kadang disebut sedingin es.

Kemiripannya tidak hanya eksternal: di dalam kristal terdapat molekul asam asetat,

Cair di suhu kamar Ketika didinginkan di bawah 17 °C, asam asetat glasial berubah menjadi kristal tidak berwarna yang terlihat seperti es.

seperti molekul air, mereka membentuk sistem ikatan hidrogen. Interaksi antarmolekul ternyata begitu kuat sehingga uap asam asetat pun tidak mengandung molekul individu, melainkan aglomeratnya.

Banyak garam asam asetat tidak stabil terhadap panas. Jadi, penguraian kalsium asetat menghasilkan aseton:

Dan ketika campuran natrium asetat dan alkali dipanaskan, metana dilepaskan:

Selama berabad-abad, metode utama sintesis asam asetat adalah fermentasi. Cuka yang dapat dimakan masih diproduksi dengan cara ini. Dan untuk produksi ester dan serat buatan, asam digunakan sebagai bahan baku, yang diperoleh melalui oksidasi katalitik hidrokarbon, misalnya butana:

CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 3 +2.5O 2 ®2CH 3 -COOH+H 2 O.

Senyawa organik yang mengandung gugus karboksil –JUMLAH, termasuk dalam kelas asam.

Asam karboksilat yang penting secara biologis:

Asam (nama sepele)	Nama Anion	Rumus asam
Monobase
semut	format	HCOOH
cuka	asetat	CH3COOH
minyak	butirat	CH3(CH2)2COOH
valerian	valerat	CH3(CH2)3COOH
Asam tak jenuh
akrilik	akrilat	CH 2 = CH-COOH
puring	puring	CH 3 – CH = CH - COOH
Aromatik
kemenyan	benzoat	C6H5COOH
Asam dikarboksilat
asam oksalat	oksalat	NOOS - SEGERA
malonova	malonat	NOOS-CH 2 - COOH
amber	suksinat	NOOS-CH 2 – CH 2 -COOH
glutarik	glutarat	NOOS –(CH 2) 3 - COOH
Dikarbonat tak jenuh
Fumarat (isomer trans)	fumarat	HOOC-CH=CH-COOH

Sifat asam asam karboksilat:

RCOOH RCOO - + H +

Ketika disosiasi, anion karboksilat terbentuk, di mana muatan negatif didistribusikan secara merata di antara atom oksigen, yang meningkatkan stabilitas partikel ini. Kekuatan asam karboksilat bergantung pada panjang radikal (semakin besar radikal, semakin lemah asamnya) dan substituennya (substituen penarik elektron meningkatkan keasaman). CI 3 COOH jauh lebih kuat dari CH 3 COOH. Asam dikarboksilat lebih kuat dibandingkan asam monobasa.

Turunan fungsional asam karboksilat:

Asam karboksilat menunjukkan tinggi reaktivitas. Mereka bereaksi dengan berbagai zat dan membentuk turunan fungsional, mis. senyawa yang diperoleh sebagai hasil reaksi pada gugus karboksil.

1. Pembentukan garam. Asam karboksilat memiliki semua sifat asam biasa. Mereka bereaksi dengan logam aktif, oksida basa, basa dan garam asam lemah:

2RCOOH + Mg → (RCOO) 2 Mg + H2,

2RCOOH + CaO → (RCOO) 2 Ca + H 2 O,

RCOOH + NaOH → RCOONa + H 2 O,

RCOOH + NaHCO 3 → RCOONa + H 2 O + CO 2.

Asam karboksilat bersifat lemah, sehingga asam mineral kuat menggantikannya dari garam yang bersangkutan:

CH 3 COONa + HCl → CH 3 COOH + NaCl.

Garam asam karboksilat di larutan berair terhidrolisis:

CH 3 COOC + H 2 O CH 3 COOH + KON.

Perbedaan asam karboksilat dan asam mineral terletak pada kemungkinan terbentuknya sejumlah turunan fungsional.

2. Pembentukan turunan fungsional asam karboksilat. Ketika gugus OH dalam asam karboksilat digantikan oleh berbagai gugus (X), maka terbentuk turunan fungsional asam yang memiliki kesamaan rumus R-CO-X; di sini R berarti gugus alkil atau aril. Meskipun nitril mempunyai rumus umum yang berbeda (R-CN), nitril biasanya juga dianggap sebagai turunan asam karboksilat, karena dapat dibuat dari asam ini.

Klorida asam diperoleh melalui aksi fosfor klorida (V) pada asam:

R-CO-OH + PCl 5 → R-CO-Cl + POCl 3 + HCl.

Anhidrida terbentuk dari asam karboksilat di bawah aksi zat penghilang air:

2R-CO-OH + P 2 O 5 → (R-CO-) 2 O + 2HPO 3.

Ester dibentuk dengan memanaskan asam dengan alkohol dengan adanya asam sulfat ( reaksi reversibel esterifikasi):

Ester juga dapat diperoleh dengan mereaksikan asam klorida dan logam alkali alkoholat:

R-CO-Cl + Na-O-R" → R-CO-OR" + NaCl.

Amida dibentuk oleh reaksi asam karboksilat klorida dengan amonia:

CH 3 -CO-Cl + NH 3 → CH 3 -CO-NH 2 + HCl.

Selain itu, Amida dapat dibuat dengan memanaskan garam amonium dari asam karboksilat: t o

CH 3 -COONH 4 → CH 3 -CO-NH 2 + H 2 O

Ketika Amida dipanaskan dengan adanya zat pengurasan air, Amida mengalami dehidrasi membentuk nitril:

CH 3 -CO-NH 2 → CH 3 -C≡N + H 2 O

3. Sifat asam karboksilat karena adanya radikal hidrokarbon. Jadi, ketika halogen bekerja pada asam dengan adanya fosfor merah, asam tersubstitusi halogen terbentuk, dan atom hidrogen pada atom karbon (atom α) yang berdekatan dengan gugus karboksil digantikan oleh halogen: p cr.

CH 3 -CH 2 -COOH + Br 2 → CH 3 -CHBr-COOH + HBr

4. Asam karboksilat tak jenuh mampu melakukan reaksi adisi:

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

CH 2 = CH-COOH + Cl 2 → CH 2 Cl-CHCl-COOH,

CH 2 =CH-COOH + HCl → CH 2 Cl-CH 2 -COOH,

CH 2 = CH-COOH + H 2 O → HO-CH 2 -CH 2 -COOH,

Dua reaksi terakhir bertentangan dengan aturan Markovnikov.

Asam karboksilat tak jenuh dan turunannya mampu melakukan reaksi polimerisasi.

5. Reaksi redoks asam karboksilat:

Asam karboksilat, di bawah aksi zat pereduksi dengan adanya katalis, dapat diubah menjadi aldehida, alkohol, dan bahkan hidrokarbon.

Asam format HCOOH berbeda dalam beberapa ciri, karena mengandung gugus aldehida.

Asam format merupakan zat pereduksi kuat dan mudah teroksidasi menjadi CO2. Dia memberikan reaksi "cermin perak":

HCOOH + 2OH → 2Ag + (NH 4) 2 CO 3 + 2NH 3 + H 2 O,

atau dalam bentuk yang disederhanakan dalam larutan amonia bila dipanaskan:

HCOOH + Ag 2 O → 2Ag + CO 2 + H 2 O.

Asam karboksilat jenuh tahan terhadap aksi sulfat pekat dan asam nitrat. Pengecualian adalah asam format:

H 2 JADI 4 (konsentrasi)

HCOOH → CO + H 2 O

6. Reaksi dekarboksilasi. Asam monokarboksilat tak tersubstitusi jenuh karena kekuatannya yang tinggi koneksi S-S Saat dipanaskan, mereka mengalami dekarboksilat dengan susah payah. Ini membutuhkan pencairan garam. logam alkali asam karboksilat dengan alkali:

CH 3 -CH 2 -COONa + NaOH → C 2 H 6 + Na 2 CO 3

Asam karboksilat dibasa mudah memisahkan CO2 ketika dipanaskan:

HOOC-CH 2 -COOH → CH 3 COOH + CO 2