Хидролиза на функционални деривати на карбоксилни киселини. Функционалните деривати на оцетна киселина се ацетамид и ацетонитрил. Дали знаеш дека

Функционални деривати на карбоксилни киселини. Дибазни карбоксилни киселини. a,b-Незаситени киселини

Деривати на карбоксилна киселина

1. Киселински халиди.

Кога се изложени на фосфор халиди или тионил хлорид, се јавува формирање на халиди:

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

Халогенот во киселинските халиди е многу реактивен. Силниот индуктивен ефект ја одредува леснотијата на замена на халоген со други нуклеофили: -OH, -OR, -NH2, -N3, -CN, итн.:

CH 3 COCl + CH 3 COOAg ® (CH 3 CO) 2 O оцетен анхидрид + AgCl

1. Анхидриди.

Анхидридите се формираат со реакција на киселинските соли со нивните киселински халиди:

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

Киселините анхидриди се високо хемиски активни и, како киселинските халиди, се добри ацилирачки агенси.

Амидите се добиваат преку киселински халиди

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

или од амониумови соли на киселини, при сува дестилација од кои водата се дели и се формира киселински амид. Исто така, киселинските амиди се формираат како нуспроизвод при хидролиза на нитрилите. Процесите на амидација се важни во индустријата за производство на голем број вредни соединенија (N,N-диметилформамид, диметилацетамид, етаноламиди на повисоки киселини).

4. Нитрили. Најважни претставници на нитрилите се ацетонитрил CH 3 CN (кој се користи како поларен растворувач) и акрилонитрил CH 2 =CHCN (мономер за производство на синтетички невронски влакна и за производство на дивинилнитрил синтетичка гума, која е отпорна на масло и бензин ). Главниот метод за производство на нитрили е дехидрација на амиди на киселински катализатори:

CH 3 CONH 2 ® CH 3 C-CN + H 2 O

5. Естери. Естерите на карбоксилните киселини се од важно практично значење како растворувачи, хидраулични течности, масла за подмачкување, пластификатори и мономери. Тие се добиваат со естерификација на алкохоли со киселини, анхидриди и киселински халиди или со реакција на киселини и алкени:

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

Многу естри се користат како ароматични супстанции:

CH 3 COOCH 2 CH 3	круша суштина
CH 3 CH 2 CH 2 COOCH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3	суштина од ананас
	рум суштина

Дибазни заситени киселини

Двобазните заситени (заситени) киселини имаат општа формула C n H 2 n (COOH) 2. Од нив, најважни се:

HOOC-COOH - оксална, етанедикарбоксилна киселина;

HOOS-CH 2-COOH - маланска, пропандикарбоксилна киселина;

NOOS-CH2-CH2-COOH - сукцинска, бутанедикарбоксилна киселина;

NOOS-CH 2 -CH 2 -CH 2 -COOH - глутарна, пентанедикарбоксилна киселина.

Начини за добивање

Општи методипроизводството на двобазни киселини е слично на методите за производство на монобазни киселини (оксидација на гликоли, хидролиза на динитрили, синтеза на Колбе - види Предавање бр. 27).

1. Оксидација на хидрокси киселини:

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

2. Оксидација на циклоалканите.

Ова индустриски методдобивање на адипинска киселина HOOC-CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 -COOH од циклохексан.

Како нуспроизводи се формираат и сукцинската и оксалната киселина. Адипичната киселина се користи за синтеза на најлон 6,6 влакна и пластификатори.

Хемиски својства

Дибазните киселини се посилни од монобазните киселини. Ова се објаснува со взаемното влијание на карбоксилните групи кои ја олеснуваат дисоцијацијата:

Генерално, реакциите на дикарбоксилните киселини и нивните монокарбоксилни аналози се речиси исти. Реакциониот механизам за формирање на диамиди, диестери и слично од карбоксилните киселини е ист како кај монокарбоксилните киселини. Исклучок се дикарбоксилните киселини, кои содржат помалку од четири јаглеродни атоми помеѓу карбоксилните групи. Таквите киселини, чии две карбоксилни групи се способни да реагираат со иста функционална група или едни со други, покажуваат необично однесување во реакциите кои продолжуваат да формираат пет или шестчлени затворени активирани комплекси или производи.

Пример за невообичаеното однесување на карбоксилните киселини се реакциите што се јавуваат при загревање.

На 150 o C, оксалната киселина се распаѓа на мравја киселина и CO 2:

HOOC-COOH ® HCOOH + CO 2

2. Циклодехидратација.

Кога g-дикарбоксилните киселини, во кои карбоксилните групи се одделени со јаглеродни атоми, се загреваат, се јавува циклодехидратација, што резултира со формирање на циклични анхидриди:

Функционални деривати на карбоксилни киселини. Дибазни карбоксилни киселини.а , б -Незаситени киселини

Деривати на карбоксилна киселина

1. Киселински халиди.

Кога се изложени на фосфор халиди или тионил хлорид, се јавува формирање на халиди:

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

Халогенот во киселинските халиди е многу реактивен. Силниот индуктивен ефект ја одредува леснотијата на замена на халоген со други нуклеофили: - О, - ИЛИ, - Н.Х.2, - Н3, - CNи сл.:

CH 3 COCl + CH 3 COOOAg® (CH3CO)2Oоцетен анхидрид + AgCl

1. Анхидриди.

Анхидридите се формираат со реакција на киселинските соли со нивните киселински халиди:

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

Киселините анхидриди се високо хемиски активни и, како киселинските халиди, се добри ацилирачки агенси.

2. Амиди.

Амидите се добиваат преку киселински халиди

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

или од амониумови соли на киселини, при сува дестилација од кои водата се дели и се формира киселински амид. Исто така, киселинските амиди се формираат како нуспроизвод при хидролиза на нитрилите. Процесите на амидација се важни индустриски за производство на голем број вредни соединенија ( Н, Н-диметилформамид, диметилацетамид, етаноламиди на повисоки киселини).

4. Нитрили. Најважните претставници на нитрилите се ацетонитрил CH 3 CN(се користи како поларен растворувач) и акрилонитрил CH 2 = CHCN(мономер за производство на синтетички невронски влакна и за производство на дивинилнитрилна синтетичка гума, која е отпорна на нафта и бензин). Главниот метод за производство на нитрили е дехидрација на амиди на киселински катализатори:

CH 3 CONH 2 ® CH 3 В- CN + Х 2 О

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

Многу естри се користат како ароматични супстанции:

CH 3 COOCH 2 CH 3	круша суштина
CH 3 CH 2 CH 2 COOCH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3	суштина од ананас
HCOOCH 2 CH 3	рум суштина

Дибазни заситени киселини

Дибазните заситени (заситени) киселини ја имаат општата формула CnH 2 n(COOH) 2 . Од нив, најважни се:

НООС-ЗВУК- оксална, етандикарбоксилна киселина;

NOOS-CH 2 -COOH- маланска, пропандикарбоксилна киселина;

NOOS-CH 2 -CH 2 -COOH- сукцинска, бутанедикарбоксилна киселина;

NOOS-CH 2 -CH 2 -CH 2 -COOH- глутарна, пентанедикарбоксилна киселина.

Начини за добивање

Општите методи за производство на двобазни киселини се слични на методите за производство на монобазни киселини (оксидација на гликоли, хидролиза на динитрили, синтеза на Колбе - види Предавање бр. 27).

1. Оксидација на хидрокси киселини:

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

2. Оксидација на циклоалканите.

Ова е индустриски метод за добивање на адипинска киселина HOOC- CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 - COOHод циклохексан.

Како нуспроизводи се формираат и сукцинската и оксалната киселина. Адипинската киселина се користи за синтеза на влакна најлон 6.6 и пластификатори.

Хемиски својства

Пример за невообичаеното однесување на карбоксилните киселини се реакциите што се јавуваат при загревање.

На 150 o C, оксалната киселина се распаѓа на мравја киселина и CO 2:

HOOC-COOH® HCOOH + CO2

2. Циклодехидратација.

Кога се загрева е-дикарбоксилните киселини, во кои карбоксилните групи се одвоени со јаглеродни атоми, подлежат на циклодехидратација, што резултира со формирање на циклични анхидриди:

3. Синтези базирани на малонски естер.

Дибазни киселини со две карбоксилни групи на еден јаглероден атом, т.е. малалонската киселина и нејзините моно- и дисупституирани хомолози, кога се загреваат малку над нивните температури на топење, се распаѓаат (се подложени на декарбоксилација) со елиминација на една карбоксилна група и формирање на оцетна киселина или нејзини моно- и диссупституирани хомолози:

HOOCCH 2 COOH® CH 3 COOH + CO 2

HOOCCH(CH3)COOH® CH3CH2COOH + CO 2

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

Атомите на водород од метиленската група лоцирани помеѓу ацилните групи на диетил естер на маланска киселина ( малонски естер), имаат кисели својства и даваат натриумова солсо натриум етоксид. Оваа сол натриум малонски естер– алкилат со механизмот на нуклеофилна супституција С Н2 . Врз основа на натриум малонски естер, се добиваат моно- и двобазни киселини:

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

R-CH(COOH)2 алкилмалон киселина ® R-CH2COOHалкилацетна киселина+ CO2

4. Пиролиза на соли на калциум и бариум.

При пиролиза на соли на калциум или бариум адипичен (C 6), пимелин (C 7) И плута (Од 8) киселините се елиминираат CO 2и се формираат циклични кетони:

Незаситени монобазни карбоксилни киселини

Незаситените монобазни киселини од серијата етилен ја имаат општата формула CnH 2 n -1 COOH, ацетиленска и диетиленска серија - CnH 2 n -3 COOH. Примери на незаситени монобазни киселини:

Незаситените монобазни киселини се разликуваат од заситените по големи константи на дисоцијација. Незаситените киселини ги формираат сите вообичаени деривати на киселините - соли, анхидриди, киселински халиди, амиди, естри итн. Но поради повеќекратните врски тие влегуваат во реакции на додавање, оксидација и полимеризација.

Поради взаемното влијание на карбоксилната група и повеќекратната врска, додавањето на водородни халиди на a,b-незаситените киселини се случува на таков начин што водородот се насочува кон најмалку хидрогенизираниот јаглероден атом:

CH 2 = CHCOOH + HBr ® BrCH 2 CH 2 COOH б-бромопропионска киселина

Етиленските киселини како што се акрилната киселина и нивните естери подлежат на полимеризација многу полесно отколку соодветните јаглеводороди.

поединечни претставници

Акрилна киселина добиени од етилен (преку хлорохидрин или етилен оксид), со хидролиза на акрилонитрил или оксидација на пропилен, што е поефикасно. Во технологијата, се користат деривати на акрилна киселина - нејзините естри, особено метил ( метил акрилат). Метил акрилат лесно се полимеризира за да формира проѕирни стаклени материи, па затоа се користи во производството на органско стакло и други вредни полимери.

Метакрилна киселина а нејзините естри се подготвуваат во голем обем со методи слични на оние за синтеза на акрилна киселина и нејзините естри. Почетен производ е ацетон, од кој се добива ацетон цијанохидрин, подложен на дехидрација и сапонификација за да се формира метакрилна киселина. Со естерификација со метил алкохол се добива метил метакрилат кој при полимеризација или кополимеризација формира стаклени полимери (органски чаши) со многу вредни технички својства.

Ароматични диазо соединенија.

Реакции на соли на арилдиазониум со ослободување на азот.

Реакции кои резултираат со диазо групата заменети со други групи , имаат голема синтетичка примена, бидејќи овозможуваат, под прилично благи услови, внесување во ароматичниот прстен на оние функционални групи, чие воведување со други средства би било поврзано со значителни тешкотии или едноставно е непрактично. Покрај тоа, со користење на овие реакции можно е да се добијат деривати на ароматични јаглеводороди со такви релативна положбафункции кои не можат да се постигнат со помош на директни реакции на електрофилна супституција. Може да се појават реакции кои ослободуваат азот со јонски или радикални механизми .

Замена на диазо група со хидроксилна група. Кога водените раствори на соли на арилдиазониум се загреваат, дури и до собна температура, се ослободува азот и се формираат соодветните соединенија феноли . Во многу случаи, приносите во оваа реакција се високи, така што може да послужи како подготвителна метода за производство на феноли. За да се избегне замена на диазо групата со други нуклеофили, реакцијата обично е се изведува со употреба на сулфурна киселина , чии анјони имаат ниска нуклеофилност:

Реакцијата се одвива според механизмот мономолекуларна арилна нуклеофилна супституција С Н 1 Ар што е главно карактеристично за солите на дијазониум. Во првата, бавна фаза, диазониумскиот катјон реверзибилно се дисоцира за да формира арил катјон (особено, фенил катјон) и молекула на азот. Во втората фаза, екстремно нестабилниот арил катјон брзо се комбинира со нуклеофилот. Нестабилноста на арилниот катјон се должи на неможноста за учество на π-електроните на ароматичниот прстен во делокализацијата на позитивниот полнеж, бидејќи р-орбиталите на прстенот не можат да комуницираат со празната хибридна орбитала sp 2 лоцирана во рамнина на σ-скелетот:

Замена на диазо групата со флуор . Кога се загреваат сувите арилдиазониум борофлуориди, арил флуориди ( Реакцијата на Шиман ) :

Оваа реакција е еден од најдобрите начини да се внесе флуор во ароматичен прстен. Се верува дека тече низ јонски механизам со формирање на среден арил катјон:

Замена на диазо групата со јод . Кога растворлива сол на јодна киселина се додава во растворите на соли на арилдиазониум, соодветните арилиодиди . На пример, р-дијодобензен се добива од р-фенилендиамин со речиси квантитативен принос, што е доста тешко да се добие со други методи:

Замена на диазо групата со хлор или бром. За да се добијат деривати на хлоро- или бром, солите на дијазониум се загреваат во присуство на бакар (I) соли - CuCl или CuBr, соодветно:

И двете реакции се одвиваат според радикален механизам . Cu + јонот лесно се оксидира до јонот Cu 2+, донирајќи еден електрон на диазониумскиот катјон. Вториот се претвора во слободен радикал (I), кој ја разделува азотната молекула, формирајќи арилен радикал (II). При последователна интеракција на арилниот радикал (II) со халидниот јон, се формира конечниот ar ил халид . Електронот што се одвојува во последната фаза се троши на редукција на јонот Cu 2+, поради што катализаторот се регенерира.

Замена на дијазо група со цијано група. Кога растворите на ароматичните соли на дијазониум се третираат со бакар цијанид, арилнитрили ( арил цијаниди ):

Замена на диазо група со нитро група. Реакцијата се изведува со додавање на цврст арилдиазониум борофлуорид во раствор од натриум нитрит во кој е суспендиран бакар во прав. Овој метод ви овозможува да внесете нитро група во позициите на ароматичниот прстен кои се недостапни за директна нитрација, на пример:

Замена на диазо групата со водород. Кога солите на арилдиазониум се изложени на редукционо средство како што е хипофосфорната киселина H 3 PO 2 , диазо групата се заменува со атом на водород. Како пример, дадена е шема за подготовка на 2,4,6-трибромобензоева киселина, која не може да се добие со директно бромирање на бензоева киселина:

Замена на диазо група со метал. Органските соединенија на некои метали може да се добијат од соли на дијазониум. На пример, кога двојните соли на жива се редуцираат со бакар, се добиваат органомеркурни соединенија ( Реакцијата на Несмејанов ):

киселини - мезотартарната не е оптика активни супстанции. Хомологот на оксалната киселина е адипинска киселина HOOC(CH 2) 4 COOH, која се добива со оксидација на одредени циклични соединенија. Вклучен е во производите за чистење за отстранување на 'рѓа, а исто така служи како почетен материјал за производство на полиамидни влакна (видете ја статијата „Гиганти органски свет. Полимери").

КАРБОКСИЛНИ КИСЕЛИНИ И НИВНИ ДЕРИВАТИ

Иако карбоксилната група се состои од карбонилни и хидроксилни групи, карбоксилните киселини имаат многу различни својства и од алкохолите и од карбонилните соединенија. Взаемно влијание OH- и -групи води

до прераспределба на густината на електроните. Како резултат на тоа, водородниот атом на хидроксилната група се стекнува киселински својстват.е. лесно се одвојува кога киселината се раствора во вода. Карбоксилните киселини ја менуваат бојата на индикаторите и ги покажуваат сите својства карактеристични за растворите на неоргански киселини.

Сите монобазни киселини кои не содржат супституенти (на пример, мравја и оцетна киселина) се слаби - само малку дисоцирани во јони. Јачината на киселината може да се промени со воведување во а-позиција функционална групаатом на халоген. Така, трихлороцетна киселина, формирана при хлорирање на оцетна киселина CH 3 COOH + 3Cl 2 ®CCl 3 COOH + 3HCl, во воден раствор во голема мера се дисоцира на јони.

Карбоксилните киселини можат да формираат функционални деривати, чија хидролиза повторно ги произведува оригиналните киселини. Така, кога карбоксилните киселини се изложени на фосфор(V) хлорид и оксид, се формираат киселински хлориди и анхидриди, соодветно; под дејство на амонијак и амини - амиди; алкохоли - естри.

Кристали на монохлороцетна киселина CH 2 ClCOOH.

График на зависноста на точката на вриење на алканите, алкохолите, алдехидите и карбоксилните киселини со прав синџир од бројот на јаглеродни атоми во молекулата.

Реакцијата за формирање на естри се нарекува естерификација(од грчки„етер“ - „етер“). Обично се изведува во присуство на минерална киселина, која игра улога на катализатор. Кога се загрева, естерот (или водата, ако етерот врие на температура над 100 ° C) се дестилира од реакционата смеса и рамнотежата се поместува надесно. Значи, од оцетна киселина и етил алкохолдобијте етил ацетат - растворувач кој е дел од многу видови лепак:

Многу естри се безбојни течности со пријатен мирис. Така, изоамил ацетат мириса на круша, етил бутират мириса на ананас, изоамил бутират мириса на кајсија, бензил ацетат мириса на јасмин, а етил формат мириса на рум. Многу естри се користат како

ароматични адитиви во производството на разни пијалоци, како и во парфимеријата. Дериватите на 2-фенилетил алкохолот имаат особено нежен мирис: естерот на овој алкохол и фенилацетна киселина мириса на мед и зумбули. И аромата на естерот на мравја киселина ве тера да се сеќавате на мирисот на букет рози и хризантеми. Во присуство на алкали, естерите може да се хидролизираат - да се разложат во оригинален алкохол и сол на карбоксилна киселина. Со хидролиза на масти (естери на глицерол и повисоки карбоксилни киселини) се добиваат главните компоненти на сапунот - палмитат и натриум стеарат,

ИМИЊА НА НЕКОИ КАРБОКСИЛНИ КИСЕЛИНИ И НИВНИ СОЛИ

*Етил ацетат е безбојна течност нерастворлива во вода со пријатен етеричен мирис ( т kip =77,1 °C), се меша со етил алкохол и други органски растворувачи.

** Имињата на естерите се изведени од имињата на соодветните алкохоли и киселини: етил ацетат е естер на етил алкохол и оцетна киселина (етил ацетил естер), изоамил формат е естер на изоамил алкохол и мравја киселина (мравја изоамил естер ).

ГЛАЦИЧНА КИСЕЛИНА

Оцетот, кој се формира при кисело вино, содржи околу 5% оцетна киселина (масниот оцет се нарекува 3-15% раствор). Со дестилирање на таков оцет се добива оцетна суштина - раствор со концентрација од 70-80%. А чистата (100 проценти) оцетна киселина се ослободува како резултат на дејството на концентрираната сулфурна киселина врз ацетатите: CH 3 COOHNa + H 2 SO 4 (конк.) = CH 3 COOH + NaHSO 4.

Таквата чиста оцетна киселина, која не содржи вода, се претвора во проѕирни кристали што личат на мраз кога се лади на 16,8 ° C. Затоа понекогаш се нарекува и ледена.

Сличноста не е само надворешна: во кристалите има молекули на оцетна киселина,

Течност во собна температураКога се лади под 17 °C, глацијалната оцетна киселина се претвора во безбојни кристали кои навистина личат на мраз.

како молекулите на водата, тие формираат систем на водородни врски. Излегува дека меѓумолекуларната интеракција е толку силна што дури и пареата на оцетна киселина не содржи поединечни молекули, туку нивни агломерати.

Многу соли на оцетна киселина се нестабилни за загревање. Така, распаѓањето на калциум ацетат произведува ацетон:

И кога се загрева мешавина од натриум ацетат и алкали, се ослободува метан:

За многу векови, главниот метод за синтеза на оцетна киселина беше ферментација. На овој начин сè уште се произведува оцет за јадење. И за производство на естри и вештачки влакна, киселината се користи како суровина, која се добива со каталитичка оксидација на јаглеводороди, на пример, бутан:

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

Органски соединенија кои содржат карбоксилна група -ГРОВОЈ, припаѓаат на класата киселини.

Биолошки важни карбоксилни киселини:

Киселини (тривијално име)	Име на анјон	Киселинска формула
Монобаза
мравка	формат	HCOOH
оцет	ацетат	CH3COOH
нафта	бутират	CH3(CH2)2COOH
валеријана	валерираат	CH3(CH2)3COOH
Незаситени киселини
акрилик	акрилати	CH 2 = CH-COOH
кротон	кротонат	CH 3 – CH = CH - COOH
Ароматични
бензоин	бензоат	C6H5COOH
Дикарбоксилни киселини
оксална киселина	оксалати	НЕОС - НАСКОРО
маланова	малонати	NOOS-CH 2 - COOH
килибар	сукцинира	NOOS-CH 2 – CH 2 -COOH
глутаричен	глутарати	NOOS –(CH 2) 3 - COOH
Незаситен дикарбонат
Фумаричен (транс изомер)	фумарати	HOOC-CH=CH-COOH

Кисели својства на карбоксилни киселини:

RCOOH RCOO - + H +

При дисоцијација, се формира карбоксилатен анјон, во кој негативниот полнеж е рамномерно распределен помеѓу атомите на кислород, што ја зголемува стабилноста на оваа честичка. Јачината на карбоксилните киселини зависи од должината на радикалот (колку е поголем радикалот, толку е послаба киселината) и супституентите (супституентите што повлекуваат електрони ја зголемуваат киселоста). CI 3 COOH е многу посилен од CH 3 COOH. Дикарбоксилните киселини се посилни од монобазните киселини.

Функционални деривати на карбоксилни киселини:

Карбоксилните киселини покажуваат висока реактивност. Тие реагираат со различни материи и формираат функционални деривати, т.е. соединенија добиени како резултат на реакции на карбоксилната група.

1. Формирање на соли.Карбоксилните киселини ги имаат сите својства на обичните киселини. Тие реагираат со активни метали, основни оксиди, бази и соли на слаби киселини:

2RCOOH + Mg → (RCOO) 2 Mg + H 2,

2RCOOH + CaO → (RCOO) 2 Ca + H 2 O,

RCOOH + NaOH → RCOONa + H 2 O,

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

Карбоксилните киселини се слаби, така што силните минерални киселини ги поместуваат од соодветните соли:

CH 3 COONa + HCl → CH 3 COOH + NaCl.

Соли на карбоксилни киселини во водени растворихидролизирани:

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

Разликата помеѓу карбоксилните киселини и минералните киселини е можноста за формирање на голем број функционални деривати.

2. Формирање на функционални деривати на карбоксилни киселини.Кога OH групата во карбоксилните киселини се заменува со различни групи (X), се формираат функционални деривати на киселини кои имаат заедничка формула R-CO-X; овде R значи алкилна или арилна група. Иако нитрилите имаат различна општа формула (R-CN), тие обично се сметаат и за деривати на карбоксилни киселини, бидејќи тие можат да бидат подготвени од овие киселини.

Киселини хлоридидобиени со дејство на фосфор хлорид (V) на киселини:

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

Анхидридисе формираат од карбоксилни киселини под дејство на средства за отстранување на вода:

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

Естерисе формираат со загревање киселина со алкохол во присуство на сулфурна киселина ( реверзибилна реакцијаестерификација):

Естерите може да се добијат и со реакција на киселински хлориди и алкохолати на алкалните метали:

R-CO-Cl + Na-O-R" → R-CO-OR" + NaCl.

Амидисе формираат со реакција на хлориди на карбоксилна киселина со амонијак:

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

Покрај тоа, амидите може да се подготват со загревање на амониумовите соли на карбоксилните киселини: t o

CH 3 -COONH 4 → CH 3 -CO-NH 2 + H 2 O

Кога амидите се загреваат во присуство на средства за одводнување, тие се дехидрираат за да формираат нитрили:

CH 3 -CO-NH 2 → CH 3 -C≡N + H 2 O

3. Својства на карбоксилните киселини поради присуството на јаглеводороден радикал.Така, кога халогените дејствуваат на киселините во присуство на црвен фосфор, се формираат супституирани киселини со халоген, а атомот на водород кај јаглеродниот атом (α-атом) во непосредна близина на карбоксилната група се заменува со халоген: p cr.

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

4. Незаситени карбоксилни киселиниспособни за реакции на додавање:

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,

Последните две реакции одат против владеењето на Марковников.

Незаситените карбоксилни киселини и нивните деривати се способни за реакции на полимеризација.

5. Редокс реакции на карбоксилни киселини:

Карбоксилните киселини, под дејство на редукциони агенси во присуство на катализатори, можат да се претворат во алдехиди, алкохоли, па дури и јаглеводороди.

Мравја киселина HCOOHсе разликува по голем број карактеристики, бидејќи содржи алдехидна група.

Мравја киселина е силен редукционен агенс и лесно се оксидира до CO 2 . Таа ја дава реакцијата „сребрено огледало“:

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

или во поедноставена форма во раствор на амонијак кога се загрева:

HCOOH + Ag 2 O → 2Ag + CO 2 + H 2 O.

Заситените карбоксилни киселини се отпорни на дејството на концентрираната сулфурна и азотни киселини. Исклучок е мравја киселина:

H 2 SO 4 (конц)

HCOOH → CO + H 2 O

6. Реакции на декарбоксилација.Заситени несупституирани монокарбоксилни киселини поради нивната висока јачина S-S врскиКога се загреваат, тешко се декарбоксилираат. Ова бара топење на солта. алкален металкарбоксилна киселина со алкали:

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

Дибазичните карбоксилни киселини лесно се одвојуваат CO 2 кога се загреваат:

HOOC-CH 2 -COOH → CH 3 COOH + CO 2