Студопедия

Главная страница Случайная страница

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Способы получения. Органические кислоты достаточно распространены в растительном и животном мире и могут быть выделены из природных материалов




Органические кислоты достаточно распространены в растительном и животном мире и могут быть выделены из природных материалов. Однако известно много общих синтетических методов получения монокарбоновых кислот, которые используются как в промышленных масштабах, так и в лабораторных условиях с препаративной целью. К наиболее важным методам получения монокарбоновых кислот относят следующие.

 

1.Окисление первичных спиртов или альдегидов

 

[O] [O]

R-CH2-OH --------® R-COH --------® R-COOH

-H2O

первичный альдегид карбоновая

спирт кислота

 

2.Окисление предельных углеводородов

 

O2

CH3-CH2-CH2-CH3 -----® 2 CH3-COOH + H2O

бутан уксусная

кислота

 

3.Карбонилирование этиленовых углеводородов (оксосинтез)

Промышленное получение карбоновых кислот оксосинтезом может быть осуществлено в две стадии: синтез альдегидов из алкенов каталитическим присоединением оксида углерода (II) и водорода (CO+H2, водяной газ). Реакцию проводят под давлением при нагревании в присутствии карбонилов кобальта или никеля (метод Реппе). Затем осуществляется окисление полученных альдегидов в кислоты.

 

 

[Co(CO)4]2 , 125oC , 20МПа H2C=CH2 + CO + H2 -------------------------------------® H3C-CH2-CHO   [O] H3C-CH2-CHO ---------® H3C-CH2-COOH

 

 


Из гомологов этилена этим методом получают смесь кислот с нормальной и разветвленной углеродной цепью:

 


4.Карбоксилирование реактивов Гриньяра

Хлор-, бром- и йодалканы сравнительно легко можно превратить в карбоновые кислоты. Для этого из галогеналканов сначала синтезируют металлорганические соединения, например, магнийорганические соединения (реактивы Гриньяра), эфирный раствор которых потом насыщают оксидом углерода (IV). При этом образуется смешанная соль карбоновой и галогенводородной кислот, которую далее разлагают разбавленной минеральной кислотой.

Mg, эфир O=C=O H3C-CH2-Br -----------® H3C-CH2-MgBr ----------®   HOH, H+ -----® H3C-CH2-CO-OMgBr ----------------® H3C-CH2-COOH -Mg(OH)Br  

 


Получение карбоновых кислот из галогеналканов через магнийорганические соединения осуществляется с увеличением количества углеродных атомов в молекуле синтезированной органической кислоты. Например, молекула бромистого этила содержит два углеродных атома, а молекула полученной из него кислоты – три атома углерода.

 

5.Гидролиз нитрилов

Из галогеналканов карбоновые кислоты можно синтезировать также через нитрилы. В этом случае галогеналкан сначала вводят в реакцию с солью синильной кислоты и получают нитрил карбоновой кислоты, которую затем гидролизом превращают в соответствующую кислоту.



Гидролиз нитрилов осуществляют нагреванием их с водой в кислой или щелочной среде. Нитрил в этих условиях присоединяет молекулу воды и образует сначала неустойчивый енол, который сразу же изомеризуется (правило Эльтекова) в амид кислоты. Дальнейший гидролиз амида приводит к образованию карбоновой кислоты:

OH KCN d+ d- H+OH- ½ изомеризация R-Hal --------® R-CºN ---------® R-C=NH ----------------------® -KHal нитрил енол   HOH -------® R-CO-NH2 ------------® R-COOH амид -NH3

 


Получение карбоновых кислот из галогеналканов через нитрилы также сопровождается увеличением количества углеродных атомов в молекуле синтезированной кислоты.

 

6.Из малонового эфира

Натриймалоновый эфир легко реагирует с алкилгалогенидами и образует при этом алкилзамещенные малонового эфира, которые после гидролиза и декарбоксилирования превращаются в монокарбоновые кислоты:

 

 


7.Из ацетоуксусного эфира (кислотное расщепление)

Кислотное расщепление осуществляется при нагревании ацетоуксусного эфира и его С-алкильных замещенных с коцентрированными растворами щелочей. В этих условиях кроме омыления сложноэфирной группы осуществляется отщепление ацетильной группы. В результате образуются соли карбоновых кислот, из которых при подкислении получают карбоновые кислоты. Ацетоуксусный эфир в этих условиях образует уксусную кислоту, а его С-алкильные замещенные – уксусную и другую карбоновые кислоты.



 

 


8.Гидролиз жиров

Наиболее важной особенностью жиров является их гидролиз, который осуществляется в присутствии воды под действием кислот, щелочей или ферментов, например, липазы. В результате гидролиза жиры расщепляются на глицерин и соответствующие карбоновые кислоты:

H2C-O-CO-R H2C-OH ½ H+ ½ HC-O-CO-R + 3H2O ---------® HC-OH + 3 R-COOH ½ ½ H2C-O-CO-R H2C-OH

 


Этим методом преимущественно получают высшие карбоновые кислоты.


mylektsii.ru - Мои Лекции - 2015-2019 год. (0.01 сек.)Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав Пожаловаться на материал