Способи добування двоосновних карбонових кислот

Для одержання двоосновних кислот використовують принципово такі самі методи, що й для одноосновних, із тією різницею, що в молекулі необхідно одержати не одну, а дві карбоксильні групи: окиснення діолів, гідроліз динітрилів, окиснення оксикислот із первинною спиртовою групою тощо. Наприклад, окисненням етиленгліколю добувають щавлеву кислоту:

3. Фізичні та хімічні властивості кислот

Дикарбонові кислоти — безбарвні кристалічні речовини, розчинні у воді. Взаємний вплив карбоксильних груп обумовлює посилення кислотних властивостей сполук. Це пояснюється сильною електроноакцепторною дією однієї карбоксильної групи на другу, яка полегшує дисоціацію О-Н-звязку. Ступінь дисоціації першої стадії вищий за ступінь дисоціації другої стадії, особливо для щавлевої і малонової кислот:

щавлева
малонова
бурштинова

Двоосновні кислоти вступають в усі хімічні реакції, характерні для одноосновних кислот: утворення солей, естерів, ангідридів, галогенангідридів та ін., як за однією, так і за двома карбоксильними групами.

Крім того, двоосновні кислоти виявляють і специфічні властивості, які зумовлені відстанню між карбоксильними групами. Кислоти, в яких карбоксильні групи знаходяться поруч (положення 1, 2 — щавлева кислота) або через атом Карбону (положення 1, 3 — малонова кислота і її похідні) за умов нагрівання до 150-170°С розкладаються з відщепленням карбон(IV) оксиду й утворенням одноосновних кислот:

щавлева кислота	мурашина кислота
малонова кислота	оцтова кислота

Дикарбонові кислоти з 1, 4 і 1, 5 положеннями карбоксильних груп (бурштинова і глутарова) за умов нагрівання до 300°С відщеплюють воду й утворюють циклічні ангідриди:

бурштинова кислота	бурштиновий ангідрид

4. Окремі представники двоосновних карбонових кислот, їх значення і використання

Щавлева (етандіова) кислота — безбарвна кристалічна речовина існує у вигляді кристалогідрату . Щавлева кислота зустрічається у природі як у вільному стані, так й у вигляді оксалатів. Її кислі калієві солі у невеликих кількостях містяться у щавлі, кислицях, смородині, малині, апельсинах. Оксалати кальцію зустрічаються в усіх рослинах. Із порушенням обміну речовин вони можуть відкладатись в організмі людини у печінці, нирках у вигляді каміння.

Малонова (пропандіова) кислота — безбарвна кристалічна речовина, знаходиться в буряковому соку. Вперше була добута окисненням яблучної кислоти .

Бурштинова (бутандіова) кислота міститься в недозрілих фруктах, ягодах (смородині, чорниці, крижовнику, винограді), в багатьох рослинах, бурому вугіллі, янтарі. Вперше була добута перегонкою янтарю. Легко втрачає воду і утворює циклічний ангідрид.

Адипінова (гександіова) кислота — безбарвна кристалічна речовина, обмежено розчинна у воді. Міститься в буряковому соку. Широко використовується в техніці — у виробництві синтетичних смол, для синтезу пластифікаторів, найлону. У харчовій промисловості застосовується як замінник винної і лимонної кислот.

5. Ароматичні і ненасичені двоосновні кислоти: основні властивості і використання.

Добування фталевих кислот: окиснення відповідних заміщених похідних бензолу.

Фталеві кислоти виявляють типові властивості карбонових кислот: утворення солей, естерів, амідів та інших похідних і вступають у багато інших реакцій, характерних для дизаміщених бензолу. Ангідрид дає тільки фталева кислота. Фталева кислота (о -ізомер) і її похідні мають важливе промислове значення.

Поліконденсацією фталевого ангідриду і гліцерину одержують смоли, відомі під назвою гліфталеві або алкідні смоли. Діестери фталевої кислоти використовуються як репеленти, пластифікатори для пластмас та ін.

Фталевий ангідрид є напівпродуктом у виробництві деяких синтетичних барвників та вітамінів. Зокрема, нагрівання суміші фталевого ангідриду з фенолом у присутності сульфатної (сірчаної) кислоти (водовіднімаючий засіб) відбувається з утворенням фенолфталеїну, який використовуються як індикатор.

Терефталева кислота (n -ізомер) використовується у виробництві
поліетилен-терефталату — сировини для виготовлення волокна лавсану.

Змістовий модуль 3 Гетерофункціональні сполуки