Галогенкарбонові кислоти

Шаблон:Інтервікі Галогенкарбонові кислоти — це карбонові кислоти, які містять один або декілька атомів галогену у радикалі. Наприклад, хлороцтова кислота Cl—CH₂—COOH.

Отримання

Галогенкарбонові кислоти отримують галогенуванням карбонових кислот. Для отримання трифлуороцтової кислоти застосовують HF, при цьому відбувається електроліз:

$H_{3} C - C O O H + 4 H F \overset{електроліз, - 4 H_{2}}{\to} F_{3} C - C O - F + H_{2} O \overset{- H F}{\to} F_{3} C - C O O H$

При хлоруванні та бромуванні застосовують PCl₃ та PBr₃. Спочатку утворюються галогенангідриди, потім до них приєднується галоген, а потім вони взаємодіють з кислотами, які ще не прореагували. При цьому утворюються α-галогенкарбонові кислоти:

$C H_{3} - C H_{2} - C O O H + P B r_{3} \overset{- P O B r, - H B r}{\to} C H_{3} - C H_{2} - C O - B r$

$C H_{3} - C H_{2} - C O - B r + P B r_{3} \overset{- H B r, - P O B r}{\to} C H_{3} - C H (B r) - C O - B r$

$C H_{3} - C H (B r) - C O - B r + C H_{3} - C H_{2} - C O O H ⟶ C H_{3} - C H (B r) - C O O H + C H_{3} - C H_{2} - C O - B r$

Для отримання β-галогенкарбонових кислот галогеноводні приєднують до ненасичених карбонових кислот. Ця реакція відбувається всупереч правилу Марковникова:

$C H_{2} = C H - C O O H + H H a l ⟶ H a l - C H_{2} - C H_{2} - C O O H$

Хімічні властивості

Галогенкарбонові кислоти є сильнішими кислотами, ніж карбонові, внаслідок негативного I-ефекту галогенів. Також вони мають більшу реакційну здатність у реакціях нуклеофільного заміщення галогенів через карбонільну групу.

Реакції за участі атома галогену

Галогенкарбонові кислоти легко вступають у реакції нуклеофільного заміщення. Вони можуть вступати у реакції зі слабкими нуклеофілами, як-от вода:

Механізм такої реакції для α-галогенкарбонових кислот такий: спочатку відщеплюється галогеноводень. Від карбоксильної групи відщеплюється протон, а від атома карбону — негативний іон галогену. При цьому між негативним атомом оксигену з карбоксильної групи та позитивним атомом карбону утворюється зв'язок. Потім негативний іон нуклеофілу приєднується до атома карбону, а протон — до атома оксигену.

За таким механізмом можуть взаємодіяти і з аміаком, утворюючи амінокислоти. Останні вступають в реакцію нейтралізації з іншим продуктом реакції — галогеноводнем:

$H a l - R - C O O H + N H_{3} \overset{- H H a l}{\to} H_{2} N - R - C O O H$

Галогенкарбонові кислоти також можуть вступати у реакцію дегідрогалогенування — відщеплення галогеноводню з утворенням ненасичених карбонових кислот:

$C l - C H_{2} - C H_{2} - C O O H ⟶ C H_{2} = C H - C O O H$

Насправді вони спочатку вступають у реакцію нуклеофільного заміщення, а потім дегідратуються:

$C l - C H_{2} - C H_{2} - C O O H + H_{2} O \overset{- H C l}{\to} H O - C H_{2} - C H_{2} - C O O H \overset{- H_{2} O}{\to} C H_{2} = C H - C O O H$

Реакції за участі карбоксильної групи

Галогенкарбонові кислоти є сильнішими кислотами, ніж просто карбонові. З основами утворюють солі, зі спиртами — естери:

$R - C H H a l - R - C O O H + X O H ⟶ R - C H H a l - R - C O - O X + H_{2} O$

α-галогенкарбонові кислоти (особливо ди- та три-заміщені) при нагріванні здатні до декарбоксилювання. При цьому утворюється галогеналкан (або галогеналкен чи галогеналкін) та вуглекислий газ:

$C l_{3} C - C O O H \overset{t}{\to} C l_{3} C H + C O_{2}$

Література

Ластухін Ю. О., Воронов С. А. Органічна хімія. — 3-є. — Львів : Центр Європи, 2006. — 864 с. — ISBN 966-7022-19-6.

Галогенкарбонові кислоти

Зміст

Отримання

Хімічні властивості

Реакції за участі атома галогену

Реакції за участі карбоксильної групи

Література

Навігаційне меню

Галогенкарбонові кислоти

Отримання

Хімічні властивості

Реакції за участі атома галогену

Реакції за участі карбоксильної групи

Література

Навігаційне меню

Пошук