лекція 14

1. Лекція 14
Дикарбонові кислоти. Ненасичені та ароматичні карбонові
кислоти
План
1. Дикарбонові кислоти.
2. Ненасичені карбонові кислоти.
3. Ароматичні карбонові кислоти.
1. Дикарбонові кислоти
Дикарбоновими кислотами називають органічні сполуки, молекули
яких містять дві карбоксильні групи. Розрізняють насичені і ненасичені
дикарбонові кислоти. Склад насичених дикарбонових кислот можна
зобразити загальною формулою СnН2n(СООН)2.
Дикарбонові кислоти називають переважно за історичною
номенклатурою, яка пов’язана головним чином з першим джерелом
добування або виділення дикарбонової кислоти.
За систематичною номенклатурою ці кислоти називають так: до
назви відповідного насиченого вуглеводню з такою самою кількістю
атомів Карбону, як і в головному ланцюгу дикарбонової кислоти, додають
закінчення – -діова і слова кислота.
Всі карбонові кислоти, крім щавлевої і малонової, мають ізомери з
розгалуженим карбоновим ланцюгом.
Назви деяких дикарбонових кислот
Формула Систематична
Історичн
а
HOOC - COOH Етандіова Щавлева
HOOC - CH2
- COOH Пропандіова
Малонов
а

2. HOOC - (CH2)2 - COOH Бутандіова
Бурштин
ова
HOOC - (CH2)3 - COOH Пентандіова
Глутаров
а
HOOC - (CH2)4 - COOH Гександіова
Адипінов
а
HOOC - (CH2)5 - COOH Гептандіова
Пімелінов
а
HOOC - (CH2)6 - COOH Октандіова Коркова
HOOC - (CH2)7 - COOH Нонандіова
Азелоїно
ва
Методи добування
Методи добування дикарбонових кислот такі ж самі як і
монокарбонових кислот. Тільки як вихідні речовини застосовують сполуки
з двома функціональними групами.
1. З спиртів двоатомних
C
OH
O
C
OH
O
C
H
O
C
H
O
CH2
CH2
OHOH
- H2
O
+2[O] +2[O]
Етиленгліколь Гліоксаль Щавлева кислота
2. З дигалогенопохідних
CH2 CH2 ClCl
- H2
OKCN
- KCl
CH2 CH2
CNNC CH2 CH2
COOHHOOC
- NH3
+2
22
Динітрил1,2-Дихлоретан Бурштинова кислота
4
Фізичні властивості
Усі насичені дикарбонові кислоти – білі кристалічні речовини. Нижчі
дикарбонові кислоти добре розчинні у воді. Зі зростанням молекулярної
маси розчинність їх зменшується. Дикарбонові кислоти мають порівняно
високі температури плавлення.

3. Хімічні властивості
Хімічні властивості дикарбонових кислот визначаються перш за все
наявністю в їх молекулах двох карбоксильних груп.
Дикарбонові кислоти є сильнішими кислотами, ніж монокарбонові
кислоти. Посилення властивостей дикарбонових кислот пояснюється
взаємним впливом карбоксилів, а саме сильною електроноакцепторною
дією однієї карбоксильної групи на другу, яка полегшує дисоціацію:
H O C
O
C
O
O H H O C
O
C
O
O H+- +
Дикарбонові кислоти виявляють такі ж властивості, як і
монокарбонові кислоти. Тільки завдяки наявності двох карбоксильних
груп у молекулі вони можуть утворювати два ряди похідних.
Разом з тим наявність двох карбоксильних груп надає
дикарбоновим кислотам особливих властивостей.
1. Нагрівання дикарбонових кислот:
O
OH
CHOOC
O
OH
CH
- CO2
140 - 180ºС
Щавлева кислота Мурашина кислота
а)
O
OH
CCH2
HOOC
O
OH
CCH3- CO2
140 - 160ºС
Оцтова кислота
б)
Малонова кислота
- H2
O
CH2
CH2
C
OH
OH
C
O
O
CH2
CH2 C
O
C
O
O
CH2
CH2
C
O
C
O
O
tº
Бурштинова кислота Бурштиновий ангідрид
в)

4. - H2
O
CH2
OH
C
O
CH2
CH2
C
OH
O
CH2
CH2
C
O
C
O
O
CH2
tº
Глутарова кислота Глутаровий ангідрид
Окремі представники. Знаходження в природі, галузі
застосування
Щавлева кислота (оксалатна кислота) – біла кристалічна
речовина, добре розчинна у воді. Досить поширена в природі. Міститься
в щавлі, ревені. Щавлева кислота утворює солі середні і кислі, які
називаються оксалатами.
Щавлеву кислоту і її солі використовують при дубленні шкіри, при
фарбуванні тканин.
Малонова кислота вперше була добута окисненням яблучної
кислоти. Використовується для синтезу органічних кислот,
гетероциклічних сполук. Міститься в соках цукрового буряка і ріпи.
Бурштинова кислота – була добута перегонкою бурштину.
Бурштинову кислоту застосовують як досить сильний стимулятор росту
рослин.
2. Ненасичені карбонові кислоти
2.1 Ненасичені монокарбонові кислоти
Ненасичені монокарбонові кислоти містять у своєму складі
подвійний зв’язок, який у молекулі може бути один або кілька.
Ненасичені одноосновні карбонові кислоти етиленового ряду мають
загальну формулу СnH2n-3COOH. Ненасичені одноосновні кислоти
називають за систематичною, раціональною, історичною
номенклатурами.

5. Назви деяких ненасичених монокарбонових кислот
Формула
Системати
чна
Історич
на
Раціональна
CH C
O
OH
CH2 Пропенова
Акрилов
а
–
C C
O
OH
CH2
CH3
2-Метил-2-
пропенова
Метакри
лова
–
C C
O
OH
CCH3
H
H
Транс-2-
бутенова
Кротонов
а
–
C C
O
OH
CCH3
H H
Цис-2-
бутенова
Ізокротон
ова
–
CH2 C
O
OH
CHCH2 3-Бутенова – Вінілоцтова
Ізомерія ненасичених кислот етиленового ряду починається з С4 і
залежить як від положення подвійного зв’язку, так і від структури
карбонового ланцюга. Деякі ненасичені кислоти можуть існувати також у
вигляді цис- і транс-ізомерів
CH3
C
C
H
H COOH
C
C
CH3
H
H
COOH
Кротонова кислота
(транс-ізомер)
Ізокротонова кислота
(цис-ізомер)
Хімічні властивості
Хімічні властивості ненасичених одноосновних карбонових кислот
зумовлені наявністю в їх молекулах карбоксильної групи і подвійного або
потрійного зв’язку.
Ненасичені монокарбонові кислоти виявляють сильніші кислотні
властивості і мають вищі константи дисоціації, ніж відповідні їм насичені
кислоти. Вплив подвійного зв’язку на кислотні властивості тим сильніший,
чим ближче цей зв’язок розміщений до карбоксильної групи.

6. CH2
CH C
O
OH
 
2.2. Ненасичені дикарбонові кислоти.
Найбільший інтерес виявляє симетрична етилендикарбонова
кислота CH CH COOHHOOC , яка існує у вигляді двох геометричних
ізомерів — цис- і транс-:
C
C
H
H COOH
HOOC
C
C
H
H
COOH
COOH
Транс-ізомер
(фумарова кислота)
Цис-ізомер
(малеїнова кислота)
Відмінність у просторовій будові цих кислот зумовлює істотні
відмінності в їх властивостях.
Хімічні властивості зумовлені наявністю в молекулах кислот
подвійного зв’язку і двох карбоксильних груп.
Більш стійка фумарова кислота. Малеїнова кислота – активніша,
легко відщеплює воду і утворює ангідрид.
CH
CH C
C
O
O
O
C
C
H
H
COOH
COOH
- H2
O
Малеїновий ангідридМалеїнова кислота,
(цис-ізомер)
tº
Фумарова кислота міститься в багатьох рослинах: у лишайниках,
грибах.
Малеїнова кислота в природі не зустрічається.
3. Ароматичні карбонові кислоти
До ароматичних кислот належать карбонові кислоти, молекули яких
містять бензольні кільця. Найпростішою ароматичною карбоновою кислотою є

7. бензенова кислота С6Н5—СООН. Це безбарвна кристалічна речовина,
малорозчинна у воді. Бензенову кислоту добувають переважно окисленням
толуену перманганатом калію, дихроматом калію або киснем:
CH3
[O]
CO2
+ H2
O
COOH
2+
Бензенова кислота та її похідні широко розповсюджені у природі. Так,
смола бензоїн (смола дерева стиракс, що росте в Південно-Східній Азії) містить
12—18% бензенової кислоти, а також значну кількість її естерів. Також ці
сполуки містяться у корі, листях, плодах вишні і чорносливу, журавлині та
брусниці.
Бензенова кислота та її солі – консерванти в харчовій промисловості.
Ароматичні дикарбонові кислоти
COOH
COOH
COOH
COOH
COOH
COOH
Фталева
кислота
Ізофталева
кислота
Терефталева
кислота
Це ізомери бензендикарбонової кислоти. Найбільше значення
мають: фталева, ізофталева кислоти.
COOH
COOH C
C
O
O
O
- H2
O
Фталева кислота Фталевий ангідрид
tº
Фталевий ангідрид є вихідною речовиною в органічному синтезі і
у виробництві синтетичних смол.