Строение карбоксильной группы и карбоксилат-аниона.

Карбоксильная группа сочетает в себе две функциональные группы - карбонил и гидроксил, взаимно влияющие друг на друга:

 

Кислотные свойства карбоновых кислот обусловлены смещением электронной плотности к карбонильному кислороду и вызванной этим дополнительной (по сравнению со спиртами) поляризации связи О–Н.


В водном растворе карбоновые кислоты диссоциируют на ионы:

 

 

 

Производные карбоновых кислот: соли, сложные эфиры, хлорангидриды, ангидриды, амиды, нитрилы, их получение.

Карбоновые кислоты проявляют высокую реакционную способность. Они вступают в реакции с различными веществами и образуют разнообразные соединения, среди которых большое значение имеют функциональные производные, т.е. соединения, полученные в результате реакций по карбоксильной группе.

1. Образование солей

 

а) при взаимодействии с металлами:

2RCOOH + Mg ® (RCOO)2Mg + H2

 

б) в реакциях с гидроксидами металлов:

2RCOOH + NaOH ® RCOONa + H2O

 

2. Образование сложных эфиров R'–COOR":

 

 


Реакция образования сложного эфира из кислоты и спирта называется реакцией этерификации (от лат. ether - эфир).

 

3. Образование амидов:

 

 


Вместо карбоновых кислот чаще используют их галогенангидриды:

 

Амиды образуются также при взаимодействии карбоновых кислот (их галогенангидридов или ангидридов) с органическими производными аммиака (аминами):

 

Амиды играют важную роль в природе. Молекулы природных пептидов и белков построены из a-аминокислот с участием амидных групп - пептидных связей

 

Нитри́лы — органические соединения общей формулы R—C≡N, рассматривают как производные карбоновых кислот (продукты дегидратации амидов) и именуют как производные соответствующих карбоновых кислот, например, CH3C≡N - ацетонитрил (нитрил уксусной кислоты), C6H5CN - бензонитрил (нитрил бензойной кислоты).

Ангидриды карбоновых кислот можно рассматривать как продукт конденсации двух групп -COOH:

 

R1-COOH + HOOC-R2 = R1-(CO)O(OC)-R2 + H2O