Структурная:
· скелетная;
· изомерия положения;
· метамерия.
Пространственная:
· геометрическая.
Непредельные кислоты с сопряженными карбонильной и этиленовой двойными связями (α, β-непредельные) резко отличны по способам получения и свойствам от кислот с изолированными кратными связями:
Простейшие и важнейшие кислоты с сопряженными связями: акриловая и ее гомологи – α-метилакриловая (метакриловая) и β-метилакриловая (кротоновая), которым соответствуют акролеин и кротоновый альдегид. Родство их может быть установлено окислением этих альдегидов в соответствующие кислоты окислителями, не затрагивающими двойные связи, например, реактивом Фелинга. Физические свойства представителей кислот обоих типов приведены в таблице 28.
Таблица 28 – Физические свойства α, β-непредельных кислот
Формула | Кислота | Тпл., оС | Ткип., оС | Ка (25 оС) | Ткип., оС |
акриловая | 12,3 | 141,9 | 5,6·10-5 | 80,5 | |
кротоновая | 72 | 189 | 2,03·10-5 | 120,7 | |
метакриловая | 16 | 163 | – | 100 |
Способы получения
Имеющие большое техническое значение акриловая и метакриловая кислоты могут быть изготовлены следующими промышленными способами.
Акриловая кислота
1. Из этиленхлоргидрина или окисиэтилена:
2. Гидролиз акрилонитрила:
3. Реакция Реппе:
4. Присоединение фосгена к этилену в присутствии А1С13:
Метакриловая кислота
1. Из ацетона и синильной кислоты:
Поскольку применение находит не сама метакриловая кислота, а ее метиловый эфир, на практике в смесь циангидрина ацетона с серной кислотой добавляют метанол и получают сразу метилметакрилат (из β-оксинитрила пропионовой кислоты также получают непосредственно метилакрилат).
Кротоновая кислота.
1. Окисление кротонового альдегида (см. часть 2. глава 6.1).
2. Конденсация ацетальдегида с малоновой кислотой (Кневенагель):
3. Синтез Гриньяра. Простейшая из непредельных кислот с изолированной двойной связью – винилуксусная кислота СН2=СН–СН2–COOH – может быть получена из хлористого аллилмагния и двуокиси углерода:
Химические свойства. Непредельные кислоты рассматриваемого типа в некоторых реакциях ведут себя по типу альдегидов и кетонов с сопряженной системой связей, т. е. реакции идут против правила Марковникова, например: