Большая Советская Энциклопедия (КА) - Большая Советская Энциклопедия "БСЭ" (читать книги онлайн бесплатно серию книг TXT) 📗
К. к. — жидкие (например, низшие жирные кислоты) или твёрдые (например, высшие жирные и ароматические кислоты) вещества (см. табл. ). Низшие члены насыщенных К. к. жирного ряда хорошо растворимы в воде, средние члены (C4 — C10 ), а также ароматические кислоты — ограниченно, высшие жирные кислоты в воде не растворимы; как и ароматические кислоты, они хорошо растворяются в спирте, эфире, бензоле.
Наиболее важные химические свойства К. к. — способность превращаться в производные. При взаимодействии с основаниями К. к. дают соли :
RCOOH + NaOH ® RCOONa + H2 O.
При действии на К. к. спиртов в присутствии минеральных кислот легко образуются эфиры сложные :
RCOOH + R'OH ® RCOOR' + H2 O;
при действии галогенангидридов минеральных кислот (например, PCl3 , POCl3 , SOCl2 )— галогенангидриды К. к. RCOX (X — атом галогена). При нагревании кислот с водоотнимающими средствами получаются ангидриды К. к. (RCO)2 O. Галогенангидриды и ангидриды К. к. применяют как ацилирующие агенты. Отщепление воды от аммониевых солей К. к. (1) и реакция галогенангидридов с аммиаком (2) приводят к амидам кислот :
1) RCOONH4 ® RCONH2 + H2 O
2) RCOCI + 2NH3 ® RCONH2 + NH4 CI.
Методы получения К. к. весьма многочисленны. Окислением первичных спиртов и альдегидов получают К. к. с тем же числом атомов углерода. Окисление кетонов сопровождается разрывом связи С—С; из циклических кетонов образуются дикарбоновые кислоты, например адипиновая кислота из циклогексанона:
Насыщенные углеводороды могут быть подвергнуты деструктивному окислению с образованием смеси продуктов, в том числе и карбоновых кислот. Этим методом из 1 m парафина обычно получают около 350 кг К. к. Окисление боковой цепи жирно-ароматических углеводородов либо многоядерных ароматических углеводородов приводит к ароматическим К. к.; например, фталевая кислота получается окислением о -ксилола или нафталина:
Ненасыщенные углеводороды окисляются по месту двойной связи:
Важный метод синтеза К. к. — гидролиз их нитрилов, легко получаемых взаимодействием галогенопроизводных углеводородов с цианистым натрием:
RCI + NaCN ® RCN ® RCOOH.
В настоящее время промышленное значение приобрёл метод синтеза К. к. карбонилированием, т. е. введением группы CO в органические соединения:
Некоторые К. к. получают из природных продуктов. Так, щелочным гидролизом (омылением) жиров получают соли высших жирных кислот (мыла) и глицерин . Лимонную кислоту получают из ботвы хлопчатника и из стеблей махорки (после выделения из них никотина). Многие К. к. получают сбраживанием углеводов в присутствии бактерий определённого вида (маслянокислое, молочнокислое, лимоннокислое и др. виды брожения).
К. к. широко распространены в природе в свободном состоянии и в виде производных (главным образом сложных эфиров). Так, в летучем масле герани содержится пеларгоновая кислота, в лимонах — лимонная. В состав животных и растительных жиров и масел входят глицериды высших нормальных К. к. жирного ряда, из которых преобладают пальмитиновая кислота , стеариновая кислота и олеиновая кислота .
К. к., их производные, а также многочисленные соединения, содержащие наряду с карбоксильной иные функциональные группы (например, аминокислоты , оксикислоты и др.), имеют большое биологическое значение и находят разнообразное практическое применение. Муравьиную и уксусную кислоты, например, применяют при крашении и печатании тканей; уксусную кислоту и уксусный ангидрид — в производстве ацетилцеллюлозы . Аминокислоты входят в состав белков. В медицине используют салициловую кислоту, n -аминосалициловую кислоту (ПАСК) и др.
Высшие жирные К. к. широко применяют как сырьё для производства мыла , лаков и красок , поверхностно-активных веществ, как эмульгаторы в производстве каучуков, как пластификаторы в производстве резин и др. Адипиновая кислота — один из исходных продуктов в производстве полиамидного волокна (найлона), терефталевая — в производстве полиэфирного волокна (лавсана, терилена), полимерный нитрил акриловой кислоты (орлон) применяют как синтетическое волокно, близкое по свойствам к натуральной шерсти. Полимеры и сополимеры эфиров метакриловой кислоты используют как органическое стекло.
Некоторые представители карбоновых кислот и их свойства
| Наименование | Формула | Температура плавления, °С | Температура кипения, °С | Плотность,* г/см2 | |
| Алифатические (жирные) кислоты | |||||
| Муравьиная | НСООН | 8,4 | 100,5 | 1,220(20) | |
| Уксусная | СН3 СООН | 16,6 | 118,2 | 1,049(20) | |
| Пеларгоновая | СН3 (СН2 )7 СООН | 12,3 | 255,6 | 0,906(20) | |
| Пальмитиновая | СН3 (СН2 )14 СООН | 62,8 | 390 | 0,841(80) | |
| Стеариновая | СН3 (СН2 )16 СООН | 69,6 | 360 (с разложением) | 0,839(80) | |
| Адипиновая | НООС(СН2 )4 СООН | 153,5 | 265(100 мм рт. ст. )** | 1,366(20) | |
| Акриловая | СН2 =СНСООН | 12,3 | 140,0 | 1,062(16) | |
| Метакриловая | СН2 =С(СНЗ )СООН | 16 | 163 | 1,015(20) | |
| Олеиновая | СН3 (СН2 )7 СН=СН(СН2 )7 СООН | 16 | 223(10 мм рт. ст. ) | 0,895(18) | |
| Ароматические кислоты | |||||
| Бензойная | С6 Н5 СООН | 121,7 | 249,2 | 1.322(20) | |
| Коричная | С6 Н5 СН=СНСООН | 136 | 300 | 1,245(20) | |
| Терефталевая | n =НООСС6 Н4 СООН | — | 300 (возгоняется) | — | |
*В скобках указана температура (в °С). ** 1 мм рт.ст. = 133,322 н/м2 .
Лит.: Неницеску К. Д., Органическая химия, пер. с рум., т. 1—2, М., 1962—1963; Несмеянов А. Н., Несмеянов Н. А., Начала органической химии, кн. 1—2, М., 1969—70.
Карбораны
Карбора'ны, химические соединения, состоящие из атомов бора, углерода и водорода, общей формулы Bn Cm Hn+m. В К. атомы В и С расположены по вершинам более или менее правильного многогранника, причём каждый атом В или С связан с одним атомом Н. В К. один из атомов В или С может быть замещен на атом другого элемента, например фосфора, мышьяка, олова, алюминия и т.д. Агрегатное состояние К. по мере увеличения n меняется от газообразного до твёрдого. К. и их производные отличаются высокой термической и химической стабильностью. По свойствам они во многом аналогичны ароматическим углеводородам и способны к разнообразным превращениям, которые связаны с замещением атомов Н, стоящих у атома С или В. К. получают в основном взаимодействием производных ацетилена с соответствующими бороводородами .
