Физические свойства
Карбоновые к-ты способны образовывать ассоциаты за счет водородных связей. В отличие от спиртов Н-связи более прочные, т.к. О-Н связь в к- тах более поляризована благодаря n- π- сопряжению и имеется возможность образовывать Н-связь с О-атомом С=О-гр. Молекулы одноосновных к-т ассоциированы главным образом в
циклические димерные структуры:
O...HO
R C
OH...O
C R
Вследствии этого Ткип и Тпл аномально высокие по сравнению со спиртами.
Молекулы карбоновых к-т состоят из гидрофильной части (СООН-гр.) и гидрофобной – углеводородного радикала R.
Низшие к-ты хорошо растворимы в воде, высшие алифатического ряда, начиная с С10 практически н.р. в воде.
Химические свойства
СООН-гр. явл-ся сочетанием двух функц. групп гидроксильной ОН и карбонильной С=О.
Вследствие n- π-сопряжения происходит перераспределение электронной плотности, в результате чего:
•На С-атоме карбонильной гр. снижается δ+ -заряд, что снижает реакционную способность С=О гр. карбоновых к-т в AN-реакциях;
Электронная плотность на О-атоме ОН-гр. снижается, связь О-Н становится более полярной, что приводит к резкому снижению основности и увеличению
кислотности ОН-гр. карбоновых кислот.
Карбоновые кислоты обладают высокой реакционной способностью, в них можно выделить различные реакционные центры:
|
|
Электрофильный центр |
||
|
|
|
|
|
|
R' |
|
.. |
|
|
C |
O.. |
Основный центр |
|
H |
C |
. . |
|
|
|
|
|
||
|
R |
|
O |
H |
СН-кислотный центр |
|
.. |
|
|
ОН-кислотный центр
Для кислот характерны след. р-ции:
•восстановление;
•кислотно-основные свойства;
•реакции замещения ОН-группы (гетеролиз связи С–О) – получение функциональных производных КК;
•р-ции по углеводородному R алифатических КК (разрыв связи С –Н) и
SE – реакции ароматических кислот – получение замещенных карбоновых кислот;
•декарбоксилирование.
Восстановление
Трудно восстанавливаются – под действием алюмогидрида лития или диборана восстанавливаются до первичных спиртов
O |
LiAlH |
4 |
H2 |
|
|
||
R C |
|
|
R C |
|
OH |
||
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
||||
OH |
|
|
|
|
|
|
|
КК довольно устойчивы к окислению, поэтому они часто являются продуктами окисления других соединений. Муравьиная кислота составляет исключение – она легко окисляется:
O |
O |
O |
H C |
HO C |
CO2 + H2O |
OH |
|
OH |
Р-ции с участием СООН-группы -
образование функциональных производных и их свойства
а) Кислотные свойства карбоновых кислот – образование солей
Карбоновые кислоты благодаря
наличию О-Н гр. проявляют кислотный характер. Причем кислотные cв-ва их выражены значительно сильнее, чем спиртов и фенолов, что обусловлено следующими причинами:
• Большей полярностью О-Н группы,
т.к. НЭП О-атома ОН группы смещена в сторону карбонильного С-атома, в результате чего электронная плотность О-Н связи смещается в сторону О-атома, водород становится
более подвижным;
....
O
R C .. 
O.. H