1.- Karbonsavak

rmico

A szerves savak (RCOOH) olyan vegyületek, amelyek karboxilcsoportot tartalmaznak. Ez a csoport egy -OH csoportból áll, amely közvetlenül kapcsolódik egy karbonilcsoporthoz (-C = O). A karbonsav savas viselkedése főként a karboxilát-anion rezonanciastabilizálásának tudható be, a karbonsavat ionizáló ion után H + -iont kapunk. A karbonsavak gyengébbek, mint a legtöbb szervetlen sav.

A karbonsavak hidrogénkötéseket képezhetnek. A hidrogénkötések kialakításának képessége megmagyarázza az alacsonyabb molekulatömegű savak vízben való oldhatóságát. A karbonsavak forráspontja magasabb, mint a körülbelül azonos molekulatömegű alkoholoké.

A karbonsavak szervetlen bázisokkal egyesülve karbonsav-sókat és vizet képeznek. A nagyobb molekulatömegű savak vagy zsírsavak alkálifém-ionokkal, például Na + vagy K + -val reagálva szappanokat képeznek. A szappanok képesek feloldani a nem poláros zsírt és a szennyeződést, mivel a szappanmolekuláknak nem poláros hidrofób végük van a zsírhoz való kötődésükhöz, és hidrofil ionos végük kötődik a vízmolekulákhoz. Néhány alacsonyabb molekulatömegű karboxilátsó antimikrobiális aktivitással rendelkezik és viszonylag nem toxikus. Ezeket élelmiszer-tartósító vegyületekként használják.

A karbonsavak szubsztitúciós reakciókat mutatnak, amelyekben az -OH csoport helyettesített. Amikor ez a reakció bekövetkezik, savszármazék keletkezik. A savas származékok két fontos osztálya az acil-kloridok (RCOCl) és az észterek (RCOOR '). A savak összes származéka újból hidrolizálható a fő savakból.

Az észterek (RCOOR ') két részből állnak, a prekurzor savas komponensből és a prekurzor alkohol komponensből. A forráspontjuk alacsonyabb, mint a megfelelő savaké, mivel nem tudnak hidrogénkötéseket adni. El tudják fogadni a poláros oldószerek hidrogénkötéseit; ezért az alacsony molekulatömegűek vízben és más poláros oldószerekben oldódnak. Az észtereknek kellemes gyümölcsillata van, és ízesítőként használják őket. Ha egy észter hidrolízisét lúgos oldatban hajtjuk végre, akkor szappanosítási reakciónak, azaz szappanképző reakciónak nevezzük.

Megtalálhatók a természeti világban. Számos élelmiszer-adalékanyag észter, beleértve az aromákat és tartósítószereket is.

A szalicilsav-észtereket az orvostudományban használják. Az acetilszalicilsav vagy az aszpirin a világon a legszélesebb körben alkalmazott fájdalomcsillapító gyógyszer.

2.- Hangyasav, metánsav vagy hidroxi-karbonsav

A. A hangyasav (a továbbiakban: A. F.) a legegyszerűbb sav, amelynek kifejlesztett képlete leírható:

Színtelen, mozgékony, szúrós szagú folyadék, vízben, alkoholban és éterben oldódik. Az aldehid funkciós csoport szerkezetében is megtalálható, és ez átalakítja az egyetlen redukáló karbonsavvá. Enyhe oxidálószerek hatására könnyen oxidálható:

Molekulatömege 46,03, olvadáspontja és forráspontja 35 és 216 Fahrenheit fok. Fajsúlya 1,2, gőznyomása normál körülmények között 23 Hgmm; és 21 PPM szagküszöb.

3.- Hangyasav előállítása

Az A.F. főleg a különféle szénhidrogének folyékony fázisú oxidációjának mellékterméke ecetsavvá. A hangyasav kinyerése ezekből a termékekből bonyolult, mivel minden jelenlévő alkoholt gyorsabban észterez, mint az ecetsav. Az A.F. világtermelésének körülbelül egyharmada A metamid-formiát formamidból történő kinyerésén alapul:

amelyet kénsav jelenlétében könnyen hidrolizálva hangyasavat és ammónium-szulfátot kapunk:

Egy másik út az A.F. metil-formiátból, magában foglalja a közvetlen hidrolízist. Elvileg szén-monoxid és metanol reagál, metil-formiátot képezve:

amelyet egy második fázisban hidrolizálunk, metanolt és A.F. amelyeket aztán szétválasztanak:

A fent leírt eljárás egy változata akkor fordulhat elő, amikor vízből és szén-monoxidból közvetlen szintézis történik réz-halogenidek vagy ásványi sav-katalizátorok jelenlétében:

Az idézett folyamatok mellett az A.F. különféle vegyületekből szintetizálható. Ide tartoznak az etilén (C2H4) és a kalcium-karbid (C2Ca).

Az etilén az alkének legegyszerűbb tagja. Vízben enyhén oldódik. Erős lánggal ég. Olvadáspontja -272,92 Fahrenheit és forráspontja -154,84 Fahrenheit. Kereskedelemben olaj "krakkolásával" és földgázból állítják elő. A mezőgazdaságban sok gyümölcs színező és érlelő anyagaként használják.

Az A.F. képződése során az etilén átalakulások sorozatán megy keresztül, amelyeken keresztül egyes vegyületeket állítanak elő a kívánt termék eléréséig.

Az etilén elsősorban katalitikus reakción megy keresztül, amelynek révén etánné válik:

Ebben a reakcióban a szénatomok közötti kettős kötés megszakad, és két hidrogénatomot adnak az etilénmolekulához.

A képződött etán specifikus égésénél (oxidációján) fordul elő, így szén-monoxid (CO) és víz (H2O) keletkezik termékként.

Amint a szén-monoxidot (CO) megkapjuk, metanollal összekeverjük, így kapjuk az A.F.

A kalcium-karbid a legfontosabb sókarbid. Az 1. és 2. csoportba tartozó fémekkel, alumíniummal és néhány más fémnel képződik, amelyek anionokat vagy C4- csoportokat tartalmaznak. Az s blokkfémek sós karbidokat képeznek, ha oxidjaikat szén jelenlétében melegítik. Vízzel az összes C4-karbid metánt és a hozzá tartozó hidroxidot termel.

A faj az acetilén- vagy etinion; a birtokában lévő karbidok vízzel reagálva acetilént (amely az acetilénion konjugált savja) és a megfelelő hidroxidot képeznek).

Az etinben (alkén) a szénatomok hibridizálódnak, és az egyes gyűrűkben lévő fennmaradó 2 p pálya 2 ðð kötést képez

A javasolt esetben a kalcium-karbid (CaC2) vízzel (H2O) keveredve kalcium-hidroxidot (Ca (OH) 2 és etilént (C2H2) képez):

Amint acetilént kapunk (gáz formájában), égéskor keletkezik, szén-dioxid képződik, amely egymást követő folyamatokban szén-monoxiddá válik, mivel ez jobb alapanyag ahhoz, hogy képes legyen A.F. formaldehidből.

4.- Hangyasav származékai

Az A.F. nagyon változatos származékai vannak, akár közvetlen származékai, akár szorosan kapcsolódnak a felépítéséhez.

Mivel az A.F. A karbonsavak csoportjába tartozik, ezeknek van egy sor származéka, amelyek szintézisét mechanisztikus szempontból magyarázzák, annak érdekében, hogy jobban megértsék a keletkezésük folyamatát.


A karbonsavszármazékok közül a legfontosabbak a következőkből állnak:

Savanhidridek:

Savhalogenidek:


Az észterek olyan vegyületek, amelyek úgy alakulnak ki, hogy a savban lévő hidrogént szénhidrogénlánccal helyettesítik. Ha a jellegzetes csoport egy másik főcsoporttal vagy más karboxilátcsoportokkal szembeni szubsztituens, akkor az alkoxi-karbonil-, ariloxi-karbonil- vagy az aciloxi-előtagot használjuk.-.

A hangyasav adott esetben R jelentése hidrogénatom (mivel a legegyszerűbb karbonsavval van dolgunk), és R 'jelentése CH3:

Ebben az esetben a képződött észter metil-metanoát vagy metil-formiát. Az oxigénatomhoz kötött hidrogénatom távozik, és a CH3 funkciós csoport helyettesíti. Ez a helyettesítés az ionos karakter hangsúlyozását okozza.

A savas anhidridek két karboxilcsoport (RCOOH) közötti vízmolekula elvesztéséből származnak. Lehetnek szimmetrikusak vagy vegyesek.

Az előző csoporthoz hasonlóan a megtermelt sav anhidridjének ionos jellege is jelen van.

Réz-halogenidek/ásványi sav-katalizátorok