Отличия в свойствах

Непредельные кислоты

Одноосновные

O CH2=CH-C OH Акриловая, пропеновая

 

O CH2=CH-C CH3 OH Метакриловая
O CH3-CH=CH-C OH Кротоновая (имеет цис- и транс-изомеры)

 

Двухосновные

HO O C-CH2=CH-C O OH Простейшая бутендиовая (существует в виде двух геометрических изомеров)
O H-C-C OH OH H-C-C O Цис-изомер малеиновая
O H-C-C O OH C-C-H HO Транс-изомер фумаровая кислота

 

1) Обладают более сильными кислотными свойствами, если двойная связь расположена через одну простую от группы СООН (т.к. углерод в состоянии sp2-гибридизации обладает более высокой электроотрицательностью.)

2) Дают реакции двойных связей

а) присоединения (причем у кислот с сопряженным положением двойной связи – не по правилу Марковникова);

б) окисления – с разрывом двойной связи;

в) полимеризации.

Полимеры непредельных кислот и их производных имеют большое практическое применение. Так, нитрил акриловой кислоты используется для получения полиакрилонитрила – волокна нитрон.

-(CH2-CH-)n-

CN

Полимерные эфиры акриловой кислоты – стеклообразные массы. Полиметилметакрилат (плексиглаз) получают, исходя из ацетона, HCN и CH3OH.

 

O OH

CH3-C + HCN CH3-C-CN CH2=C-CN

CH3 CH3 -H2O CH3

OH O O

CH2=C-C=NH CH2=C-C nCH2=C-C (-CH2-C-)n

CH3 NH2 –NH3 OCH3 C=O

OCH3

ПММА

3) У геометрических изомеров непредельных карбоновых кислот ярко выражена зависимость взаимного влияния групп от их пространственного расположения.

Так, цис- и транс-изомеры бутендиовой кислоты (малеиновая и фумаровая кислоты) очень сильно отличаются и по физическим, и по химическим свойствам.

 

Малеиновая кислота

Цис-изомер – менее устойчив, в природе не встречается. Тпл=1300С. Хорошо растворима в воде. К1=1,5.10-2, К2=1,3.10-6. Хорошо растворима в воде. К1=1,5.10-2, К2=1,3.10-6. Легко отщепляет воду и образует малеиновый ангидрид.

O O

H-С-С H-C-C

OH O

OH H2O + H-C-C

H-C-C O

O

Фумаровая кислота

Транс-изомер – устойчива, встречается в грибах. Тпл=2870С, плохо растворима в воде, К1=1.10-3, К2=3.10-5. Фумарового ангидрида не образуется. При сильном нагревании (3000С) образуется малеиновый ангидрид.

O O

H-C-C H-C-C

O OH O

C-C-H -H2O H-C-C

HO O

В результате реакций присоединения малеиновая и фумаровая кислоты образуют одни и те же вещества. Например,


O

H-C-C

OH O O H-C-COOH

OH + Br2 HO-C-CH-CH-C-OH Br2 +

H-C-C Br Br HOOC-C-H

O

Малеиновая кислота , /-дибромянтарная кислота фумаровая кислота

Сравнивая различия в свойствах малеиновой и фумаровой кислот, можно сформулировать основные особенности геометрической изомерии.