Предельные карбоновые кислоты

Способы получения

Многие способы получения карбоновых кислот уже были рассмотрены ранее, так как карбоновые кислоты являются продуктами окисления различных классов органических соединений.

Окисление

Окисление предельных углеводородов (парафинов).

При пропускании воздуха через расплавленный парафин при 100 °C в присутствии катализаторов — солей марганца, происходит расщепление молекул алкана и образуется смесь кислот. Способ применяется в промышленности для получения высших жирных кислот.

Окисление алкенов энергичными окислителями (КМп0₄, Сг₂0₃) приводит к разрыву молекулы алкена по месту двойной связи и образованию кислот с меньшим числом углеродных атомов.

При озонировании алкенов и последующем разложении озонидов также образуются карбоновые кислоты:

Окисление гомологов бензола. При окислении гомологов бензола атом углерода, связанный с ароматическим ядром, окисляется до карбоксильной гуппы:

Окисление спиртов. Окисление первичных спиртов приводит к образованию кислот с тем же числом атомов углерода (через образование альдегидов):

При окислении вторичных спиртов вначале образуются кетоны, которые окисляются далее с разрывом углерод-углеродной цепи и образованием кислот с меньшим числом атомов углерода.

Третичные спирты окисляются с трудом с разрывом углеродного скелета и образованием смеси кетонов и кислот.

Окисление альдегидов протекает очень легко даже с такими слабыми окислителями, как аммиачный раствор окиси серебра (реакция «серебряного зеркала»).

Окисление кетонов требует значительно более жестких условий (действие концентрированных окислителей — КМп0₄, К₂Сг₂0₇) и приводит к образованию кислот с меньшим числом атомов углерода (разрыв связей по правилам Попова, см. 13.6.4).

Оксосинтез

В промышленности для получения кислот широко применяется оксосинтез — взаимодействие олефинов с оксидом углерода и водяным паром при нагревании под давлением в присутствии катализаторов (комплексных соединений кобальта):

Этим методом получают карбоновые кислоты, содержащие на один атом углерода больше, чем исходный олефин.

Действие диоксида углерода на металлоорганические соединения Также ведет к увеличению длины углеродной цепи:

Гидролиз производных карбоновых кислот

Гидролиз ангидридов, галогенангидридов, амидов, эфиров, нитридов и др. приводит к образованию соответствующих кислот:

Гидролиз тригалогенпроизводных

Гидролиз тригалогенпроизводных, содержащих три атома галогена у одного углеродного атома, также приводит к получению кислот: