Методы синтеза карбоксилатов

Методы синтеза карбоксилатов Ме:

1)Взаимодействие гидроксидов, оксидов и карбонатов металлов с непредельными карбоновыми кислотами:

2RCOOH + СаО > (RCOO)₂Ca + Н₂О,

RCOOH + NaOH > RCOONa + Н₂О,

RCOOH + NaHCO₃> RCOONa + Н₂О + СО₂^.

Суть метода заключается в растворении оксида, гидроксида или карбоната металла в водном растворе соответствующей кислоты. Продукт выделяют упариванием раствора до начала кристаллизации или фильтрованием осадка, если карбоксилат не растворим или органиченно растворим в воде.

2)Синтез с использованием металлоорганических соединений: карбоксилирование CO₂ металлорганических соединений металлов:

R-Li + CO₂ = RCOOLi

R-Mg + CO₂ = RCOOMg

3)Реакции с алкоксидами металлов:

R₁COOH + Ti (OR')₄ = R₁COOTi (OR')₃ + R’OH

Выделяющийся спирт удаляют непрерывной отгонкой при пониженном давлении.

4)Синтез Гриньяра: Взаимодействие реактива Гриньяра RMgX с газообразным CO₂

RMgX + CO₂ = RCOOMgX

5)Золь-гель метод: гидролиз Me (OR)₄ в органической среде с последующей конденсацией, приводящей к образованию геля. Взаимодействие Zr (IV), Hf (IV) с избытком метакриловой кислоты приводит к образованию полиядерного оксокарбоксилата.

4Zr + 12H₂C=C (CH₃)COOH = Zr₄O₂(OOCC (CH₃)=CH₂)₁₂

А при замещении хелатных метакриловых групп на ацетилацетонатный (АсАс) происходит мономеризация полиядерного комплекса:

Zr₄O₂(OOCC (CH₃)=CH₂)₁₂ + 8AcAc-H = 4Zr (AcAc)₂(OOCC (CH₃)=CH₂)₂ + 4H₂C=C (CH₃)COOH + 2H₂O

6)Синтез карбоксилатов РЗЭ:

1)например, карбоксилат неодима (RCOO)₃Nd получают обменными реакциями между водными растворами нитрата или хлорида неодима и карбоксилатов натрия с последующей экстракцией органическим растворителем.

NdCl₃ + RCOONa = (RCOO)₃Nd + 3NaCl

2)Карбоксилат РЗЭ получают обменными реакциями между ацетатом редкоземельного элемента и карбоновыми кислотами в присутствии органического растворителя, такого как хлорбензол, являются индивидуальными соединениями, придающими высокую активность каталитическим системам. Получение карбоксилатов, характеризующихся формулой (RCOO)₄HNd, является многостадийным процессом, включающим предварительное получение ацетата или алкоголятов неодима, а также последующую вакуумную отгонку хлорбензола.

(CH₃COO)₃Nd + 4RCOOH = (RCOO)₄HNd + 3CH₃COOH

3) Известен способ получения карбоксилатов РЗЭ путем взаимодействия оксидов РЗЭ и карбоновых кислот, в т. ч. нафтеновых кислот, в присутствии воды при молярном отношении воды к металлу от 5:1. Реакция проводится при 95 °C в течение 2,5 часов в присутствии растворителя. После взаимодействия перемешивание прекращают для того, чтобы произошло расслаивание водной и органической фаз. Затем водную фазу удаляют. Растворы карбоксилатов РЗЭ в растворителе сушат, отгоняя азеотроп растворитель-вода. Выход продукта, который характеризуется формулой Ln (RCOO)₃,(карбоксилат лантаноидов) составляет 90,0−99,5%.

Ln₂O₃ + 3C₂H₅COOH + 5H₂O = (C₂H₅COO)₃Ln + водная фаза

7)Синтез ацетатов элементов Cr(III), Mo(II), Mn(II)

1) Раствор ацетата хрома (II) — Cr (CH₃COO)₂ сохраняется только в атмосфере инертного газа, поэтому синтез ведется в специальной камере при пропускания либо азота, либо CO по реакции:

Cr Cl₂+½Zn= CrCl₂+ZnCl₂

CrCl₂+2Na (CH₃COO)=Cr (CH₃COO)₂+2NaCl

2)Ацетат молибдена (II) получают при действии уксусной кислоты на [Мо (СО)₆]

Mo (CO)₆ + 2CH₃COOH > Mo (CH₃COO)₂ + 6CO + H₂

3) Ацетат марганца (III) [Мn₃O (СН₃СOO)₇(Н₂O)₆] Получают окислением ацетата марганца (II) перманганатом в ледяной уксусной кислоте:

3KМnO4+12Мn (СН₃СОО)₂+14СН3СООН+23Н₂O =5Мn₃O (СН₃СOO)₇(Н₂O)₆ + 3СН₃СООK

Применение:

1)При производстве искусственного волокна, как пигмент, катализаторы окисления и удобрения.

2) Ацетат хрома (III) используется при разработке неоднородных нефтяных пластов.

3) Ацетат хрома (II) используют для дегалогинирования органических соединений таких как б-бромкетоны и гидроксогалогениды. Так как хром +2 является сильным восстановителем, он будет уменьшать количество кислорода в воздухе, поэтому может быть использован как кислородный скруббер. Так же он используется при производстве полимеров.

4)В пищевой промышленности карбоксилаты металлов используют как консерванты. кот препятствуют образованию вирусов и бактерий.

5)Для производства мыла, карбоновых кислот, сложных эфиров, и других органических соединений.

6)Ацетат палладия применят для приготовления промышленных металлических катализаторов на носителях для реакций гидрирования и гидроочистки алкенов, а также для каталитической очистки выхлопных и дымовых газов.

7)Ацетат цинка применяется в красильном деле — это закрепитель текстильных красок при крашении тканей. В фарфоровой промышленности ацетат цинка — один из компонентов глазури, в стоматологии — зубных цементов. Разведенный водой, он применяется в медицине как противогрибковое средство.

8)Ацетат натрия применяют в производстве красителей, мыл, уксусного ангидрида, ацетилхлорида, как протраву при крашении тканей и дублении кож, мочегонное ср-во в медицине, катализатор поликонденсации, компонент кислых закрепителей в фотографии, буферных р-ров, электролитов в гальванотехнике.

9)Ацетат калия используется в составе консервирующих растворов, закрепителей и для мумификации. Например, тело В. И. Ленина было законсервировано в ванне раствора, в состав которого входил ацетат калия

Физ.свойства

Ацетат натрия — искусственные кристаллы натриевой соли уксусной кислоты, также называемые «горячий лед» из-за заметного нагревания при кристаллизации.

Цвет: Белый Прозрачность: Просвечивающий Блеск: Смолистый Устойчивость: Устойчива при обычных условиях.

Особые свойства: При кристаллизации обильно выделяет тепло (до +54 °С) Гидролизуется водой. Растворяется в минеральных кислотах.

Температура плавления (в °C): 324 С.

Пропионат натрия

Белый кристаллический порошок с явным запахом пропионовой кислоты. гидроксид карбоновый кислота ацетат Хор. раств. в воде; ср. раств. в этаноле.

Калия ацетат — белый кристаллический порошок без запаха или со слабым запахом уксусной кислоты, соленоватого вкуса. Ацетат калия очень легко растворим в воде, гигроскопичен и расплывается на воздухе.

Ацетат железа (II) — неорганическое соединение, соль железа и уксусной кислоты. Химическая формула — (CH₃COO)₂Fe.Буровато-красные кристаллы, растворимые в воде.

Ацетат магния: очень гигроскопичные белые кристаллы, разлагается при 323 °C, растворяется в воде, спирте.

Ацетат алюминия —Al (CH₃COO)₃, бесцветные кристаллы, растворяются в холодной воде и гидролизуются в горячей.

Ацетат меди (II) представляет собой тёмно-сине-зелёные кристаллы моноклинной сингонии, растворимые в воде? также растворим в спиртах, эфире.

Кристаллы ацетата меди (II) на медной проволоке

Ацетат лития — белое кристаллическое вещество. Растворяется в воде, эфире, слабо растворим в этаноле.

Ацетат кальция — кальциевая соль уксусной кислоты. Бесцветное кристаллическое вещество хорошо растворимое в воде.

Ацетат свинца (II) — химическое соединение, свинцовая соль уксусной кислоты. Химическая формула: Pb (CH₃COO)₂.

В нормальных условиях представляет собой прозрачные кристаллы.

Химические свойства

1) Реагируют с водой, в т. ч. с влагой из воздуха:

Al (CH₃COO)₃ + H₂O = Al (OH)(CH₃COO)₂ + CH₃COOH

В горячей воде гидролиз идёт дальше:

Al (OH)(CH₃COO)₂ + H₂O = Al (OH)₂(CH₃COO) + CH₃COOH

2) При сильном нагревании разлагаются:

2СН₃СOONa = Na₂CO₃ + CH₃COCH₃

3) Взаимодействуют с галогенидами алканов с образованием эфиров:

H₃C-COO^? Na⁺ + Br-CH₂-CH₃ > H₃C-COO-CH₂-CH₃ + NaBr

4)Диссоциируют:

(CH₃COO)₂Cu = 2 CH₃COO^- + Cu²⁺

5)Реакции обмена

Реагируют с сильными основаниями:

(CH₃COO)₂Cu + NaOH = Cu (OH)₂ + 2 CH₃COONa

6)Реакции замещения

Реагируют с металлами, стоящими левее в электрохимическом ряду активности металлов.

(CH₃COO)₂Cu + Zn = (CH₃COO)₂Zn + Cu

7) Разлагаются сильными кислотами:

(CH₃COO)₂Ba + H₂SO₄ = BaSO₄ + 2CH₃COOH

8)Реагируют со спиртами:

CH₃COONa + C₂H₅OH = C₂H₅ONa + CH₃COOH