Карбоновые кислоты: Учебно-практическое пособие, страница 16

Дикарбоновые кислоты называют преимущественно по исторической номенклатуре, которая связана, главным образом, с первым источником получения или выделения дикарбоновых кислот. Например, щавелевая кислота названа так потому, что впервые была выделена из щавеля.

По систематической номенклатуре эти кислоты называют так: к названию соответствующего предельного углеводорода с тем же самым количеством углеродных атомов, как и в главной цепи дикарбоновой кислоты, добавляют окончание –диовая и слово «кислота» (см.табл.3).

Все дикарбоновые кислоты, кроме щавелевой и малоновой, имеют изомеры с разветвленной углеродной цепью. Например, изомером янтарной кислоты HOOC-CH₂-CH₂-COOH (имеющей линейный углеродный скелет) является метилмалоновая кислота HOOC-CH(CH₃)-COOH (имеющая разветвленный углеродный скелет).

Методы получения дикарбоновых кислот в принципе не отличаются от методов получения монокарбоновых. Однако при получении дикарбоновых кислот в качестве исходных веществ применяются соединения с двумя функциональными группами, которые могут превращаться в карбоксильные. Так, дикарбоновые кислоты можно получить окислением двухатомных спиртов или диальдегидов, омылением динитрилов:

                                  +2[O]                         +2[O]

HO-CH₂-CH₂-OH ---------® HOC-COH ---------® HOOC-COOH

                                 -2H₂O

  этиленгликоль                    глиоксаль                щавелевая кислота

                           +2KCN                                     +4H₂O

Cl-CH₂-CH₂-Cl --------® NºC-CH₂-CH₂-CºN -------® HOOC-CH₂-CH₂-COOH

1,2-дихлорэтан                        динитрил                                янтарная кислота

Дикарбоновые кислоты можно получить из ацетоуксусного и малонового эфира.

Например, при действии йода на натрий ацетоуксусный эфир образуется диэтиловый эфир диацетилянтарной кислоты, который при кислотном расщеплении дает янтарную кислоту:

 

Взаимодействие натриймалонового эфира с эфирами гелогензамещенных кислот также можно синтезировать дикарбоновые кислоты:

 

Однако для получения отдельных дикарбоновых кислот применяются специальные методы.

Так, щавелевую кислоту в промышленности получают быстрым нагреванием формиата натрия. При этом от него отщепляется водород и образуется оксалат натрия, который под действием разбавленной серной кислоты превращается в щавелевую кислоту:

                                          360^oC                                 +H₂SO₄

NaOOC-H + H-COONa --------® NaOOC-COONa ----------® HOOC-COOH

                                            -H₂                                    -Na₂SO₄

Малоновую кислоту получают в основном из натриевой соли хлоруксусной кислоты, взаимодействием которой с NaCN сначала образуется натриевая соль циануксусной кислоты, а затем нитрильную группу последней гидролизуют в карбоксильную:

                             +NaCN                                    +H₂O,H⁺