Карбоновые кислоты: Учебно-практическое пособие, страница 6

 

8.Гидролиз жиров

Наиболее важной особенностью жиров является их гидролиз, который осуществляется в присутствии воды под действием кислот, щелочей или ферментов, например, липазы. В результате гидролиза жиры расщепляются на глицерин и соответствующие карбоновые кислоты:

H2C-O-CO-R                                   H2C-OH                 ½                                       H+           ½                 HC-O-CO-R   +  3H2O  ---------®   HC-OH   +   3 R-COOH              ½                                                       ½             H2C-O-CO-R                                   H2C-OH

 

Этим методом преимущественно получают высшие карбоновые кислоты.

1.4. Физические свойства

Первые три члена гомологического ряда кислот – муравьиная, уксусная и пропионовая – бесцветные жидкости с острым раздражающим запахом, которые смешиваются с водой в любых соотношениях и растворяются в некоторых малополярных растворителях.

Кислоты с количеством углеродных атомов от С₄ до С₁₀ – маслянистые жидкости с неприятным запахом (запах прогорклого масла), растворимость которых в воде уменьшается по мере увеличения их молекулярной массы.

Высшие карбоновые кислоты начиная с С₁₀ – твердые, малолетучие парафинообразные вещества, без запаха, не растворимы в воде, но но растворимы в органических растворителях.

Карбоксильная группа карбоновых кислот (-COOH) является гидрофильной группой, а алкильный радикал (-R) – гидрофобной группой. Поэтому при увеличении размера алкильного радикала растворимость карбоновых кислот в воде уменьшается. По этой причине плотность только муравьиной кислоты больше единицы, а у остальных карбоновых кислот – меньше единицы.

У кислот с нормальной углеродной цепью в температурах плавления проявляется так называемый четно-нечетный эффект. Кислоты с четным количеством углеродных атомов плавятся при более высоких температурах, чем соседние кислоты с нечетным количеством углеродных атомов.

 

Такое чередование температур плавления объясняется разным пространственным расположением карбоксильной группы относительно концевой метильной группы. У кислот четного ряда эти группы расположены по разные стороны, а нечетного – по одну сторону, что влияет на энергетическую устойчивость кристаллической структуры вещества.

Температуры кипения монокарбоновых кислот монотонно повышаются. Как и в гомологических рядах других классов органических веществ, кислоты с нормальной углеродной цепью имеют более высокие температуры кипения, чем кислоты с разветвленной цепью с таким же количеством атомов углерода.

Монокарбоновые кислоты имеют более высокие температуры, чем спирты с таким же количеством углеродных атомов в молекуле, что обусловлено большей полярностью связи O-H в карбоксиле, чем в спиртах. Вследствие этого кислоты образуют прочные межмолекулярные водородные связи за счет карбонильного кислорода одной молекулы и водорода карбоксила другой молекулы кислоты.

Такая ассоциация может быть циклической или линейной. Физико-химические исследования, в частности, определение молекулярной массы муравьиной, уксусной кислот, показали, что в жидкой фазе, а частично и в парообразном состоянии преобладают плоские циклические димерные молекулы. На основе данных волновых спектров определены размеры (в нанометрах) межатомных расстояний в неассоциированной (I) и ассоциированной (II) молекулах муравьиной кислоты: