Reakcija benzojeve kiseline sa alkoholom. Benzojeva kiselina

Benzojeva kiselina

Hemijska svojstva

Ova supstanca je jednobazna karboksilna kiselina aromatične serije. Racemska formula benzojeve kiseline: C7H6O2. Strukturna formula: C6H5COOH. Prvi put je sintetizovan još u 16. veku od tamjana rose i benzoinske smole, po čemu je i dobio ime. To su bijeli mali kristali koji su slabo topljivi u vodi, a vrlo topljivi u vodi hloroform , etanol I dietil eter . Molekularna masa supstance = 122,1 grama po molu.

Hemijska svojstva benzojeve kiseline. Supstanca pokazuje slaba kisela svojstva i prilično se lako sublimira i destilira pomoću pare. Učestvuje u svim reakcijama karakterističnim za karboksilnu grupu. Reakcija nitracije ( HNO3) je složeniji od elektrofilnog aromatičnog dodavanja na 3. poziciji. Prilikom uvođenja supstituenta, npr. alkil , zamjena se događa lakše u drugoj poziciji. Hemijsko jedinjenje se formira eteri , amidi , benzojev anhidrid , kiseli halogenidi , ortoesteri , sol.

Kvalitativna reakcija na benzojevu kiselinu. Da bi se utvrdio identitet tvari, provodi se reakcija s željeznim kloridom 3, FeCl3, kao rezultat toga, složeno bazično jedinjenje je slabo rastvorljivo u vodi. gvožđe benzoat 3 , karakteristične žuto-ružičaste boje.

Primanje od toluen . Za dobivanje benzojeve kiseline iz toluena, potrebno je proizvod izložiti jakom oksidirajućem agensu, npr. MnO2 u prisustvu katalizatora - sumpor za vas . Kao rezultat, nastaju voda i ioni Mn2+. Toluen se također može oksidirati. Da bi se izvršila reakcija za dobijanje benzojeve kiseline iz benzen prvo morate nabaviti toluen Motor: benzen + CH3Cl, u prisustvu aluminijum hlorid = toluen + . Također, prilikom dobivanja tvari koriste se reakcije hidrolize benzamid I benzonitril ; Cannizzaro reakcija ili Grignardova reakcija (karboksilacija fenilmagnezijum bromid ).

Upotreba supstanci:

• za kalibraciju kalorimetara, koji se koriste kao termalni etalon;
• sirovina za benzoil hlorid , benzoatni plastifikatori;
• kao konzervans, u čistom obliku ili u obliku soli natrijuma, kalcija i kalija, šifra E210, E212, E211, E213;
• za neke kožne bolesti i kao ekspektorans (natrijumova so);
• u industriji parfema koriste se kiseli estri;
• nitro I klorobenzojeva kiselina koristi se u sintezi boja.

farmakološki efekat

Antiseptik, antifungalni.

Farmakodinamika i farmakokinetika

Benzojeva kiselina ima sposobnost blokiranja enzima i usporavanja metaboličkih procesa u gljivičnim stanicama i kod nekih jednoćelijskih mikroorganizama. Sprječava rast kvasca, plijesni i štetnih bakterija. Nedisocijacijska kiselina prodire u mikrobnu ćeliju u kiselim uslovima pH.

Sigurna doza tvari za ljude je 5 mg po kg tjelesne težine dnevno. Lijek je prisutan u urinu sisara kao komponenta hipurinska kiselina .

Indikacije za upotrebu

Koristi se kao dio raznih lijekova iz, trichophytosis ; za kompleksno liječenje opekotina i rana koje ne zacjeljuju; tokom tretmana trofični ulkusi I čireve od proleža , .

Kontraindikacije

Individualna netolerancija.

Nuspojave

Benzojeva kiselina rijetko izaziva neželjene reakcije; na mjestu primjene može se osjetiti peckanje i svrab. Simptomi nestaju sami od sebe tokom vremena. Alergijske reakcije se rijetko primjećuju.

Uputstvo za upotrebu (način i doziranje)

Spolja se koriste preparati sa dodatkom benzojeve kiseline. Učestalost upotrebe ovisi o bolesti i koncentraciji tvari. Lijekovi se nanose na zahvaćena područja kože, na površine rana, ako je indicirano - pod zavojem od gaze. Liječenje se u pravilu nastavlja do potpunog izlječenja.

Benzojeva kiselina je poznata čovječanstvu veoma dugo. Prvi spomen ove supstance datira iz šesnaestog veka. Tada su naučnici prvi put uspjeli izolirati benzojevu kiselinu iz istoimene smole metodom sublimacije. A u devetnaestom veku, nemački hemičari su detaljnije proučavali ovo jedinjenje i upoređivali svojstva benzojeve kiseline sa svojstvima hipurinske kiseline. Antimikrobni i antifungalni efekti benzojeve kiseline doveli su do njene upotrebe kao konzervansa hrane u proizvodnji hrane u dvadesetom stoljeću.

Fizička i hemijska svojstva benzojeve kiseline

Po izgledu, benzojeva kiselina podsjeća na tanke duguljaste listove ili bijele iglice s karakterističnim sjajem. Vrlo dobro se rastvara u gotovo svim sredinama: masti, alkoholi i obična voda. Osim toga, na temperaturama iznad 122 stepena Celzijusa, benzojeva kiselina se topi i prelazi u gasovito stanje.

Svaki hemičar će vam reći da ovo jedinjenje pripada jednobaznim karboksilnim kiselinama aromatičnog niza. Ali nas više zanima koja su svojstva benzojeve kiseline i da li je štetna po zdravlje ljudi. Na etiketi hrane označen je kodom E210. U industrijskim razmjerima, benzojeva kiselina se proizvodi iz toluena oksidacijom potonjeg. Ranije se dobivao iz ftalne kiseline ili benzotriklorida, ali sada ova metoda nije relevantna zbog visoke cijene i složenosti tehnološkog procesa.

Što se tiče sigurnosti i prirodnosti, benzojeva kiselina se može nazvati prirodnim spojem, jer je prisutna u nekim bobicama (borovnice, brusnice, brusnice), a formira se i u fermentiranim mliječnim proizvodima kao što su jogurt ili jogurt. To ne znači da ga ima toliko kao u nekim konzerviranim tvorničkim proizvodima. Ali, s druge strane, to ukazuje da benzojeva kiselina nije toksična i nije opasna za ljude ako se konzumira u razumnim količinama.

Upotreba benzojeve kiseline

Konzervans E210 se aktivno koristi u pivarskoj, konditorskoj i pekarski industriji. Evo djelomične liste proizvoda napravljenih s benzojevom kiselinom:

• Voćni sokovi i pirei;
• Konzerve, džemovi i džemovi;
• Mliječni proizvodi;
• Konzervirano povrće;
• Sladoled;
• Likeri, pivo, vina;
• Slatkiši i zaslađivači;
• Slana i marinirana riba;
• Margarin i puter;
• Žvakaća guma.

Zdravstveni efekti benzojeve kiseline

Kada benzojeva kiselina uđe u naše tijelo, reagira s proteinskim molekulima i pretvara se u hipuričnu kiselinu, a tek onda se izlučuje zajedno s urinom. Naravno, ovaj proces predstavlja dodatno opterećenje za sistem izlučivanja, stoga rusko zakonodavstvo utvrđuje maksimalno dozvoljenu stopu upotrebe benzojeve kiseline u proizvodnji hrane. Ne smije biti više od 5 miligrama po 1 kilogramu gotovog proizvoda.

Ali o opasnostima benzojeve kiseline obično se ne govori u kontekstu opterećenja bubrega. Činjenica je da se pod određenim uvjetima iz ovog kemijskog spoja može formirati čisti benzol - opasna tvar koja je klasificirana kao kancerogen, odnosno izaziva razvoj raka. Ali da bi se takva reakcija dogodila potrebna je vrlo visoka temperatura. U ljudskom tijelu je nemoguće odvojiti benzol od benzojeve kiseline. Međutim, ne preporučuje se zagrijavanje konzervirane hrane koja nije namijenjena za ovu svrhu i konzumacija u ovom obliku.

Neki moderni stručnjaci iz oblasti hemije hrane smatraju da kada benzojeva kiselina E210 i askorbinska kiselina E300 interaguju, mogu doći do neželjenih hemijskih reakcija sa oslobađanjem benzena. Ali ovaj proces zahtijeva i posebno okruženje s povišenim temperaturama. U svakom slučaju, na etiketi možete saznati da li se ova kombinacija tvari nalazi u određenom proizvodu i odlučiti hoćete li je kupiti ili ne.

Ljubitelji mačaka treba da imaju na umu da su benzojeva kiselina i njene soli izuzetno opasne za vaše ljubimce same po sebi, čak i u malim količinama. Stoga, prije nego što ponudite svojoj mački bilo koji proizvod sa svog stola, uvjerite se da ne sadrži takav konzervans. Općenito, ovo je jedan od mnogih razloga zašto ne biste trebali hraniti svoje ljubimce "ljudskom" hranom. Bolje je kupiti posebnu hranu ili sami pripremiti hranu za njih.

Popularni članci Pročitajte više članaka

02.12.2013

Svi mi puno hodamo tokom dana. Čak i ako vodimo sjedilački način života, i dalje hodamo - na kraju krajeva, mi...

608232 65 Više detalja

10.10.2013

Pedeset godina za ljepši spol je svojevrsna prekretnica, prelazak preko koje svake sekunde...

448971 117 Više detalja

Izgled. Benzojeva kiselina je bezbojna, svilenkasta, sjajna ljuspica ili bijeli kristali i pločice;

(ili kristalni prah) za kiselinu niske kvalitete proizvedene u Kini.

Fizička svojstva benzojeve kiseline.

Molarna masa 122,12 g/mol

Fizička svojstva.

Stanje (standardno) solidno

Termička svojstva

Tačka topljenja 122,4 °C

Tačka ključanja 249,2 °C

Temperatura raspadanja 370 °C

Specifična toplota isparavanja 527 J/kg

Specifična toplota fuzije 18 J/kg

Hemijska svojstva

Rastvorljivost u vodi 0,001 g/100 ml

Opis benzojeve kiseline i razlike između različitih marki.

Benzojeva kiselina je prvi put izdvojena sublimacijom u 16. veku iz benzojeve smole, otuda i njeno ime, retka slučajnost u nauci, kada se ispostavilo da je nakon što je Justus von Liebig (njemački hemičar) 1832. odredio strukturnu formulu benzojeve kiseline, naziv poklopila sa stvarnom formulom. Do sada je glavni način dobijanja bila oksidacija metilbenzena (toluena.)

1. rekristalizacijom proizvoda i komercijalne ambalaže, svi kineski i bivši ruski proizvođači uradili su upravo to.

U ovom slučaju, proizvod je sklon brzom i neizbježnom zgrušavanju. Vreće benzojeve kiseline pretvaraju se u kamen koji je teško razbiti čak ni mašinski.

Čistoća takve kiseline ne prelazi 97%, a na etiketama Kinezi ponosno pišu 99,5%, ali to je zbog prisutnosti kristalnih hidrata. Stvarni sadržaj suhe tvari je znatno manji.

Druga karakteristika direktne kristalizacije je prisustvo velike količine aldehida, što uzrokuje oštar, mučan hemijski miris koji peče oči.

Trenutno postoji nekoliko nemarnih kompanija koje se bave mešanjem kineske benzojeve kiseline pod evropskim DSM BRENDOM. Ove lažne se uvijek mogu razlikovati po prisutnosti benzojeve kiseline u kristalima u vrećicama i njihovom oštrom mirisu.

Ova benzojeva kiselina nema nikakve veze sa proizvođačem DSM-a.

2 metoda proizvodnje uključuje dodatnu fazu, topljenje kristala benzojeve kiseline i naknadnu rekristalizaciju iz taline.

Ova faza vam omogućava da postignete nekoliko ciljeva:

1 Proizvod se dobija u malim skalama koje ne stvaraju prašinu ili kolač.

2 zbog visoke temperature, strane nečistoće isparavaju i sadržaj glavne supstance je 99,9% ili 103% u odnosu na kristalni hidrat.

Posebnost ove kiseline su ljuspice, a ne kristali i mnogo blaži miris. Samo takva kiselina se može koristiti za sintezu i inhibiciju. i za hranu i hranu za životinje kao aditiv E210.

Specifikacija za benzojevu kiselinu koju proizvodi DSM (KALAMA).

Posebnost ovog brenda DSM (KALAMA): kristalizacija iz taline omogućava vam da dobijete proizvod sa minimalnim koeficijentom zgrušavanja, i znatno slabijim mirisom u odnosu na druge proizvođače.

Tehničke karakteristike za ovu marku benzojeve kiseline:
Veličina pahuljice 0,5-4,5 mm
Zapreminska gustina 540 kg/m3

Sigurnost za ljude.

Nedavno su se pojavili mnogi članci koji daju različite podatke o strašnim opasnostima ovog proizvoda. Ovo je u velikoj meri netačno.

benzojeva kiselina se može nazvati prirodnim jedinjenjem, jer je prisutna u nekim bobicama (borovnice, brusnice, brusnice), a formira se i u fermentiranim mliječnim proizvodima kao što su jogurt ili jogurt. Omogućava bobicama da se odupru gljivičnim bolestima i plijesni. Dakle, ovo je jedan od rijetkih konzervansa koje je izmislila priroda, ali točne doze naravno nisu poništene. Ako se prekorače, može doći do neugodnog ponašanja bilo kojeg hemijskog sastojka.

Benzojeva kiselina za životinje.

Ljubitelji mačaka treba da imaju na umu da su benzojeva kiselina i njene soli izuzetno opasne za vaše ljubimce same po sebi, čak i u malim količinama. Stoga, prije nego što ponudite svojoj mački bilo koji proizvod sa svog stola, uvjerite se da ne sadrži takav konzervans. Općenito, ovo je jedan od mnogih razloga zašto ne biste trebali hraniti svoje ljubimce "ljudskom" hranom iz konzerve. Ali za svinje se odavno koristi u velikim količinama, ali iz nekog razloga niko ne kaže riječ benzojeva kiselina, a svi veterinari je znaju kao aditiv VIOVITAL (VevoVitall) (ne brkati se sa biovetalom, različite stvari, iako su konsonant), što je ono što je u svom sastavu čista 99,9% benzojeva kiselina.

Širom svijeta, benzojeva kiselina se aktivno koristi u tovu i uzgoju svinja.

1 Učinak upotrebe benzojeve kiseline visoke čistoće 99,9%

Prilikom hranjenja prasadi.

10% poboljšanje u debljanju prasadi

5% smanjenje unosa hrane.

Smanjite neugodan miris na farmi i van nje.

Dodatak benzojeve kiseline visoke čistoće (najmanje 99,9%) dovodi do zakiseljavanja urina.

– Nakon apsorpcije iz crijeva, benzojeva kiselina se u jetri životinje pretvara u hipuričnu kiselinu, koja se lako izlučuje urinom. I dovodi do njegovog intenzivnog zakiseljavanja. Istovremeno, hipurinska kiselina sadrži amin. Ovo dovodi do značajnog smanjenja emisije NH4+ NH3 amonijaka.

Ovo rezultira značajnim smanjenjem mirisa na farmi svinja.

Osim toga, smanjeni su problemi s UTI (krmače).

Benzojeva kiselina je također prisutna u crijevnom traktu, inhibira razvoj anaerobnih bakterija i smanjuje proizvodnju plinova. Što značajno smanjuje neugodne mirise na površini i vanjske emisije.

Antimikrobna zaštita mladih svinja korištenjem benzojeve kiseline visoke čistoće (ne manje od 99,9%) podataka iz in vitro studija

Korištena je 1./2 inhibitorna koncentracija benzojeve kiseline.

da inhibira 50% rasta mikroba.

Uvod

Fizička svojstva i pojava u prirodi

Hemijska svojstva

Metode za proizvodnju jednobaznih aromatskih karboksilnih kiselina

Nitrobenzojeve kiseline

Aplikacija

Zaključak

Bibliografija

Uvod

Sistematski naziv benzojeva kiselina

Tradicionalni nazivi benzojeva kiselina

Hemijska formula C6H5COOH

Molarna masa 122,12 g/mol

Fizička svojstva

Stanje (standardno) solidno

Termička svojstva

Tačka topljenja 122,4 °C

Tačka ključanja 249,2 °C

Temperatura raspadanja 370 °C

Specifična toplota isparavanja 527 J/kg

Specifična toplota fuzije 18 J/kg

Hemijska svojstva

Rastvorljivost u vodi 0,001 g/100 ml

Aromatične karboksilne kiseline su derivati ​​benzena koji sadrže karboksilne grupe direktno vezane za atome ugljenika benzenskog prstena. Kiseline koje sadrže karboksilne grupe u bočnom lancu smatraju se aromatičnim masnim kiselinama.

Aromatične kiseline se prema broju karboksilnih grupa mogu podijeliti na jedno-, dvo- ili više baznih. Nazivi kiselina u kojima je karboksilna grupa direktno vezana za jezgro potiču od aromatičnih ugljikovodika. Nazivi kiselina sa karboksilom u bočnom lancu obično su izvedeni iz imena odgovarajućih masnih kiselina. Kiseline prve vrste su od najveće važnosti: na primjer, benzojeva (benzenkarbonska) C 6 H 5 -COOH, P- toluil ( P-toluenkarbonat), ftalni (1,2-benzendikarboksilni), izoftalni (1,3-benzendikarboksilni), tereftalni (1,4-benzendikarboksilni):

Priča

Prvi put je izolovan sublimacijom u 16. veku od benzoinske smole (rosni tamjan), otuda i njegovo ime. Ovaj proces opisali su Nostradamus (1556), a zatim Girolamo Ruschelli (1560, pod pseudonimom Alexius Pedemontanus) i Blaise de Vigenère (1596).

Godine 1832. njemački hemičar Justus von Liebig utvrdio je strukturu benzojeve kiseline. Također je istražio kako se to odnosi na hipuričnu kiselinu.

Godine 1875. njemački fiziolog Ernst Leopold Zalkowski istraživao je antifungalna svojstva benzojeve kiseline, koja se dugo koristila u konzerviranju voća.

Sulfosalicilna kiselina

2-hidroksi-5-sulfobenzojeva kiselina

HO3S(HO)C6H3COOH 2H2O M 254,22

Opis

Sulfosalicilna kiselina je bezbojni, prozirni kristali u obliku igle ili bijeli kristalni prah.

Sulfosalicilna kiselina je lako rastvorljiva u vodi, alkoholu i eteru, nerastvorljiva u benzenu i hloroformu i fotosenzitivna. Vodeni rastvori su kiseli.

Aplikacija

Sulfosalicilna kiselina se u medicini koristi za kvalitativno određivanje proteina u urinu, a tokom analitičkog rada za određivanje sadržaja nitrata u vodi.

U industriji se sulfosalicilna kiselina koristi kao dodatak osnovnim sirovinama u sintezi supstanci.

Fizička svojstva i boravak u prirodi

Monokarboksilne kiseline iz serije benzena su bezbojne kristalne supstance sa tačkom topljenja iznad 100 °C. Kiseline sa par- položaj supstituenata tope se na znatno višim temperaturama od njihovih izomera. Aromatične kiseline ključaju na nešto višim temperaturama i tope se na znatno višim temperaturama od masnih kiselina sa istim brojem atoma ugljika. Monokarboksilne kiseline se prilično slabo otapaju u hladnoj vodi, a mnogo bolje u vrućoj. Niže kiseline su isparljive s vodenom parom. U vodenim rastvorima, monokarboksilne kiseline pokazuju veći stepen disocijacije od masnih kiselina: konstanta disocijacije benzojeve kiseline je 6,6·10 -5, sirćetne kiseline je 1,8·10 -5. Na 370C se razlaže na benzen i CO2 (fenol i CO nastaju u malim količinama). Kada reaguje sa benzoil hloridom na povišenim temperaturama, benzojeva kiselina se pretvara u benzojev anhidrid. Benzojeva kiselina i njeni estri nalaze se u eteričnim uljima (na primjer, karanfilić, tolu i peruanski balzam, benzoin). Derivat benzojeve kiseline i glicina, hipurinska kiselina, je otpadni proizvod životinja.Kristalizira u obliku bezbojnih ploča ili iglica, tope se na 121 oC, lako rastvorljiv u alkoholu i eteru, ali slabo rastvorljiv u vodi. Trenutno se benzojeva kiselina široko koristi u industriji boja. Benzojeva kiselina ima antisentička svojstva i stoga se koristi za konzerviranje hrane. Različiti derivati ​​benzojeve kiseline također se široko koriste.

Hemijska svojstva

Benzen je otkrio Faraday 1825. i njegova bruto formula je ustanovljena kao C 6 H 6. Godine 1865. Kekule je predložio njegovu strukturnu formulu kao cikloheksatrien-1,3,5. Ova formula se i danas koristi, iako je, kako će se kasnije pokazati, nesavršena - ne odgovara u potpunosti svojstvima benzena.

Najkarakterističnija karakteristika hemijskog ponašanja benzena je nevjerovatna inertnost dvostrukih veza ugljik-ugljik u njegovoj molekuli: za razliku od razmatranih; prethodno nezasićenih spojeva, otporan je na djelovanje oksidirajućih sredstava (na primjer, kalijev permanganat u kiseloj i alkalnoj sredini, anhidrid hroma u octenoj kiselini) i ne ulazi u uobičajene reakcije elektrofilne adicije karakteristične za alkene, alkadiene i alkine.

Pokušavajući da objasne svojstva benzena strukturnim karakteristikama, mnogi naučnici su, slijedeći Kekulea, iznijeli vlastite hipoteze o ovom pitanju. Kako se nezasićenost benzena nije jasno manifestirala, vjerovalo se da u molekulu benzena nema dvostrukih veza. Tako su Armstrong i Bayer, kao i Klaus, sugerirali da su u molekuli benzena četvrte valencije svih šest atoma ugljika usmjerene prema centru i da se međusobno zasićuju, Ladenburg - da je ugljikov skelet benzena prizma, Chichibabin - da u benzenu je ugljenik trovalentan.

Thiele je, poboljšavajući Kekuleovu formulu, tvrdio da dvostruke veze u potonjoj nisu fiksne, već se stalno kreću - "osciliraju", a Dewar i Hückel su predložili strukturne formule benzena s dvostrukim vezama i malim prstenovima.

Trenutno, na osnovu brojnih studija, može se smatrati čvrsto utvrđenim da se šest atoma ugljika i šest atoma vodika u molekuli benzena nalaze u istoj ravni i da su oblaci π-elektrona atoma ugljika okomiti na ravan molekule. i, prema tome, paralelni jedni s drugima i međusobno djeluju. Oblak svakog π-elektrona preklapaju oblaci π-elektrona susjednih atoma ugljika. Prava molekula benzena sa ujednačenom distribucijom π-elektronske gustine kroz prsten može se predstaviti kao ravan šestougao koji leži između dva torija.

Iz toga slijedi da je logično prikazati formulu benzena u obliku pravilnog šesterokuta s prstenom u unutrašnjosti, čime se naglašava potpuna delokalizacija π-elektrona u benzenskom prstenu i ekvivalentnost svih veza ugljik-ugljik u njemu. Valjanost potonjeg zaključka potvrđuju, posebno, rezultati mjerenja dužina C-C veza u molekulu benzena; identične su i jednake su 0,139 nm (C-C veze u benzenskom prstenu su kraće od jednostrukih (3,154 nm), ali duže od dvostrukih (0,132 nm)). Raspodjela elektronske gustoće u molekulu benzena; dužine veze, vezni uglovi

Veoma važan derivat benzojeve kiseline je njen kiseli hlorid - benzoil hlorid. To je tečnost sa karakterističnim mirisom i jakim suznim dejstvom. Koristi se kao sredstvo za benzoiliranje.

Benzoil peroksid koristi se kao inicijator za reakcije polimerizacije, a također i kao sredstvo za izbjeljivanje jestivih ulja, masti i brašna.

Toluinske kiseline. Metilbenzojeve kiseline nazivaju se toluinske kiseline. Nastaju tokom parcijalne oksidacije o-, m- I P-ksileni. NN-dietil- m-toluilmid je efikasan repelent- sredstvo protiv insekata:

n-tert-Butilbenzojeva kiselina se proizvodi u industrijskom obimu oksidacijom u tečnoj fazi trlja-butiltoluen u prisustvu rastvorljive soli kobalta kao katalizatora. Koristi se u proizvodnji poliesterskih smola.

Fenilsirćetna kiselina dobijeni iz benzil hlorida preko nitrila ili preko organomagnezijumovih jedinjenja. Ovo je kristalna supstanca sa t.t. 76 °C. Zbog pokretljivosti sličnih atoma metilne grupe, lako ulazi u reakcije kondenzacije. Ova kiselina i njeni estri se koriste u parfimeriji.

Aromatične kiseline prolaze kroz sve reakcije koje su karakteristične za masne kiseline. Reakcije koje uključuju karboksilnu grupu proizvode različite kiselinske derivate. Soli se dobivaju djelovanjem kiselina na karbonate ili alkalije. Estri - zagrijavanjem mješavine kiseline i alkohola u prisustvu mineralne (obično sumporne) kiseline:

Ako su supstituenti u orto- Ako to nije slučaj, onda se esterifikacija karboksilne grupe odvija jednako lako kao u slučaju alifatičnih kiselina. Ako jedan od ortho-pozicije su zamijenjene, brzina esterifikacije je jako smanjena, a ako oba orto- pozicije su zauzete, esterifikacija obično ne dolazi (prostorne poteškoće).

Eteri ortho-supstituisane benzojeve kiseline mogu se dobiti reakcijom soli srebra sa haloalkilom (estri sterički otežanih aromatskih kiselina se lako i kvantitativno saponificiraju u prisustvu krunskih etera). Zbog prostornih ograničenja, teško ih je hidrolizirati. Grupe veće od vodika ispunjavaju prostor oko ugljikovog atoma karboksilne grupe do te mjere da otežavaju formiranje i saponifikaciju estera.

Karboksilna grupa u molekulu benzojeve kiseline ima induktivne i mezomerne efekte povlačenja elektrona u odnosu na aromatični prsten (analogija sa strukturom benzaldehida - Poglavlje 10.8.2). Gustoća elektrona na prstenu je smanjena, posebno u O- I P- odredbe. Atom kiseonika je takođe uključen u konjugaciju OH-grupa, zbog koje ceo molekul ima ravnu strukturu.

10.9.3. Fizička i hemijska svojstva

Aromatične karboksilne kiseline su bijele kristalne tvari, od kojih neke imaju ugodan miris.

Najvažnija svojstva samih karboksilnih kiselina (aromatičnih i alifatičnih) iu nekim slučajevima njihovih derivata kao što su amidi su njihova kiselinsko-bazna svojstva. U ovom slučaju, glavna svojstva su beznačajna i nemaju praktičan značaj.

Kao i alifatski analozi, aromatične kiseline i njihovi derivati ​​karakteriziraju reakcije u acilnoj grupi, koje dovode do proizvodnje nekih derivata iz drugih.

Još jedno važno svojstvo ovih spojeva je reakcija na benzenskom prstenu, što je tipično za sve aromatične derivate.

10.9.3.1. Svojstva kiselina

Kisela svojstva alifatskih karboksilnih kiselina su razmatrana ranije (poglavlje 6.4.4.1). Za aromatične karboksilne kiseline kiselost je također povezana s mogućnošću apstrakcije vodikovog kationa iz karboksilne grupe. Istovremeno, arenemonokarboksilne kiseline su slabe OH-kiseline. Benzojeva kiselina je samo malo jača od sirćetne kiseline ( RK A za benzoin je 4,17 naspram 4,76 za sirćetnu kiselinu). Ovo se najbolje može objasniti mogućnošću potpunije delokalizacije negativnog naboja anjona kiselinskog ostatka uz učešće -elektronskog sistema benzenskog prstena.

Stoga će, baš kao iu slučajevima sa arenesulfonskim kiselinama (poglavlje 10.3.3.4) i fenolima (poglavlje 10.5.3.1), supstituenti koji povlače elektrone povećati kisela svojstva, a oni koji doniraju elektrone će ih, naprotiv, smanjiti.

Međutim, za neke supstituente koji se nalaze u ortho-položaj benzenskog prstena u odnosu na karboksilnu grupu, uticaj na kisela svojstva arenkarboksilnih kiselina nije ograničen na induktivne i mezomerne efekte (a i prostorni efekat). Ova tzv orto efekat, manifestira se u interakciji karboksilne kiseline i one koja se nalazi u njoj O-pozicija R-donorska grupa zbog intramolekularnih vodoničnih veza. Primjer manifestacije ortho-efekat je interakcija funkcionalnih grupa u molekuli salicilne kiseline, povećavajući njenu kiselost u odnosu na benzojevu kiselinu ( RK A = 3.00) zbog povećanja polariteta HE-veza u karboksilnoj grupi i stabilizacija rezultirajućeg anjona:

salicilna kiselina

Ovo je tipično i za antranilnu kiselinu ( O-aminobenzojeva kiselina, za ftalne ( O-benzendikarboksilna kiselina) i slične strukture O- supstituisane benzojeve kiseline.

Generalno, arene dikarboksilne i aren polikarboksilne kiseline su jače od monokarboksilnih kiselina (zbog akceptorskog efekta druge karboksilne grupe).

Amidi i imidi nekih kiselina takođe imaju značajna kisela svojstva. Na primjer, ftalimid je tipičan (iako slab) NH-kiselina ( RK A = 8.3):

Otapa se u vodenim alkalijama (formiranje soli nakon čega slijedi hidroliza). Stoga se za dobivanje stabilnih soli sintetiziraju u bezvodnom mediju.

Soli ftalimida (npr. kalijum ftalimid) našle su upotrebu u pripremi čistih primarnih amina ( Gabriel synthesis*):

Prva faza ovde je interakcija haloalkana sa kalijum ftalimidom, koji je nukleofil - tipična reakcija S N u seriji haloalkana. Nakon toga slijedi hidroliza nastalog N- alkilftalimid, koji se obično izvodi u hlorovodoničkoj kiselini.

10.9.3.2. Reakcije u acilnoj grupi

Prethodno su, na primjeru alifatskih analoga (poglavlje 6.4.4.2), razmatrane reakcije nukleofilne supstitucije u karboksilnoj grupi karboksilnih kiselina i u acilnim grupama derivata ovih kiselina. U ovom slučaju, drugi acil derivati ​​nastaju od nekih acil derivata.

Moguća je i kisela kataliza.

Brzina reakcije ovisi o prostornim faktorima, količini naboja na karbonilnom atomu ugljika i prirodi odlazeće grupe (njenoj bazičnosti). Dakle, reaktivnost aromatičnih karboksilnih kiselina i njihovih derivata opada istim redom kao i njihovih alifatskih analoga:

Arenekarboksilne kiseline također karakteriziraju reakcije dekarboksilacije, počevši od nukleofilnog napada na karbonil atom ugljika (Poglavlje 6.4.4.4).

10.9.3.3. Elektrofilna supstitucija

Kao što slijedi iz strukture benzojeve kiseline, karboksilna grupa ima efekat povlačenja elektrona na benzenski prsten, te stoga smanjuje gustinu elektrona na prstenu i usmjerava dolazni elektrofil uglavnom na meta- pozicija. To se može pokazati graničnim formulama za distribuciju elektronske gustine u originalnoj molekuli benzojeve kiseline:

Od S E-reakcije za arenekarboksilne kiseline (i njihove acil derivate) karakteriziraju reakcije nitriranja, sulfoniranja i halogeniranja. Na primjer: