Benzenkarboksirūgšties reakcija su alkoholiu. Benzenkarboksirūgštis

benzenkarboksirūgštis

Cheminės savybės

Ši medžiaga yra monobazinė aromatinės serijos karboksirūgštis. Benzenkarboksirūgšties raceminė formulė: C7H6O2. Struktūrinė formulė: C6H5COOH. Pirmą kartą jis buvo susintetintas dar XVI amžiuje iš rasotų smilkalų, benzoinės dervos, nuo kurios ir gavo savo pavadinimą. Tai balti maži kristalai, kurie blogai tirpsta vandenyje, gerai tirpsta chloroformas , etanolis Ir dietilo eteris . Medžiagos molekulinė masė = 122,1 gramo vienam moliui.

Benzenkarboksirūgšties cheminės savybės. Medžiaga pasižymi silpnomis rūgštinėmis savybėmis, gana lengvai sublimuojasi ir distiliuojasi vandens garų pagalba. Jis dalyvauja visose karboksilo grupei būdingose ​​reakcijose. Nitrinimo reakcija ( HNO3) yra sunkesnis nei elektrofilinis aromatinis pridėjimas 3-ioje padėtyje. Pavyzdžiui, įvedant pakaitalą, alkilo , jį lengviau pakeisti antroje pozicijoje. Susidaro cheminis junginys eteriai , amidai , benzenkarboksirūgšties anhidridas , rūgščių halogenidai , ortoesteriai , druska.

Kokybinė reakcija į benzenkarboksirūgštį. Norint nustatyti medžiagos autentiškumą, atliekama reakcija su geležies chloridu 3, FeCl3, todėl susidaro blogai vandenyje tirpi kompleksinė bazė geležies benzoatas 3 , kuri turi būdingą geltonai rožinę spalvą.

Gaunasi iš toluenas . Norint gauti benzenkarboksirūgštį iš tolueno, būtina agentą paveikti stipriu oksidatoriumi, pvz. MnO2 esant katalizatoriui sieros rūgšties . Rezultatas – vanduo ir jonai. Mn2+. Be to, toluenas gali būti oksiduojamas. Norint atlikti benzenkarboksirūgšties gavimo reakciją iš benzenas pirmiausia reikia gauti toluenas : benzenas + CH3Cl, dalyvaujant aliuminio chloridas = toluenas + . Taip pat, gaunant medžiagą, naudojamos hidrolizės reakcijos benzamido Ir benzonitrilas ; Cannizzaro reakcija arba Grignardo reakcija (karboksilinimas fenilmagnio bromidas ).

Medžiagos naudojimas:

• kalorimetrų kalibravimui, naudojamas kaip šiluminis standartas;
• žaliava, skirta benzoilo chloridas , benzoato plastifikatoriai;
• kaip konservantas, gryna forma arba natrio, kalcio ir kalio druskų pavidalu, kodas E210, E212, E211, E213;
• sergant kai kuriomis odos ligomis ir kaip atsikosėjimą skatinanti priemonė (natrio druska);
• kvepalų pramonėje naudojami rūgščių esteriai;
• nitro Ir chlorbenzenkarboksirūgštis naudojami dažų sintezei.

farmakologinis poveikis

Antiseptikas, priešgrybelinis.

Farmakodinamika ir farmakokinetika

Benzenkarboksirūgštis turi savybę blokuoti fermentus ir sulėtinti medžiagų apykaitos procesus grybelių ląstelėje ir kai kuriuose vienaląsčiuose mikroorganizmuose. Apsaugo nuo mielių, pelėsių ir kenksmingų bakterijų dauginimosi. Nesusijusi rūgštis prasiskverbia pro mikrobų ląstelę, su rūgštine pH.

Saugi medžiagos dozė žmogui yra 5 mg/kg kūno svorio per dieną. Agentas yra žinduolių šlapime, kaip neatskiriama dalis hipuro rūgštis .

Naudojimo indikacijos

Naudojamas kaip įvairių vaistų dalis, trichofitozė ; kompleksiniam nudegimų ir negyjančių žaizdų gydymui; gydymo metu trofinės opos Ir pragulos , .

Kontraindikacijos

Individuali netolerancija.

Šalutiniai poveikiai

Benzenkarboksirūgštis retai sukelia nepageidaujamas reakcijas, vartojimo vietoje gali būti jaučiamas deginimas ir niežėjimas. Simptomai laikui bėgant išnyksta savaime. Retais atvejais pastebimos alerginės reakcijos.

Naudojimo instrukcijos (metodas ir dozavimas)

Preparatai su benzenkarboksirūgštimi naudojami išoriškai. Taikymo dažnumas priklauso nuo ligos ir medžiagos koncentracijos. Preparatai tepami ant pažeistų odos vietų, ant žaizdų paviršių, pagal indikacijas – po marlės tvarsčiu. Paprastai gydymas tęsiamas iki visiško išgydymo.

Benzenkarboksirūgštis žmonijai buvo žinoma labai seniai. Pirmasis šios medžiagos paminėjimas datuojamas XVI a. Tada mokslininkams pirmą kartą pavyko sublimacijos būdu išskirti benzenkarboksirūgštį iš to paties pavadinimo dervos. O XIX amžiuje vokiečių chemikai išsamiau ištyrė šį junginį ir palygino benzenkarboksirūgšties savybes su hipuro rūgštimi. Dėl antimikrobinio ir priešgrybelinio benzenkarboksirūgšties poveikio ji buvo naudojama kaip maisto konservantas maisto gamyboje XX amžiuje.

Benzenkarboksirūgšties fizinės ir cheminės savybės

Savo išvaizda benzenkarboksirūgštis primena plonus pailgus lapus arba baltas adatas, turinčias būdingą blizgesį. Jis labai gerai tirpsta beveik bet kurioje terpėje: riebaluose, alkoholiuose ir paprastame vandenyje. Be to, esant aukštesnei nei 122 laipsnių Celsijaus temperatūrai, benzenkarboksirūgštis išsilydo ir pereina į dujinę būseną.

Bet kuris chemikas jums pasakys, kad šis junginys priklauso aromatinėms monobazinėms karboksirūgštims. Tačiau mus labiau domina, kokios yra benzenkarboksirūgšties savybės, ar ji nekenkia žmonių sveikatai. Maisto produktų etiketėse jis nurodomas kodu E210. Pramoniniu mastu benzenkarboksirūgštis gaminama iš tolueno, pastarąjį oksiduojant. Anksčiau jis buvo gaunamas iš ftalio rūgšties arba benzotrichlorido, tačiau dabar šis metodas nėra aktualus dėl didelių sąnaudų ir proceso sudėtingumo.

Saugumo ir natūralumo požiūriu benzenkarboksirūgštis gali būti vadinama natūraliu junginiu, nes jos yra kai kuriose uogose (mėlynėse, bruknėse, spanguolėse), taip pat susidaro raugintuose pieno produktuose, tokiuose kaip jogurtas ar rūgpienis. Tai nereiškia, kad jo yra tiek daug, kiek kai kuriuose konservuotuose gamyklos gaminiuose. Tačiau, kita vertus, tai rodo, kad benzenkarboksirūgštis nėra toksiška ir nepavojinga žmonėms, jei vartojama protingais kiekiais.

Benzenkarboksirūgšties taikymas

Konservantas E210 aktyviai naudojamas alaus, konditerijos ir kepimo pramonėje. Čia yra dalinis produktų, kuriuose yra benzenkarboksirūgšties, sąrašas:

• Vaisių sultys ir tyrės;
• Konservai, uogienės ir marmeladas;
• Pieno produktai;
• Konservuotos daržovės;
• Ledai;
• likeriai, alus, vynai;
• Saldainiai ir saldikliai;
• Sūdyta ir marinuota žuvis;
• Margarinas ir sviestas;
• Kramtomoji guma.

Benzenkarboksirūgšties poveikis sveikatai

Kai benzenkarboksirūgštis patenka į mūsų organizmą, ji reaguoja su baltymų molekulėmis ir virsta hipuro rūgštimi, o tik tada pasišalina kartu su šlapimu. Žinoma, šis procesas yra papildoma apkrova šalinimo sistemai, todėl Rusijos teisės aktai nustato didžiausią leistiną benzenkarboksirūgšties naudojimo maisto gamyboje normą. Jis neturėtų būti didesnis nei 5 miligramai 1 kilograme gatavo produkto.

Tačiau apie benzenkarboksirūgšties keliamą pavojų paprastai nekalbama apie inkstų apkrovą. Faktas yra tas, kad tam tikromis sąlygomis iš šio cheminio junginio gali susidaryti grynas benzenas - pavojinga medžiaga, susijusi su kancerogenais, tai yra, provokuojanti vėžio vystymąsi. Bet kad tokia reakcija įvyktų, reikalinga labai aukšta temperatūra. Žmogaus kūne benzeno išskirti iš benzenkarboksirūgšties neįmanoma. Tačiau nerekomenduojamų konservų šildyti ir vartoti tokia forma nerekomenduojama.

Kai kurie šiuolaikiniai maisto chemijos ekspertai mano, kad benzenkarboksirūgšties E210 ir askorbo rūgšties E300 sąveika gali sukelti nepageidaujamas chemines reakcijas, kai išsiskiria benzenas. Tačiau šiam procesui taip pat reikia ypatingos aplinkos su aukšta temperatūra. Bet kuriuo atveju iš etiketės galite sužinoti, ar konkrečiame gaminyje yra toks medžiagų derinys, ir nuspręsti, pirkti ar ne.

Kačių mylėtojai turėtų atsiminti, kad jūsų augintiniams benzenkarboksirūgštis ir jos druskos yra labai pavojingos atskirai, net ir nedideliais kiekiais. Todėl prieš siūlydami katei kokį nors produktą nuo savo stalo, įsitikinkite, kad jame nėra tokio konservanto. Apskritai tai yra viena iš daugelio priežasčių, kodėl neturėtumėte šerti augintinių „žmogiškais“ produktais. Geriau pirkti specialų maistą arba ruošti maistą jiems patiems.

Populiarūs straipsniai Skaityti daugiau straipsnių

02.12.2013

Visi mes daug vaikštome per dieną. Net jei gyvename sėsliai, vis tiek vaikštome – nes neturime...

608232 65 Skaityti daugiau

10.10.2013

Penkiasdešimt metų dailiosios lyties atstovėms yra savotiškas įvykis, kurį peržengus kas antras...

448971 117 Skaityti daugiau

Išvaizda. Benzenkarboksirūgštis yra bespalvė, šilkinė, blizganti dribsniai arba kristalai ir baltos plokštelės;

(arba kristaliniai milteliai) Kinijoje pagamintai žemos kokybės rūgščiai.

Benzenkarboksirūgšties fizinės savybės.

Molinė masė 122,12 g/mol

fizines savybes.

Sąlyga (Šv. sąlyginė) kieta

Šiluminės savybės

Lydymosi temperatūra 122,4 °C

Virimo temperatūra 249,2 °C

Skilimo temperatūra 370 °C

Savitoji garavimo šiluma 527 J/kg

Savitoji lydymosi šiluma 18 J/kg

Cheminės savybės

Tirpumas vandenyje 0,001 g/100 ml

Benzenkarboksirūgšties aprašymas ir skirtingų prekių ženklų skirtumai.

Pirmą kartą benzenkarboksirūgštis buvo išskirta sublimacijos būdu XVI amžiuje iš benzenkarboksirūgšties, todėl ji gavo savo pavadinimą, retas sutapimas moksle, kai paaiškėjo, kad Justus von Liebig (vokiečių chemikas) 1832 m. nustatė benzenkarboksirūgšties struktūrinę formulę, pavadinimas sutapo su tikrąja formule. Iki šiol pagrindinis būdas jį gauti buvo metilbenzeno (tolueno) oksidacija.

1 produkto rekristalizacija ir komercinė pakuotė, visi Kinijos ir buvę Rusijos gamintojai taip darė.

Tokiu atveju produktas yra linkęs greitai ir neišvengiamai sulipti. Benzenkarboksirūgšties maišeliai virsta akmeniu, kurį sunku sulaužyti net mašina.

Tokios rūgšties grynumas neviršija 97%, etiketėse kinai išdidžiai rašo 99,5%, tačiau tai yra dėl kristalinių hidratų. Faktinis sausųjų medžiagų kiekis yra daug mažesnis.

Antrasis tiesioginės kristalizacijos požymis yra didelis kiekis aldehidų, kurie sukelia aštrų pykinimą sukeliantį cheminį kvapą, kuris graužia akis.

Šiuo metu kelios aplaidžios firmos dalyvauja maišant Kinijos benzenkarboksirūgštį pagal Europos BRAND DSM. Šiuos įklotus visada galima atskirti pagal benzenkarboksirūgšties buvimą maišeliuose esančiuose kristaluose ir aitrų kvapą.

Tokia benzenkarboksirūgštis neturi nieko bendra su DSM gamintoju.

2 gamybos būdas numato papildomą etapą – benzenkarboksirūgšties kristalų lydymą ir vėlesnę perkristalizaciją iš lydalo.

Šis etapas leidžia pasiekti kelis tikslus:

1 Produktas gaunamas mažomis nuosėdomis, kurios nedulka ir nesulipina.

2 dėl aukštos temperatūros pašalinės priemaišos išgaruoja, o pagrindinės medžiagos kiekis yra 99,9% arba 103% kristalinio hidrato.

Išskirtinis šios rūgšties bruožas – dribsniai, o ne kristalai ir daug švelnesnis kvapas. Tik tokia rūgštis gali būti naudojama tiek sintezei, tiek slopinimui. o maistui ir pašarams kaip priedas E210.

DSM (KALAMA) pagamintos benzenkarboksirūgšties specifikacija.

Išskirtinis šio prekės ženklo DSM (KALAMA) bruožas: kristalizacija iš lydalo leidžia gauti produktą su minimaliu sukepimo koeficientu ir žymiai mažesniu kvapu lyginant su kitais gamintojais.

Šios benzenkarboksirūgšties prekės ženklo specifikacijos:
Dribsnio dydis 0,5-4,5 mm
Tūrinis tankis 540kg/m3

Žmonių saugumas.

Pastaruoju metu pasirodė daug straipsnių, kuriuose pateikiama įvairių duomenų apie baisius šio produkto pavojus. Tai labai netiesa.

benzenkarboksirūgštis gali būti vadinama natūraliu junginiu, nes jos yra kai kuriose uogose (mėlynėse, bruknėse, spanguolėse), taip pat susidaro raugintuose pieno produktuose, tokiuose kaip jogurtas ar jogurtas. Tai leidžia uogoms atsispirti grybelinėms ligoms ir pelėsiui. Taigi tai yra vienas iš nedaugelio gamtos sugalvotų konservantų, tačiau natūraliai niekas neatšaukė teisingų dozių. Jei jie viršijami, gali atsirasti nemalonių bet kurio cheminio ingrediento veikimo ypatumų.

Benzenkarboksirūgštis gyvūnams.

Kačių mylėtojai turėtų atsiminti, kad jūsų augintiniams benzenkarboksirūgštis ir jos druskos yra labai pavojingos atskirai, net ir nedideliais kiekiais. Todėl prieš siūlydami katei kokį nors produktą nuo savo stalo, įsitikinkite, kad jame nėra tokio konservanto. Apskritai tai yra viena iš daugelio priežasčių, kodėl neturėtumėte šerti savo augintinių „žmogišku“ konservuotu maistu. Bet kiaulėms jis jau seniai naudojamas dideliais kiekiais, bet kažkodėl niekas neištaria žodžio benzenkarboksirūgštis, o visi veterinarai žino kaip priedą VIOVITAL (VevoVitall) (nepainioti su biovetal skirtingais dalykais, nors jie yra priebalsiai ), kuri savo sudėtyje yra gryniausia 99,9% benzenkarboksirūgštis.

Visame pasaulyje benzenkarboksirūgštis aktyviai naudojama kiaulių penėjimui ir auginimui.

1 Didelio grynumo 99,9% benzenkarboksirūgšties naudojimo poveikis

Šeriant paršelius.

10% pagerėjo paršelių svorio padidėjimas

5 % sumažinamas pašarų suvartojimas.

Kvapų mažinimas ūkyje ir už jo ribų.

Pridėjus didelio grynumo benzenkarboksirūgšties (mažiausiai 99,9%), šlapimas parūgštėja.

– Po absorbcijos žarnyne benzenkarboksirūgštis gyvūno kepenyse virsta hipuro rūgštimi, ši rūgštis lengvai pasišalina su šlapimu. Ir veda prie jo intensyvaus rūgštėjimo. Tuo pačiu metu hipuro rūgšties sudėtyje yra aminų. Dėl to žymiai sumažėja NH4+ NH3 amoniako emisija.

Dėl to kiaulių ūkyje gerokai sumažėja kvapas.

Be to, sumažėja UTI (paršavedžių) problemos

Žarnyne taip pat yra benzenkarboksirūgšties, kuri stabdo anaerobinių bakterijų vystymąsi ir mažina dujų gamybą. Tai labai sumažina kvapą ant patelės ir išorinių emisijų.

Jaunų kiaulių antimikrobinė apsauga su didelio grynumo benzenkarboksirūgštimi (ne mažiau kaip 99,9%) „In vitro“ tyrimų duomenys

Naudojama 1./2 slopinančios benzenkarboksirūgšties koncentracijos.

slopinti 50 % mikroorganizmų augimo.

Įvadas

Fizinės savybės ir buvimas gamtoje

Cheminės savybės

Aromatinių serijų monobazinių karboksirūgščių gavimo metodai

Nitrobenzenkarboksirūgštys

Taikymas

Išvada

Bibliografija

Įvadas

Sisteminis pavadinimas benzenkarboksirūgštis

Tradiciniai benzenkarboksirūgšties pavadinimai

Cheminė formulė C6H5COOH

Molinė masė 122,12 g/mol

Fizinės savybės

Sąlyga (Šv. sąlyginė) kieta

Šiluminės savybės

Lydymosi temperatūra 122,4 °C

Virimo temperatūra 249,2 °C

Skilimo temperatūra 370 °C

Savitoji garavimo šiluma 527 J/kg

Savitoji lydymosi šiluma 18 J/kg

Cheminės savybės

Tirpumas vandenyje 0,001 g/100 ml

Aromatinės karboksirūgštys yra benzeno dariniai, turintys karboksilo grupių, tiesiogiai sujungtų su benzeno branduolio anglies atomais. Rūgštys, kurių šoninėje grandinėje yra karboksilo grupių, laikomos aromatinėmis riebalų rūgštimis.

Aromatines rūgštis pagal karboksilo grupių skaičių galima skirstyti į vienos, dviejų ar daugiau bazines. Rūgščių, kuriose karboksilo grupė yra tiesiogiai prijungta prie branduolio, pavadinimai yra kilę iš aromatinių angliavandenilių. Rūgščių, kurių šoninėje grandinėje yra karboksilo grupė, pavadinimai paprastai yra kilę iš atitinkamų riebalų rūgščių pavadinimų. Pirmojo tipo rūgštys turi didžiausią reikšmę: pavyzdžiui, benzenkarboksirūgštis (benzenkarboksirūgštis) C 6 H 5 -COOH, P- toluikas ( P-tolueno karboksirūgštis), ftalio (1,2-benzendikarboksirūgšties), izoftalio (1,3-benzendikarboksirūgšties), tereftalio (1,4-benzendikarboksirūgšties):

Istorija

Pirmą kartą jis buvo išskirtas distiliuojant XVI amžiuje iš benzoinės dervos (rasotų smilkalų), iš čia ir kilo pavadinimas. Šį procesą aprašė Nostradamas (1556), vėliau Girolamo Rouchelli (1560, Alexius Pedemontanus pseudonimu) ir Blaise'as de Vigenère'as (1596).

1832 metais vokiečių chemikas Justas fon Liebigas nustatė benzenkarboksirūgšties struktūrą. Jis taip pat ištyrė, kaip tai susiję su hipuro rūgštimi.

1875 metais vokiečių fiziologas Ernstas Leopoldas Zalkowsky ištyrė benzenkarboksirūgšties, kuri ilgą laiką buvo naudojama vaisių konservavimui, priešgrybelines savybes.

Sulfosalicilo rūgštis

2-hidroksi-5-sulfobenzenkarboksirūgštis

HO3S(HO)C6H3COOH 2H2O M 254,22

apibūdinimas

Sulfosalicilo rūgštis yra bespalviai permatomi adatos formos kristalai arba balti kristaliniai milteliai.

Sulfosalicilo rūgštis lengvai tirpsta vandenyje, alkoholyje ir eteryje, netirpi benzene ir chloroforme, jautri šviesai. Vandeniniai tirpalai yra rūgštūs.

Taikymas

Sulfosalicilo rūgštis medicinoje naudojama kokybiniam baltymų kiekiui šlapime nustatyti, atliekant analitinius darbus, siekiant nustatyti nitratų kiekį vandenyje.

Pramonėje sulfosalicilo rūgštis naudojama kaip priedai prie pagrindinių žaliavų, medžiagų sintezėje.

Fizinės savybės ir buvimas gamtoje

Benzeno serijos monokarboksirūgštys yra bespalvės kristalinės medžiagos, kurių lydymosi temperatūra viršija 100 °C. Rūgštys su pora- pakaitų padėtys lydosi daug aukštesnėje temperatūroje nei jų izomerai. Aromatinės rūgštys verda šiek tiek aukštesnėje temperatūroje ir lydosi daug aukštesnėje temperatūroje nei riebalų rūgštys, turinčios tiek pat anglies atomų. Monokarboksirūgštys gana blogai tirpsta šaltame vandenyje ir daug geriau karštame vandenyje. Žemesnės rūgštys yra lakios su vandens garais. Vandeniniuose tirpaluose monokarboksirūgštys turi didesnį disociacijos laipsnį nei riebalų rūgštys: benzenkarboksirūgšties disociacijos konstanta yra 6,6 · 10 -5, acto rūgšties - 1,8 · 10 -5. 370C temperatūroje suyra iki benzeno ir CO2 (fenolio ir CO susidaro nedaug). Sąveikaujant su benzoilo chloridu aukštesnėje temperatūroje, benzenkarboksirūgštis paverčiama benzenkarboksirūgšties anhidridu. Benzenkarboksirūgštis ir jos esteriai randami eteriniuose aliejuose (pavyzdžiui, gvazdikėlių, tolu ir Peru balzamuose, benzoininėje dervoje). Hipuro rūgštis, benzenkarboksirūgšties ir glicino darinys, yra gyvūnų atliekos, kristalizuojasi bespalvių plokštelių arba adatų pavidalu, lydosi 121 ° C temperatūroje, lengvai tirpsta alkoholyje ir eteryje, bet sunkiai tirpsta vandenyje. Šiuo metu benzenkarboksirūgštis gana plačiai naudojama dažų pramonėje. Benzenkarboksirūgštis turi antiseptinių savybių, todėl naudojama maisto konservavimui. Įvairūs benzenkarboksirūgšties dariniai taip pat yra plačiai naudojami.

Cheminės savybės

Benzeną 1825 m. atrado Faradėjus ir nustatė jo bendrąją formulę C 6 H 6. 1865 m. Kekulė pasiūlė jo struktūrinę formulę kaip cikloheksatrieną-1,3,5. Ši formulė naudojama ir šiandien, nors, kaip bus parodyta vėliau, ji netobula – nevisiškai atitinka benzeno savybes.

Būdingiausias benzeno cheminio elgesio bruožas yra stebėtinas dvigubų anglies-anglies jungčių jo molekulėje inertiškumas: priešingai nei svarstoma; anksčiau nesočiųjų junginių, jis yra atsparus oksiduojantiems agentams (pavyzdžiui, kalio permanganatui rūgštinėje ir šarminėje terpėje, chromo anhidridui acto rūgštyje) ir nedalyvauja įprastose elektrofilinėse prisijungimo reakcijose, būdingose ​​alkenams, alkadienams ir alkinams.

Bandydami paaiškinti benzeno savybes struktūrinėmis savybėmis, daugelis mokslininkų, sekdami Kekule, iškėlė savo hipotezes šiuo klausimu. Kadangi benzeno neprisotinimas aiškiai nepasireiškė, buvo daroma prielaida, kad benzeno molekulėje nėra dvigubų jungčių. Taigi, Armstrongas ir Bayeris, taip pat Klausas, pasiūlė, kad benzeno molekulėje visų šešių anglies atomų ketvirtosios valencijos būtų nukreiptos į centrą ir prisotina viena kitą, Ladenburgas - kad benzeno anglies skeletas yra prizmė, Chichibabinas - kad. benzene anglis yra trivalentė.

Thiele, tobulindamas Kekule formulę, teigė, kad pastarosiose dvigubos jungtys nėra fiksuotos, o nuolat juda - „svyruoja“, o Dewar ir Hückel pasiūlė struktūrines benzeno formules su dvigubomis jungtimis ir mažais ciklais.

Šiuo metu, remiantis daugelio tyrimų duomenimis, galima laikyti tvirtai įrodytą, kad šeši anglies ir šeši vandenilio atomai benzeno molekulėje yra toje pačioje plokštumoje ir kad anglies atomų π-elektronų debesys yra statmenai plokštumai. molekulės, todėl yra lygiagrečios viena kitai ir sąveikauja viena su kita. Kiekvieno π-elektrono debesis sutampa su gretimų anglies atomų π-elektronų debesimis. Tikra benzeno molekulė, turinti vienodą π-elektronų tankio pasiskirstymą visame žiede, gali būti pavaizduota kaip plokščias šešiakampis, esantis tarp dviejų tori.

Iš to išplaukia, kad logiška benzeno formulę pavaizduoti kaip taisyklingą šešiakampį su žiedu viduje, taip pabrėžiant visišką π-elektronų delokalizaciją benzeno žiede ir visų jame esančių anglies-anglies ryšių lygiavertiškumą. Pastarosios išvados pagrįstumą visų pirma patvirtina C–C jungčių ilgių benzeno molekulėje matavimo rezultatai; jie yra vienodi ir lygūs 0,139 nm (C-C jungtys benzeno žiede yra trumpesnės nei įprastos (3,154 nm), bet ilgesnės nei dvigubai (0,132 nm)). Elektronų tankio pasiskirstymas benzeno molekulėje; sujungimo ilgiai, sujungimo kampai

Labai svarbus benzenkarboksirūgšties darinys yra jos rūgšties chloridas. benzoilo chloridas. Tai skystis, turintis būdingą kvapą ir stiprų ašarojimą. Naudojamas kaip benzoilinimo agentas.

benzoilo peroksidas naudojamas kaip polimerizacijos reakcijų iniciatorius, taip pat kaip maistinių aliejų, riebalų, miltų baliklis.

Toluo rūgštys. Metilbenzenkarboksirūgštys vadinamos toluo rūgštimis. Jie susidaro dalinai oksiduojant o-, m- Ir P-ksilenai. NN-dietilas- m-toluilmidas yra veiksmingas atstumiantis- vabzdžių repelentas

n-tert-Butilbenzenkarboksirūgštis gaminama komerciškai skystos fazės oksidacijos būdu tret-butiltoluenas, kai kaip katalizatorius yra tirpi kobalto druska. Jis naudojamas poliesterio dervų gamyboje.

Fenilacto rūgštis gaunamas iš benzilchlorido per nitrilą arba per organinius magnio junginius. Tai kristalinė medžiaga, turinti taip pl. 76 °C. Dėl metilo grupės subatominių atomų mobilumo jis lengvai patenka į kondensacijos reakcijas. Ši rūgštis ir jos esteriai naudojami parfumerijoje.

Aromatinės rūgštys dalyvauja visose reakcijose, kurios būdingos ir riebalų rūgštims. Reakcijų, kuriose dalyvauja karboksilo grupė, metu gaunami įvairūs rūgščių dariniai. Druskos gaunamos rūgštims veikiant karbonatus arba šarmus. Esteriai – kaitinant rūgšties ir alkoholio mišinį, esant mineralinei (dažniausiai sieros) rūgščiai:

Jei deputatai į orto- padėtis nėra, tada karboksilo grupės esterinimas vyksta taip pat lengvai, kaip ir alifatinių rūgščių atveju. Jei vienas iš orto- padėtys yra pakeistos, esterifikacijos greitis labai sumažėja, o jei abu orto- pozicijos yra užimtos, esterifikacija dažniausiai nevyksta (erdviniai sunkumai).

Eteriai orto-pakeistos benzenkarboksirūgštys gali būti gaunamos reaguojant sidabro druskoms su halogenalkilais (steriškai slopintų aromatinių rūgščių esteriai lengvai ir kiekybiškai muilinami esant karūniniams eteriams). Dėl sterinių kliūčių jie sunkiai hidrolizuojasi. Didesnės nei vandenilis grupės užpildo erdvę aplink karboksilo grupės anglies atomą tiek, kad esterio susidarymas ir muilinimas yra sudėtingas.

Benzenkarboksirūgšties molekulėje esanti karboksilo grupė aromatinio žiedo atžvilgiu turi elektronus atitraukiantį indukcinį ir mezomerinį poveikį (analogija su benzaldehido sandara – 10.8.2 sk.). Elektronų tankis ant žiedo sumažėja, ypač O- Ir P- nuostatas. Deguonies atomas taip pat dalyvauja konjugacijoje OH-grupės, su kuriomis susijusi visa molekulė turi plokščią struktūrą.

10.9.3. Fizinės ir cheminės savybės

Aromatinės karboksirūgštys yra baltos kristalinės medžiagos, kai kurios iš jų turi malonų kvapą.

Svarbiausios pačių karboksirūgščių (aromatinių ir alifatinių) ir kai kuriais atvejais jų darinių, tokių kaip amidai, savybės yra jų rūgščių-šarmų savybės. Tuo pačiu metu pagrindinės savybės yra nereikšmingos ir neturi praktinės reikšmės.

Kaip ir alifatiniams analogams, reakcijos acilo grupėje būdingos aromatinėms rūgštims ir jų dariniams, dėl kurių kai kurie dariniai gaminami iš kitų.

Kita svarbi šių junginių savybė – reakcijos benzeno žiede, būdingos visiems aromatiniams dariniams.

10.9.3.1. Rūgščių savybės

Alifatinių karboksirūgščių rūgštinės savybės buvo aptartos anksčiau (6.4.4.1 skyrius). Aromatinėms karboksirūgštims rūgštingumas taip pat siejamas su galimybe iš karboksilo grupės paimti vandenilio katijoną. Tuo pačiu metu areno monokarboksirūgštys yra silpnos OH- rūgštys. Benzenkarboksirūgštis yra tik šiek tiek stipresnė už acto rūgštį ( RK A benzenkarboksirūgšties yra 4,17, palyginti su 4,76 acto rūgšties). Tai geriausiai galima paaiškinti galimybe pilniau delokalizuoti rūgšties liekanos anijono neigiamą krūvį dalyvaujant benzeno žiedo -elektronų sistemai.

Todėl, kaip ir su arenesulfoninėmis rūgštimis (10.3.3.4 skyrius) ir fenoliais (10.5.3.1 skyrius), elektronus sutraukiantys pakaitalai padidins rūgštines savybes, o elektronus dovanojančių pakaitų, atvirkščiai, mažės.

Tačiau kai kuriems pakaitalams orto- benzeno žiedo padėtis karboksilo grupės atžvilgiu, poveikis rūgštinėms areenkarboksirūgšties savybėms neapsiriboja indukciniu ir mezomeriniu poveikiu (taip pat ir erdviniu efektu). Šis vadinamasis orto efektas, pasireiškianti karboksilo sąveika ir esanti jame O-pozicija R-donorų grupė dėl intramolekulinių vandenilio jungčių. Pasireiškimo pavyzdys orto-poveikis yra funkcinių grupių sąveika salicilo rūgšties molekulėje, kuri padidina jos rūgštingumą, palyginti su benzenkarboksirūgštimi ( RK A = 3.00) padidinant poliškumą JIS-ryšiai karboksilo grupėje ir susidariusio anijono stabilizavimas:

salicilo rūgštis

Tai taip pat būdinga antraniliui ( O-aminobenzenkarboksirūgštis) ftalio rūgštis ( O-benzendikarboksirūgštis) ir panašios struktūros O-pakeistos benzenkarboksirūgštys.

Apskritai arenedikarboksi ir arenepolikarboksirūgštys yra stipresnės už monokarboksirūgštis (paveikia antrosios karboksilo grupės akceptorinis poveikis).

Kai kurių rūgščių amidai ir imidai taip pat turi reikšmingų rūgštinių savybių. Pavyzdžiui, ftalimidas yra tipiškas (nors ir silpnas) NH- rūgštis ( RK A = 8.3):

Jis tirpsta vandeniniuose šarmuose (susidaro druska ir hidrolizė). Todėl, norint gauti stabilias druskas, jos sintetinamos bevandenėje terpėje.

Ftalimido druskos (pvz., kalio ftalimidas) buvo panaudotos gaminant grynus pirminius aminus ( Gabrieliaus sintezė*):

Pirmasis etapas yra halogenalkano sąveika su kalio ftalimidu, kuris yra nukleofilas, tipiška reakcija. S N haloalkanų serijoje. Po to vyksta gauto produkto hidrolizė N- alkilftalimidas, kuris paprastai atliekamas druskos rūgšties terpėje.

10.9.3.2. Reakcijos acilo grupėje

Anksčiau, naudojant alifatinių analogų pavyzdį (6.4.4.2 skyrius), buvo nagrinėjamos nukleofilinės pakeitimo reakcijos karboksilo rūgščių karboksilo grupėje ir šių rūgščių darinių acilo grupėse. Šiuo atveju iš kai kurių acilo darinių susidaro kiti acilo dariniai.

Galima ir rūgštinė katalizė.

Reakcijos greitis priklauso nuo erdvinių veiksnių, karbonilo anglies atomo krūvio dydžio ir išeinančios grupės pobūdžio (jos baziškumo). Taigi aromatinių karboksirūgščių ir jų darinių reaktyvumas mažėja ta pačia tvarka kaip ir jų alifatinių atitikmenų:

Arenkarboksirūgštims taip pat būdingos dekarboksilinimo reakcijos, prasidedančios nukleofiliniu ataka karbonilo anglies atomui (6.4.4.4 skyrius).

10.9.3.3. Elektrofilinis pakaitalas

Kaip matyti iš benzenkarboksirūgšties struktūros, karboksilo grupė turi elektronus sutraukiantį poveikį benzeno žiede, todėl sumažina elektronų tankį žiede ir nukreipia įeinantį elektrofilą daugiausia į meta- padėtis. Tai galima parodyti elektronų tankio pasiskirstymo pradinėje benzenkarboksirūgšties molekulėje ribinėmis formulėmis:

Iš S E-areenkarboksirūgščių (ir jų acilo darinių) reakcijos pasižymi nitrinimo, sulfoninimo ir halogeninimo reakcijomis. Pavyzdžiui: