Большая Советская Энциклопедия (КА) - Большая Советская Энциклопедия "БСЭ" - Страница 347

  К. к. — жидкие (например, низшие жирные кислоты) или твёрдые (например, высшие жирные и ароматические кислоты) вещества (см. табл. ). Низшие члены насыщенных К. к. жирного ряда хорошо растворимы в воде, средние члены (C4 — C10 ), а также ароматические кислоты — ограниченно, высшие жирные кислоты в воде не растворимы; как и ароматические кислоты, они хорошо растворяются в спирте, эфире, бензоле.

  Наиболее важные химические свойства К. к. — способность превращаться в производные. При взаимодействии с основаниями К. к. дают соли :

RCOOH + NaOH ® RCOONa + H2 O.

При действии на К. к. спиртов в присутствии минеральных кислот легко образуются эфиры сложные :

RCOOH + R'OH ® RCOOR' + H2 O;

при действии галогенангидридов минеральных кислот (например, PCl3 , POCl3 , SOCl2 )— галогенангидриды К. к. RCOX (X — атом галогена). При нагревании кислот с водоотнимающими средствами получаются ангидриды К. к. (RCO)2 O. Галогенангидриды и ангидриды К. к. применяют как ацилирующие агенты. Отщепление воды от аммониевых солей К. к. (1) и реакция галогенангидридов с аммиаком (2) приводят к амидам кислот :

1) RCOONH4 ® RCONH2 + H2 O

2) RCOCI + 2NH3 ® RCONH2 + NH4 CI.

  Методы получения К. к. весьма многочисленны. Окислением первичных спиртов и альдегидов получают К. к. с тем же числом атомов углерода. Окисление кетонов сопровождается разрывом связи С—С; из циклических кетонов образуются дикарбоновые кислоты, например адипиновая кислота из циклогексанона:

Насыщенные углеводороды могут быть подвергнуты деструктивному окислению с образованием смеси продуктов, в том числе и карбоновых кислот. Этим методом из 1 m парафина обычно получают около 350 кг К. к. Окисление боковой цепи жирно-ароматических углеводородов либо многоядерных ароматических углеводородов приводит к ароматическим К. к.; например, фталевая кислота получается окислением о -ксилола или нафталина:

  Ненасыщенные углеводороды окисляются по месту двойной связи:

.

  Важный метод синтеза К. к. — гидролиз их нитрилов, легко получаемых взаимодействием галогенопроизводных углеводородов с цианистым натрием:

RCI + NaCN ® RCN ® RCOOH.

  В настоящее время промышленное значение приобрёл метод синтеза К. к. карбонилированием, т. е. введением группы CO в органические соединения:

  Некоторые К. к. получают из природных продуктов. Так, щелочным гидролизом (омылением) жиров получают соли высших жирных кислот (мыла) и глицерин . Лимонную кислоту получают из ботвы хлопчатника и из стеблей махорки (после выделения из них никотина). Многие К. к. получают сбраживанием углеводов в присутствии бактерий определённого вида (маслянокислое, молочнокислое, лимоннокислое и др. виды брожения).

  К. к. широко распространены в природе в свободном состоянии и в виде производных (главным образом сложных эфиров). Так, в летучем масле герани содержится пеларгоновая кислота, в лимонах — лимонная. В состав животных и растительных жиров и масел входят глицериды высших нормальных К. к. жирного ряда, из которых преобладают пальмитиновая кислота , стеариновая кислота и олеиновая кислота .

  К. к., их производные, а также многочисленные соединения, содержащие наряду с карбоксильной иные функциональные группы (например, аминокислоты , оксикислоты и др.), имеют большое биологическое значение и находят разнообразное практическое применение. Муравьиную и уксусную кислоты, например, применяют при крашении и печатании тканей; уксусную кислоту и уксусный ангидрид — в производстве ацетилцеллюлозы . Аминокислоты входят в состав белков. В медицине используют салициловую кислоту, n -аминосалициловую кислоту (ПАСК) и др.

  Высшие жирные К. к. широко применяют как сырьё для производства мыла , лаков и красок , поверхностно-активных веществ, как эмульгаторы в производстве каучуков, как пластификаторы в производстве резин и др. Адипиновая кислота — один из исходных продуктов в производстве полиамидного волокна (найлона), терефталевая — в производстве полиэфирного волокна (лавсана, терилена), полимерный нитрил акриловой кислоты (орлон) применяют как синтетическое волокно, близкое по свойствам к натуральной шерсти. Полимеры и сополимеры эфиров метакриловой кислоты используют как органическое стекло.

Некоторые представители карбоновых кислот и их свойства

Наименование Формула Температура плавления, °С Температура кипения, °С Плотность,* г/см2 Алифатические (жирные) кислоты Муравьиная НСООН 8,4 100,5 1,220(20) Уксусная СН3 СООН 16,6 118,2 1,049(20) Пеларгоновая СН3 (СН2 )7 СООН 12,3 255,6 0,906(20) Пальмитиновая СН3 (СН2 )14 СООН 62,8 390 0,841(80) Стеариновая СН3 (СН2 )16 СООН 69,6 360 (с разложением) 0,839(80) Адипиновая НООС(СН2 )4 СООН 153,5 265(100 мм рт. ст. )** 1,366(20) Акриловая СН2 =СНСООН 12,3 140,0 1,062(16) Метакриловая СН2 =С(СНЗ )СООН 16 163 1,015(20) Олеиновая СН3 (СН2 )7 СН=СН(СН2 )7 СООН 16 223(10 мм рт. ст. ) 0,895(18) Ароматические кислоты Бензойная С6 Н5 СООН 121,7 249,2 1.322(20) Коричная С6 Н5 СН=СНСООН 136 300 1,245(20) Терефталевая n =НООСС6 Н4 СООН — 300 (возгоняется) —

*В скобках указана температура (в °С). ** 1 мм рт.ст. = 133,322 н/м2 .

  Лит.: Неницеску К. Д., Органическая химия, пер. с рум., т. 1—2, М., 1962—1963; Несмеянов А. Н., Несмеянов Н. А., Начала органической химии, кн. 1—2, М., 1969—70.

Карбораны

Карбора'ны, химические соединения, состоящие из атомов бора, углерода и водорода, общей формулы Bn Cm Hn+m. В К. атомы В и С расположены по вершинам более или менее правильного многогранника, причём каждый атом В или С связан с одним атомом Н. В К. один из атомов В или С может быть замещен на атом другого элемента, например фосфора, мышьяка, олова, алюминия и т.д. Агрегатное состояние К. по мере увеличения n меняется от газообразного до твёрдого. К. и их производные отличаются высокой термической и химической стабильностью. По свойствам они во многом аналогичны ароматическим углеводородам и способны к разнообразным превращениям, которые связаны с замещением атомов Н, стоящих у атома С или В. К. получают в основном взаимодействием производных ацетилена с соответствующими бороводородами .