Опыт 5. Декарбоксилирование щавелевой кислоты.

В сухую 1-ю пробирку поместите лопаточку щавелевой кислоты, закройте пробкой с газоотводной трубкой и опустите конец ее во 2-ю пробирку с 2-3 каплями баритовой воды. Нагрейте 1-ю пробирку до появления осадка во 2-й пробирке. Удалите конец газоотводной трубки из жидкости и, продолжая нагревание 1-й пробирки, подожгите у отверстия трубки выделяющийся газ. Он горит характерным голубым пламенем.

Схемы реакций.

Вопросы:

1. Сравните способность к декарбоксилированию уксусной и щавелевой кислот.

2. Для каких целей можно использовать данную реакцию в качественном анализе?

ЗАДАЧИ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯ:

1. Напишите структурные формулы каждого из следующих соединений по их систематическому названию:

– гександиовая кислота;

– N, N-диэтилгексанамид;

– изобутилпропаноат;

– гексадиен-2, 4-овая кислота (сорбиновая кислота);

– 2-гидроксибензойная кислота;

– 3-гидрокси-3-карбоксипентандиовая кислота;

– транс-бутендиовая кислота.

2. Назовите по заместительной номенклатуре IUPAC каждое из следующих соединений:

3. g-Гидроксимасляная кислота применяется в виде натриевой соли как снотворное средство, а также в анестезиологии в качестве неингаляционного средства при операциях. Сравните силу ОН-кислотных центров g-гидроксимасляной кислоты и напишите схему реакции образования ее натриевой соли с более сильным ОН–кислотным центром.

4. Объясните, почему малеиновая (цис-бутендиовая) кислота на первой ступени диссоциации проявляет более сильные кислотные свойства (рКа 1,92), чем ее транс-изомер – фумаровая кислота (рКа 3,02), а на второй ступени, наоборот, фумаровая кислота проявляет более сильные кислотные свойства (рКа 4,38), чем малеиновая (рКа 6,23).

5. В органическом синтезе для реакций ацилирования используются не сами карбоновые кислоты, а некоторые их функциональные производные. Напишите схемы реакций получения функциональных производных карбоновых кислот: хлорангидридов, ангидридов, сложных эфиров, амидов. Сравните их ацилирующую способность.

6. В состав валидола входит сложный эфир ментола (2-изопропил-5-метилциклогексанола) и изовалериановой кислоты (3-метилбутановой кислоты). Напишите схему реакций его образования. Опишите механизм, объясните роль кислотного катализатора.

7. Тиоэфиры карбоновых кислот являются ацилирующими агентами в организме. Напишите схему реакции образования тиоэфира уксусной кислоты. Укажите ее механизм. Сравните ацилирующую способность метилэтаноата и метилтиоэтаноата.

8. В органическом синтезе широко используется малоновый эфир – полный этиловый эфир малоновой кислоты. Напишите схему реакции его образования. Укажите механизм реакции. Найдите кислотные центры в составе малоновой кислоты и малонового эфира. Сравните их силу.

9. Диэтиламид никотиновой кислоты применяется в виде 25% водного раствора под названием кордиамин в качестве стимулятора центральной нервной системы. Его синтезируют по схеме:

Напишите схемы реакций. Объясните, почему необходима стадия превращения никотиновой кислоты в ее хлорангидрид. Укажите механизмы реакций.

10. Салициламид (противовоспалительное, болеутоляющее и жаропонижающее средство) получают путем аммонолиза метилсалицилата (метил-2-гидроксибензоат). Напишите схему реакций, опишите механизм. Можно ли путем прямого аммонолиза получить салициламид из салициловой кислоты? Напишите схемы реакций.

11. Парацетамол (жаропонижающее и болеутоляющее средство) получают путем ацилирования n-аминофенола. Сравните нуклеофильные свойства амногруппы и фенольного гидроксида в составе n-аминофенола и прогнозируйте, какая из них будет ацилироваться 1 моль уксусного ангидрида. Напишите схему реакции ацилирования, укажите ее механизм.

12. Никотинамид (витамин РР) предупреждает развитие пеллагры. Проведите его гидролиз в кислой и щелочной среде. Опишите механизмы.

ЗАНЯТИЕ 9.