Галогенкарбонові кислоти

Галогенкарбонові кислоти — це карбонові кислоти, які містять один або декілька атомів галогену у радикалі. Наприклад, хлороцтова кислота Cl—CH2—COOH.

ОтриманняРедагувати

Галогенкарбонові кислоти отримують галогенуванням карбонових кислот. Для отримання трифлуороцтової кислоти застосовують HF, при цьому відбувається електроліз:

 

При хлоруванні та бромуванні застосовують PCl3 та PBr3. Спочатку утворюються галогенангідриди, потім до них приєднується галоген, а потім вони взаємодіють з кислотами, які ще не прореагували. При цьому утворюються α-галогенкарбонові кислоти:

 

 

 

Для отримання β-галогенкарбонових кислот галогеноводні приєднують до ненасичених карбонових кислот. Ця реакція відбувається всупереч правилу Марковникова:

 

Хімічні властивостіРедагувати

Галогенкарбонові кислоти є сильнішими кислотами, ніж карбонові, внаслідок негативного I-ефекту галогенів. Також вони мають більшу реакційну здатність у реакціях нуклеофільного заміщення галогенів через карбонільну групу.

Реакції за участі атома галогенуРедагувати

Галогенкарбонові кислоти легко вступають у реакції нуклеофільного заміщення. Вони можуть вступати у реакції зі слабкими нуклеофілами, як-от вода:

 

Механізм такої реакції для α-галогенкарбонових кислот такий: спочатку відщеплюється галогеноводень. Від карбоксильної групи відщеплюється протон, а від атома карбону — негативний іон галогену. При цьому між негативним атомом оксигену з карбоксильної групи та позитивним атомом карбону утворюється зв'язок. Потім негативний іон нуклеофілу приєднується до атома карбону, а протон — до атома оксигену.

За таким механізмом можуть взаємодіяти і з аміаком, утворюючи амінокислоти. Останні вступають в реакцію нейтралізації з іншим продуктом реакції — галогеноводнем:

 

Галогенкарбонові кислоти також можуть вступати у реакцію дегідрогалогенування — відщеплення галогеноводню з утворенням ненасичених карбонових кислот:

 

Насправді вони спочатку вступають у реакцію нуклеофільного заміщення, а потім дегідратуються:

 

Реакції за участі карбоксильної групиРедагувати

Галогенкарбонові кислоти є сильнішими кислотами, ніж просто карбонові. З основами утворюють солі, зі спиртами — естери:

 

α-галогенкарбонові кислоти (особливо ди- та три-заміщені) при нагріванні здатні до декарбоксилювання. При цьому утворюється галогеналкан (або галогеналкен чи галогеналкін) та вуглекислий газ:

 

ЛітератураРедагувати

Ластухін Ю. О., Воронов С. А. Органічна хімія. — 3-є. — Львів : Центр Європи, 2006. — 864 с. — ISBN 966-7022-19-6.