Химические свойства предельных кислот и их производных

Для карбоновых кислот и их производных характерна раз­нообразная реакционная способность, обусловленная присутст­вием в молекулах карбоксильной группы. В карбоксильной группе имеются полярные ковалентные связи: между ее угле­родным и кислородным атомами (С=О, С—О), а также связь О—Н. При этом связь С=О длиннее, чем в кетонах, а связь С—О короче, чем в спиртах, что обусловлено взаимодействием непо­деленной пары кислородного атома гидроксильной группы с л-электронами карбонильной группы, т. е. электронодопорным эффектом сопряжения (+М). В результате этого эффекта увели­чивается полярность связи О—Н и снижается частичный поло­жительный заряд δ+ на карбонильном углеродном атоме по сравнению с другими карбонильными соединениями (альдеги­дами и кетонами).

Соответственно и связанный с карбоксиль­ной группой С—Н - кислотный центр является более слабым, чем аналогичный центр в альдегидах и кетонах:

– нуклеофильный центр (атакуется электрофилом)

– электрофильный центр (атакуется нуклеофилом)

– подвижный атом водорода (атакуется свободным радикалом)

В отличие от альдегидов и кетонов, для которых характерны реакции нуклеофильного присоединения по кратной связи кар­бонильной группы, карбоновые кислоты и их производные обыч­но вступают в реакции нуклеофильного замещения по их элек-трофильным центрам, часто сопровождаемые кислотно-основными и окислительно-восстановительными превращениями.

Атом водорода, связанный с α-углеродным атомом цепи, также чувствителен к атаке свободными радикалами, что мо­жет приводить к гомолитическому разрыву разных связей и даже вызывать реакции декарбоксилирования или декарбонилирования (отщепления СО₂ или СО соответственно). Таким образом, карбоновые кислоты и их производные могут взаимодействовать с нуклеофилами, электрофилами или с радикальными частицами в зависимости от свойств реагентов и условий проведения реакции. Схема, отражающая химические свойства насыщенных монокарбоновых кислот приведена ниже.