2.5.6. Карбоновые кислоты (R-СООН) и их производные (R-СО-X)
Общий признак соединений этого ряда — наличие полярной карбонильной группы, связанной с группой атомов, X, где X — группа
в кислоте;
в галогенангидриде кислоты;
(алкоксидный радикал) — в сложном эфире;
а амиде;
(ацилоксидный радикал) — в ангидриде кислоты;
в гидразиде кислоты.
Полярность и, следовательно, активность карбонильной группы зависят от силы мезомерного и индукционного эффектов группы А (см. п. 2.5.5),
Наиболее характерным типом реакций
является нуклеофильное замещение у атома углерода карбонильной группы (X — уходящая группа). Реакции подвержены кислотному и основному катализу. Кислота-катализатор
координируется
атому кислорода карбонильной группы и облегчает нуклеофильную атаку на атом углерода. Основание-катализатор повышает нуклеофильность реагента. Например:
В качестве нуклеофилов
могут выступать вода, спирты, аммиак, амины, гидразин
гидрокснламин
карбоновые кислоты, фенол
анилин
и др.:
Итогом реакций является замещение в нуклеофильном реагенте подвижного атома водорода ацильным радикалом
(реакции ацилирования). Например:
Судя по электронному строению, для кислот можно предвидеть также реакции, связанные с наличием кислотного протона (его можно заменить металлом) и с нуклеофильностью атома кислорода гидроксильной группы:
Как нуклеофилы кислоты значительно слабее спиртов, поскольку неподеленные пары электронов атома кислорода вовлечены с сопряжение с
-электронами, Тем не менее кислоты способны алкилироваться и ацилироваться: