Карбоновые кислоты
Свойства карбоновых кислот
Восстановление
Восстановление карбоксильной группы осуществляется действием натрия в спирте (реакция Буво-Блана) или алюмогидридом лития. В обоих случаях восстановление завершается образованием спиртовой молекулы.
Нужно иметь в виду, что восстановление кислот всегда протекает труднее, чем их производных, поэтому на практике превращение группы COOH в CH2OH чаще всего проводят через стадию хлорангидрида или сложного эфира.
Окисление
Карбоновые кислоты вообще устойчивы к действию окислителей. Лишь муравьиная кислота, которую можно рассматривать как кислоту и альдегид одновременно, легко окисляется, и ее соли иногда используют в качестве восстановителей, например, для превращения нитрилов в альдегиды (см. главу Оксосоединения).
Другим исключением являются арилзамещенные алифатические кислоты, типа фенилуксусной, которые окисляются до бензойных с разрывом С-С связи.
Декарбоксилирование
Термическое декарбоксилирование кислот используется для получения алканов – происходит замена карбоксила на водород. В то же время, разложение солей карбоновых кислот в зависимости от условий проведения реакции приводит к образованию продуктов различного строения – могут быть получены как алканы, так и кетоны (из кальциевых солей). Наконец, электролитическое восстановление (реакция Кольбе), тоже сопровождающееся выделением CO2, приводит к алканам димерного строения.
Реакции углеводородного радикала
Хлорирование карбоновых кислот при действии хлором в условиях свободно-радикальной реакции протекает неизбирательно: образуется смесь продуктов хлорирования в разные положения цепи.
Для избирательного галогенирования в α-положение, а именно α-замещенные карбоновые кислоты представляют наибольший интерес (окси-, аминокислоты), пользуются способом Геля-Фольгарда-Зелинского. Реакция состоит в одновременном действии на кислоту бромом и трибромидом фосфора, который образуется из красного фосфора in situ.
Принцип катализа состоит в превращении кислоты в бромангидрид, который в несравненно большей степени способен енолизоваться, а именно это и является необходимым условием активации α-положения.