Съдържание
- Молекулярна структура
- Образуване на сол
- Производство на естери
- Производство на киселинен халид
- Сулфонирането
- Продукти за нитрация
- Продукти за халогениране
Бензоената киселина е твърдо, бяло кристално вещество, което е химически класифицирано като ароматна карбоксилна киселина. Молекулярната му формула може да бъде написана като C7H6O2. Химичните му свойства се основават на факта, че всяка молекула се състои от кисела карбоксилна група, прикрепена към ароматна пръстенова структура. Карбоксилната група може да бъде подложена на реакции за образуване на продукти като соли, естери и киселинни халогениди. Ароматният пръстен може да претърпи реакции като сулфониране, нитрация и халогениране.
Молекулярна структура
Сред ароматните карбоксилни киселини бензоената киселина има най-простата молекулна структура, при която една карбоксилна група (COOH) е директно свързана с въглероден атом на бензолен пръстен. Бензоловата молекула (молекулна формула C6H6) е съставена от ароматен пръстен от шест въглеродни атома, с водороден атом, прикрепен към всеки въглероден атом. В молекулата на бензоената киселина COOH групата замества един от Н атомите на ароматния пръстен. За да се посочи тази структура, молекулната формула на бензоената киселина (C7H6O2) често се пише като C6H5COOH.
Химичните свойства на бензоената киселина се основават на тази молекулна структура. По-специално, реакциите на бензоена киселина могат да включват модификации на карбоксилната група или ароматния пръстен.
Образуване на сол
Киселинната част на бензоената киселина е карбоксилната група и тя реагира с основа, за да образува сол. Например, той реагира с натриев хидроксид (NaOH) за получаване на натриев бензоат, йонно съединение (C6H5COO-Na +). И бензоената киселина, и натриевият бензоат се използват като хранителни консерванти.
Производство на естери
Бензоената киселина реагира с алкохоли за получаване на естери. Например, с етилов алкохол (C2H5OH) бензоената киселина образува етил бензоат, естер (C6H5CO-O-C2H5). Някои естери на бензоената киселина са пластификатори.
Производство на киселинен халид
С фосфорен пентахлорид (PCl5) или тионилхлорид (SOCl2) бензоената киселина реагира, като образува бензоилхлорид (C6H5COCl), който е класифициран като киселинен (или ацилов) халид. Бензоил хлоридът е силно реактивен и се използва за образуване на други продукти. Например, той реагира с амоняк (NH3) или амин (като метиламин, СНз-NH2), за да образува амид (бензамид, C6H5CONH2).
Сулфонирането
Реакцията на бензоена киселина с изпаряваща сярна киселина (H2SO4) води до сулфуниране на ароматния пръстен, при което функционалната група SO3H замества водородния атом върху ароматния пръстен. Продуктът е предимно мета-сулфобензоена киселина (SO3H-C6H4-COOH). Префиксът "мета" показва, че функционалната група е свързана към третия въглероден атом спрямо точката на свързване на карбоксилната група.
Продукти за нитрация
Бензоената киселина реагира с концентрирана азотна киселина (HNO3), в присъствието на сярна киселина като катализатор, което води до нитриране на пръстена. Първоначалният продукт е най-вече мета-нитробензоена киселина (NO2-C6H4-COOH), в която функционалната група NO2 е прикрепена към пръстена в мета позиция спрямо карбоксилната група.
Продукти за халогениране
В присъствието на катализатор, като железен хлорид (FeCl3), бензоената киселина взаимодейства с халоген като хлор (Cl2), за да образува халогенирана молекула като мета-хлоробензоена киселина (Cl-C6H4-COOH). В този случай хлорният атом е прикрепен към пръстена в мета позиция спрямо карбоксилната група.