Съдържание

• Молекулярна структура
• Образуване на соли
• Производство на естер
• Производство на киселинен халогенид
• Сулфониране
• Нитрация
• Халогениране

Бензоената киселина е твърдо, бяло, кристално вещество, което химически се класифицира като ароматна карбоксилна киселина. Неговата молекулярна формула може да бъде записана като C7H6O2. Неговите химични свойства се основават на факта, че всяка молекула се състои от карбоксилна група, прикрепена към ароматен пръстен. Карбоксилната група може да претърпи реакции, за да образува продукти като соли, естери и киселинни халогениди. Ароматният пръстен може да претърпи реакции като сулфониране, нитриране и халогениране.

Молекулярна структура

Сред карбоксилните киселини бензоената киселина има най-простата молекулярна структура, при която единична карбоксилна група (СООН) е директно свързана с въглероден атом в бензенов пръстен. Молекулата на бензола (с молекулна формула C6H6) се образува от ароматен пръстен от шест въглеродни атома, с водороден атом, прикрепен към всеки един. В молекулата на бензоената киселина групата СООН замества един от водородите на пръстена. За да се посочи тази структура, молекулната формула на бензоената киселина (C7H6O2) обикновено се записва като C6H5COOH.

Химичните свойства на бензоената киселина се основават на нейната молекулярна структура. По-специално, реакциите на бензоена киселина могат да включват модификации на карбоксилната група или ароматния пръстен.

Образуване на соли

Киселата част на бензоената киселина е карбоксилната група и тя реагира с основа, за да образува сол. Например, той реагира с натриев хидроксид (NaOH), като се получава натриев бензоат, йонно съединение (C6H5COO-Na +). Както бензоената киселина, така и натриевият бензоат се използват като хранителни консерванти.

Производство на естер

Бензоената киселина реагира с алкохоли, образувайки 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 халогенид

С фосфорен пентахлорид (PCl5) или тионил хлорид (SOCl2), бензоената киселина реагира, образувайки бензоил хлорид (C6H5COCl), който се класифицира като киселинен (или ацил) халид. Бензоил хлоридът е силно реактивен и се използва за образуване на други продукти. Например, той реагира с амоняк (NH3) или амин (като метиламин, CH3-NH2), за да образува амид (бензамид, C6H5CONH2).

Сулфониране

Реакцията на бензоена киселина с димяща сярна киселина (H2SO4) води до сулфониране на ароматния пръстен, в който функционалната група SO3H замества водороден атом в бензеновия пръстен. Продуктът е главно мета-сулфобензоена киселина (SO3H-C6H4-COOH). Префиксът "мета" показва, че функционалната група е свързана с третия въглерод по отношение на точката на свързване на карбоксилната група.

Нитрация

Бензоената киселина реагира с концентрирана азотна киселина (HNO3), в присъствието на сярна киселина като катализатор, което води до нитриране на пръстена.Изходният продукт е главно мета-нитробензоена киселина (NO2-C6H4-COOH), в която функционалната група NO2 е прикрепена към пръстена в метапозицията спрямо карбоксилната група.

Халогениране

В присъствието на катализатор като железен хлорид (FeCl3), бензоената киселина реагира с халоген като хлор (Cl2), за да образува халогенирана молекула като мета-хлорбензоена киселина (Cl-C6H4-COOH). В този случай хлорен атом е прикрепен към пръстена в мета позицията спрямо карбоксилната група.