Как получить бензойную кислоту
- Что такое бензойная кислота и как ее получить?
- Синтез бензойной кислоты из толуола
- Альтернативные способы получения бензойной кислоты
- Применение бензойной кислоты
Что такое бензойная кислота и как ее получить?
Бензойная кислота, химическая формула которой C6H5COOH, является одноосновной карбоновой ароматической кислотой. Это бесцветные кристаллы, плохо растворимые в воде, но хорошо растворимые в некоторых органических растворителях. Бензойная кислота может быть получена различными путями.
Синтез бензойной кислоты из толуола
Один из способов получения бензойной кислоты - синтез из толуола, химическая формула которого C6H5CH3. В ходе ряда реакций, метильная группа (CH3) в толуоле окисляется до карбоксильной группы (COOH). Общая схема реакции выглядит так: 2C6H5CH3 + 3O2 = 2C6H5COOH + 2H2O. В лабораторных условиях такое окисление может быть проведено с использованием перманганата калия (KMnO4) или соединений хрома в высшей степени окисления, таких как хромовый ангидрид (CrO3) или калий двухромовокислый (K2Cr2O7). В промышленности окисление проводится с использованием чистого кислорода и марганцевых или кобальтовых катализаторов.
Альтернативные способы получения бензойной кислоты
Кроме синтеза из толуола, бензойная кислота может быть получена и другими способами. Например, она может быть получена из бромбензола (C6H5Br) с использованием "реактива Гриньяра" - сложного комплексного соединения, состоящего из алкил- или арил- галогенида и иона магния. Конечная стадия этой реакции, при добавлении соляной кислоты, выглядит так: C6H5CO2MgBr + HCl = C6H5COOH + MgBrCl. Также бензойная кислота может быть получена методом гидроксилирования бензойного спирта. Реакция происходит по механизму, изображенному в упрощенной форме: 2C6H5CHO (бензальдегид) + OH- = C6H5CH2OH (бензиловый спирт) + C6H5COOH (бензойная кислота). Эта реакция известна как "Реакция Канниццаро" или "Реакция диспропорционирования альдегидов".
Применение бензойной кислоты
Бензойная кислота и ее соли имеют широкое применение в различных отраслях. В пищевой промышленности они используются в качестве консервантов и обозначаются международными номенклатурными кодами Е210, Е211, Е212, Е213. В медицине они применяются как обеззараживающие средства и компоненты некоторых мазей. Некоторые летучие соединения бензойной кислоты используются в парфюмерии.
Итак, бензойная кислота, C6H5COOH, можно получить из толуола с использованием различных окислительных реагентов, таких как перманганат калия или хромовый ангидрид. Она также может быть получена из бромбензола с помощью "реактива Гриньяра" или методом гидроксилирования бензойного спирта. Бензойная кислота и ее соли широко применяются в пищевой промышленности, медицине и парфюмерии.