Innhold
- Molekylær struktur
- Saltformasjon
- Produksjon av estere
- Produksjon av en syrehalogenid
- sulfoneringen
- Nitrasjonsprodukter
- Halogeneringsprodukter
Benzosyre er et fast, hvitt krystallinsk stoff som er kjemisk klassifisert som en aromatisk karboksylsyre. Dens molekylformel kan være skrevet som C7H6O2. De kjemiske egenskapene er basert på det faktum at hvert molekyl består av en sur karboksylgruppe festet til en aromatisk ringstruktur. Karboksylgruppen kan gjennomgå reaksjoner for å danne produkter som salter, estere og syrehalogenider. Den aromatiske ringen kan gjennomgå reaksjoner som sulfonering, nitrering og halogenering.
Molekylær struktur
Blant aromatiske karboksylsyrer har benzosyre den enkleste molekylstrukturen, der en enkelt karboksylgruppe (COOH) er direkte festet til et karbonatom i en benzenring. Benzenmolekylet (molekylformel C6H6) består av en aromatisk ring med seks karbonatomer, med et hydrogenatom festet til hvert karbonatom. I benzosyremolekylet erstatter COOH-gruppen et av H-atomer på den aromatiske ringen. For å indikere denne strukturen, er molekylformelen til benzosyre (C7H6O2) ofte skrevet som C6H5COOH.
De kjemiske egenskapene til benzosyre er basert på denne molekylstrukturen. Spesielt kan reaksjonene av benzosyre involvere modifikasjoner av karboksylgruppen eller den aromatiske ringen.
Saltformasjon
Den sure delen av benzosyre er karboksylgruppen, og den reagerer med en base for å danne et salt. For eksempel reagerer den med natriumhydroksyd (NaOH) for å produsere natriumbenzoat, en ionisk forbindelse (C6H5COO-Na +). Både benzosyre og natriumbenzoat brukes som konserveringsmidler for mat.
Produksjon av estere
Benzosyre reagerer med alkoholer for å produsere estere. For eksempel, med etylalkohol (C2H5OH), danner benzosyre etylbenzoat, en ester (C6H5CO-O-C2H5). Noen estere av benzosyre er myknere.
Produksjon av en syrehalogenid
Med fosforpentaklorid (PCl5) eller tionylklorid (SOCl2) reagerer benzosyre og danner benzoylklorid (C6H5COCl), som er klassifisert som en syre (eller acyl) halogenid. Benzoylklorid er svært reaktiv og brukes til å danne andre produkter. For eksempel reagerer den med ammoniakk (NH3) eller et amin (slik som metylamin, CH3-NH2) for å danne et amid (benzamid, C6H5CONH2).
sulfoneringen
Reaksjon av benzosyre med røykende svovelsyre (H2SO4) fører til sulfonering av den aromatiske ringen, hvor den funksjonelle gruppen SO3H erstatter et hydrogenatom på den aromatiske ringen. Produktet er for det meste metasulfobenzoesyre (SO3H-C6H4-COOH). Prefikset "meta" indikerer at den funksjonelle gruppen er bundet til det tredje karbonatom i forhold til tilknytningspunktet for karboksylgruppen.
Nitrasjonsprodukter
Benzosyre reagerer med konsentrert salpetersyre (HNO3) i nærvær av svovelsyre som katalysator, noe som fører til nitrering av ringen. Utgangsproduktet er stort sett meta-nitrobenzosyre (NO2-C6H4-COOH), der den funksjonelle gruppen NO2 er festet til ringen i metaposisjonen i forhold til karboksylgruppen.
Halogeneringsprodukter
I nærvær av en katalysator slik som jernklorid (FeCl3), reagerer benzosyre med et halogen så som klor (Cl2) for å danne et halogenert molekyl slik som metaklorbenzosyre (Cl-C6H4-COOH). I dette tilfellet er et kloratom festet til ringen i metaposisjonen i forhold til karboksylgruppen.