[ начало ] | [ М ] |
Муравьиная кислота
(acidum formicicum, Ameisensä ure,
acide formique), по нов. хим. номенклатуре — "метановая кислота",
простейшая из органических кислот.
Она представляет первый член ряда предельных одноосновных кислот; относится к
метиловому (древесному) спирту так же, как уксусная к этиловому (винному).
Впервые М. кислота была получена англичанином Реем (1670 г.) перегонкой из
красных муравьев, откуда и получила свое название. Первый способ искусственного
получения М. кислоты дал Дёберейнер (1822 г.). М. кислота очень распространена в
природе. Она находится в муравьях, особенно в красном муравье (Formica rufa);
перегонкой больших лесных муравьев со слабым винным спиртом получается аптечный
Spiritus formicarum officinalis, представляющий раствор свободной муравьиной
кислоты в винном спирте. М. кислота находится также в гусенице шелкопряда
(Bombyx processionea), в различных органах, тканях и выделениях животных: в
крови, моче, жидкости из
селезенки, в мясном соке, в поте человека и в небольшом количестве в гуано. В
растительном царстве М. кислота также довольно распространена: свободная М.
кислота найдена в жгучей крапиве, в плодах мыльного дерева (Sapindus saponaria),
в иглах сосны, особенно в
отпавших; найдена в хворосте хвойных, в продажном скипидаре, где, вероятно,
представляет продукт окисления терпенов. Кроме того, свободная М. кислота
найдена в природе в некоторых минеральных водах (Мариенбад, Брюккенау и др.).
Реакции образования М. кислоты многочисленны. Теоретический интерес представляют
реакции образования М. кислоты из окиси углерода и угольной кислоты. Бертело
получил М. кислоту действием окиси углерода на влажную щелочь. Особенное
значение представляют реакции образования М. кислоты восстановлением угольной
кислоты, так как они подводят к решению вопроса о процессе ассимиляции угольной
кислоты растениями: М. кислоту можно считать первым продуктом восстановления
углекислоты. Кольбе и Шмитт, оставляя стоять над водой металлический калий в
атмосфере угольной кислоты, получили смесь КНСО 3
и KHCO 2. Ройер
получил М. кислоту электролизом воды, через которую пропускался ток угольной
кислоты. С другой стороны, М кислота представляет промежуточный продукт при
окислении органических тел; окончательным продуктом окисления является угольная
кислота. Действительно, М. кислота образуется при окислении (перекисью марганца
с серной кислотой) крахмала, тростникового сахара, виноградного сахара,
молочного сахара, клетчатки, а также белковых тел, клея и др. М. кислота
образуется также при сухой перегонке дерева, торфа и т. п. М. кислота может быть
получена общими реакциями образования предельных органических кислот: окислением
древесного спирта (переходя через муравьиный альдегид), через обмыливание ее
нитрила (синильной к-ты), действием едкой щелочи на хлороформ. Но для
приготовления М. кислоты главным образом применяют реакцию образования ее при
распадении щавелевой кислоты, С 2 Н 2 О 4
(Бертело). Кристаллическую щавелевую кислоту нагревают с равным количеством
безводного глицерина до 100 — 105°. Щавелевая кислота распадается с выделением
CO 2, причем
образуется сложный эфир глицерина и М. кислоты (моноформин или диформин):
Этот эфир в последующую фазу разлагается водой с образованием свободной М. кислоты и с выделением глицерина:
который с новым количеством щавелевой кислоты может таким же порядком вновь образовать муравьиную кислоту и т. д. Таким образом, небольшим количеством глицерина можно перевести большое количество щавелевой кислоты в муравьиную. Для получения чистой М. кислоты лучше вместо глицерина брать маннит. При описанной реакции получается водная М. кислота. При повторной перегонке такой кислоты можно получить водную кислоту с постоянной точкой кипения 107,1°, содержащую 77,5% CO 2H2. Безводную М. кислоту получают следующими способами: в водной М. кислоте растворяют при нагревании обезвоженную щавелевую кислоту, охлаждением выкристаллизовывают последнюю и отгоняют М. кислоту; другой способ, менее чистый: разлагают сухую муравьино-свинцовую соль, Pb(CO 2H)2 током сухого сероводорода при 130°; безводная М. кислота отгоняется. Безводная М. кислота представляет бесцветную слабодымящую жидкость, уд. в. 1,231 (10°) с темп. кип. 101°, обладающую резким запахом. При 0° М. кислота застывает в листочки, которые плавятся снова при 8,3°. Она сильно разъедает кожу, причиняя невыносимую боль и оставляя раны, которые трудно заживают. Свободная М. кислота уже в незначительных количествах останавливает брожение и потому представляет сильное антисептическое средство. В воде, в спирте она растворяется во всех отношениях, но в спиртовом растворе она скоро образует М. эфир. При электролизе М. кислота дает на катоде водород, на аноде СО 2 (и О 2). От всех своих гомологов М. кислота отличается легкой окисляемостью и является сильным восстановителем. При нагревании растворов серебряных солей с М. кислотой осаждается металлическое серебро. Сулема восстанавливается М. кислотой сначала в каломель, потом до металлической ртути. В этом выражается альдегидный характер М. кислоты; ее можно рассматривать, как альдегид угольной кислоты:
ОН—СОН ОН.СО.ОН
М. кисл. гидрат угольн. к.
При действии концентрированной H 2SO4
и других водоотнимающих средств, М. кислота распадается с выделением СО. М.
кислота принадлежит к числу органических кислот, наиболее богатых кислородом, и
представляет сильную кислоту. Она образует много солей, большей частью прекрасно
кристаллизующихся. Соли щелочных металлов растворимы в воде и спирте; соли
щелочноземельных металлов растворяются в воде, но не растворимы в спирте. Цинк,
кадмий, медь и др. тяжелые металлы дают со щелочами и щелочноземельными
металлами хорошо кристаллизующиеся двойные М. соли. Соли М. кислоты при
нагревании разлагаются: щелочные соли при нагревании без доступа воздуха выше
400° выделяют водород и образуют щавелево-кислые соли. Особенно легко
распадаются соли окиси и закиси ртути и серебряная соль. AgCO 2 H
и HgCO 2 H
распадаются, с выделением соответствующих металлов; Hg(CO 2H)2
при нагревании дает сначала HgCO 2 H,
которая далее распадается с выделением металлической ртути. Со спиртами М.
кислота легко дает сложные эфиры (см.). М. эфиры одноатомных спиртов суть
жидкости, более легкие, чем вода. Метиловый эфир НСО (OCH 3)
кипит при 32°,5, этиловый эфир HCO(OC 2H5)
при 55°. При действии хлороформа на алкоголяты натрия получаются ортоэфиры
строения ;
нaпpимер CHCl3+3C2H5 ОNa =CH(C2H5O)3+3NaCl.
Амид М. кислоты, или формамид,
HCONH 2,
получается нагреванием
муравьино-аммиачной соли NH 4CO2 H
самой по себе или лучше нагреванием до 140° 2 ч. NH 4CO2 H
с 1 ч. мочевины, пока не прекратится выделение NH 3;
формамид получается также действием NH 3
на М. эфиры. Он представляет бесцветную маслообразную жидкость, кипящую при 190°
с разложением на CO 2
и NH 3; в пустоте
формамид перегоняется при 150° без разложения; металлический натрий разлагает
его со взрывом. Нитрил М. кислоты есть цианистый водород или синильная кислота
(см.). Альдегид, отвечающий М. кислоте, есть муравьиный альдегид (см.
Оксиметилен).
С. Созонов. Δ .
Page was updated:Tuesday, 11-Sep-2012 18:15:57 MSK |