Л.-жидкости или легкоплавкие твердые в-ва, хорошо раств. в полярных орг. р-рителях и в воде (см. табл.). Низшие Л.-лакриматоры.
СВОЙСТВА ЛАКТОНОВ
|
Соединение
|
Т. пл., °С
|
Т. кип., °С/мм рт. ст.
|
d420
|
nD20
|
||
|
b-Пропиолактон
|
-31,2
|
155/760 51/10
|
1,1460
|
1,4131
|
||
|
g-Бутиролактон
|
-43,5
|
206/760 90/20
|
1,1299
|
1,4353
|
||
|
d-Валеролактон
|
-12,5
|
299/760
97/4
|
1,0794
|
1,4574
|
||
|
g-Валеролактон
|
-36,0
|
207/760 84/12
|
1,0526
|
1.4322
|
||
|
e-Капролактон
|
-5,0
|
98-99/2
|
1.0693
|
1.4611*
|
||
По хим. св-вам Л. - эфиры сложные. При нагр. с р-рами щелочей, а в нек-рых случаях с водой, гидролизуются с образованием соответствующих гидроксикислот. наиб. устойчивы к гидролизу g-Л.
Под действием разл. восстановителей Л. превращ. в карбоновые к-ты, диолы, лактолы (ф-ла IV) или простые циклич. эфиры енолов:
Все Л., за исключением g-Л. легко полимеризуются в присут. катионных и анионных катализаторов с образованием полиэфиров общей ф-лы [—OCHR:(CRR')nCO—]m, где R, R', R: - H, Alk или др.
С гидразином и фенилгидразином Л. дают соответствующие гидразиды и фенилгидразиды гидроксикислот. С ароматич. соед. в присут. АlСl3 образуют w - арилзамещенные карбоновых к-т:
С нуклеоф. агентами Л. реагируют с раскрытием цикла, напр.:
Р-ции g- и d - Л. осуществляются в более жестких условиях, чем р-ции b-Л. Протонные к-ты и к-ты Льюиса значительно ускоряют эти р-ции.
С NH3, первичными, вторичными алифатич. аминами, замещенными анилинами b-Л. образуют смесь амидов b-гидроксикислот и b-аминокислот, с третичными аминами - бетаины, напр.:
В р-циях с NH3 и первичными аминами g-Л. образуют амиды g-гидроксимасляной к-ты, к-рые при нагр. выше 180 °С отщепляют воду, превращаясь в 2-пирролидон или его N-замещенные производные; с алифатич. и ароматич. вторичными аминами g- и d-Л. дают гидроксиамиды и производные аминокислот, напр.:
Направление алкоголиза Л. зависит от рН среды: в кислых средах образуются алкоксикислоты, в щелочных - сложные эфиры гидроксикислот, напр.:
Для b-Л. характерен пиролиз с образованием олефина и СО2. Остальные Л. термически стабильны и лишь выше 500 °С изомеризуются в непредельные к-ты.
Осн. методы получения Л. - циклизация соответствующих гидрокси- и галогенокислот:
b-Л. получают из гидроксикислот под действием сильных дегидратирующих агентов, напр. дициклогексилкарбодиимида, или по р-ции кетенов с карбонильными соед., напр.:
Их также синтезируют циклизацией фенилтиоэфиров b-гидроксикислот в присут. солей Hg:
g- и d-Л. легко образуются при подкислении водных р-ров гидроксикислот или при перегонке галогенокислот. Они также м.б. получены окислением циклич. кетонов надкислотами (см. Байера-Виллигера реакция).
d-Л. также получают сухой перегонкой солей d-галогенокислот.
Л. могут быть также синтезированы окислением производных ТГФ по р-ции:
Л. содержатся в молоке и молочных продуктах, в растительных мускусах (см. Мускусы). Нек-рые Л. - исходные в-ва в биосинтезе терпенов (напр., мевалолактон), в синтезе биологически инертных гидрофильных полиуретанов, используемых в хирургии; входят в состав теплочувствительных материалов, применяемых в копировальной технике.
Лит.: Общая органическая химия, пер. с англ., т. 4, М., 1983; Rodd's chemistry of carbon compounds, 2 ed., ed. by S. Cofley, v. 1, pt D, Amst., 1965, p. 99 113; Knight D. W., в кн.: General and synthetic methods, v. 4, U 1981, p. 87-137; v. 5, L, 1982, p. 100-47; Annual reports in organic synthesis, 1970 1983, ed. by L.G. Wade, M.J. O'Donnell. N.Y., 1971-84. A.M.Сахаров.