Написать уравнение реакций взаимодействия аминобутановой кислоты с: барием, оксидом бария, оксидом алюминия, гидроксидом бария, карбонатом бария, бромовой кислотой, этиловым спиртом. Дать названия веществам.

Аминобутановая кислота — это аминомасляная кислота. В зависимости от положения аминогруппы возможны разные изомеры. Обычно в школьных задачах рассматривают 4-аминобутановую кислоту (γ-аминомасляную кислоту):

NH₂–CH₂–CH₂–CH₂–COOH

Она содержит карбоксильную группу –COOH (проявляет свойства кислоты) и аминогруппу –NH₂ (проявляет свойства основания).

1. Взаимодействие с барием

Барий — активный металл, который вытесняет водород из карбоксильной группы кислоты:

2NH₂–CH₂–CH₂–CH₂–COOH + Ba →
(NH₂–CH₂–CH₂–CH₂–COO)₂Ba + H₂↑

Названия веществ:

• NH₂–CH₂–CH₂–CH₂–COOH — 4-аминобутановая кислота (γ-аминомасляная кислота);

• Ba — барий;

• (NH₂–CH₂–CH₂–CH₂–COO)₂Ba — 4-аминобутират бария;

• H₂ — водород.

2. Взаимодействие с оксидом бария

Основный оксид реагирует с кислотой с образованием соли и воды:

2NH₂–CH₂–CH₂–CH₂–COOH + BaO →
(NH₂–CH₂–CH₂–CH₂–COO)₂Ba + H₂O

Названия:

• BaO — оксид бария;

• (NH₂–CH₂–CH₂–CH₂–COO)₂Ba — 4-аминобутират бария;

• H₂O — вода.

3. Взаимодействие с оксидом алюминия

Оксид алюминия реагирует с кислотами с образованием соли алюминия и воды:

6NH₂–CH₂–CH₂–CH₂–COOH + Al₂O₃ →
2(NH₂–CH₂–CH₂–CH₂–COO)₃Al + 3H₂O

Названия:

• Al₂O₃ — оксид алюминия;

• (NH₂–CH₂–CH₂–CH₂–COO)₃Al — 4-аминобутират алюминия;

• H₂O — вода.

4. Взаимодействие с гидроксидом бария

Происходит реакция нейтрализации:

2NH₂–CH₂–CH₂–CH₂–COOH + Ba(OH)₂ →
(NH₂–CH₂–CH₂–CH₂–COO)₂Ba + 2H₂O

Названия:

• Ba(OH)₂ — гидроксид бария;

• (NH₂–CH₂–CH₂–CH₂–COO)₂Ba — 4-аминобутират бария;

• H₂O — вода.

5. Взаимодействие с карбонатом бария

Кислота реагирует с карбонатом с выделением углекислого газа:

2NH₂–CH₂–CH₂–CH₂–COOH + BaCO₃ →
(NH₂–CH₂–CH₂–CH₂–COO)₂Ba + H₂O + CO₂↑

Названия:

• BaCO₃ — карбонат бария;

• CO₂ — углекислый газ;

• H₂O — вода.

6. Взаимодействие с бромоводородной кислотой

Аминогруппа проявляет основные свойства и присоединяет кислоту:

NH₂–CH₂–CH₂–CH₂–COOH + HBr →
[NH₃⁺–CH₂–CH₂–CH₂–COOH]Br⁻

Названия:

• HBr — бромоводородная кислота;

• [NH₃⁺–CH₂–CH₂–CH₂–COOH]Br⁻ — гидробромид 4-аминобутановой кислоты.

7. Взаимодействие с этиловым спиртом

Карбоксильная группа вступает в реакцию этерификации:

NH₂–CH₂–CH₂–CH₂–COOH + C₂H₅OH ⇄
NH₂–CH₂–CH₂–CH₂–COOC₂H₅ + H₂O

(в присутствии концентрированной H₂SO₄ и при нагревании)

Названия:

• C₂H₅OH — этиловый спирт (этанол);

• NH₂–CH₂–CH₂–CH₂–COOC₂H₅ — этил-4-аминобутират;

• H₂O — вода.

Таким образом, 4-аминобутановая кислота проявляет одновременно свойства карбоновых кислот (реагирует с металлами, основаниями, основными оксидами и карбонатами) и свойства аминов (реагирует с кислотами).