Karboksilne kiseline .


55 views
Uploaded on:
Category: Medical / Health
Description
Karboksilne kiseline. Jedinjenja koja sadr že karboksilnu grupu u molekulu opšta formula za homologi niz monokarboksilnih kiselina :. Nomenklatura. Trivijalna imena N azivaju se još i masne kiseline , jer su prvi put izolovane iz prirodnih izvora, naro č ito hidrolizom masti i voskova
Transcripts
Slide 1

Karboksilne kiseline Jedinjenja koja sadr že karboksilnu grupu u molekulu opšta recipe za homologi niz monokarboksilnih kiselina :

Slide 2

Nomenklatura Trivijalna imena N azivaju se još i masne kiseline , jer su prvi put izolovane iz prirodnih izvora, naro č ito hidrolizom masti i voskova Davana su im imena koja su ozna č avala mesto njihovog nala ž enja (mravlja, sir ć etna, buterna, itd.) I UPAC imena za kiseline iznad C 10 sa neparnim brojem C-atoma daju se radije nego uobi č ajena imena. Razlog : samo su kiseline sa parnim brojem C-atoma na đ ene u mastima , a sa neparnim brojem su dobivane sintezom. Ime margarinska kiselina (C 27 ) izgleda predstavlja jedini izuzetak. Kao i kod ostalih homologih serija, ona jedinjenja koja imaju izopropil grupu na kraju normalnog ugljovodoni č nog niza mogu dobiti prefiks izo na uobi č ajeno ime; na pr. (CH 3 ) 2 CHCOOH - izobuterna kiselina

Slide 3

Nomenklatura (nastavak) Kao derivati normalnih kiselina Kao osnovna supstanca se uzima CH 3 COOH, a jedinjenja se nazivaju kao derivati kod kojih su H-atomi CH 3 - grupe u CH 3 COOH zamenjeni drugim grupama

Slide 4

Nomenklatura (nastavak) I UPAC sistem Uzima se ime zasi ć enog ugljovodonika koji ima isti broj C-atoma kao i najdu ž i niz koji sadr ž i karboksilnu grupu, dad se njemu doda nastavak - ska kiselina . Groundwork:

Slide 5

I UPAC nomenklatura (nastavak) Zasi ć ene cikli č ne kiseline imenuju se kao cikloalkankarboksilne kiseline Odgovaraju ć e aromati č ne kiseline su benzoeve kiseline

Slide 6

Opšte metode za dobi j anje Iz Grinjarovog reagensa Oksidacijom primarnih alkohola RCH 2 - OH + 2  O   RCOOH + H 2 O Hidroliza nitrila (ORA 963)

Slide 7

Ostale metode Oksidacijom aldehida D ekarboksilacijom malonskih kiselina Hidrolizom : a nhidrida a cil-halogenida e stara a mida m asti i ulja, itd .

Slide 8

Fizi č ke osobine Ta č ke klju č anja karboksilnih kiselina rastu p rose č no oko 18  C za svaku metilensku grupu, isto kao i kod alkohola T . k . su, me đ utim, abnormalnije od onih za alkohole : e tanol klju č a na 78  C, a mravlja kiselina, HCOOH, koja ima istu molekulsku masu, na 101  C O bjašnj enje - asocijacij a molekula pomo ć u vodoni č nih veza - građenje dimera

Slide 9

Rastvorljivost Zbog delimi č ne jonizacije u vodi, karboksilne kiseline su ja č e hidratisane od alkohola i stoga pokazuju ve ć u rastvorljivost u vodi Monokarboksilne kiseline se obi č no rastvaraju u organskim rastvara č ima

Slide 10

Reakcije karboksilnih kiselina Gra đ enje soli Jače su kiseline od alkohola zbog: dopunsk og kiseonikov og iota a r ezonancij om stabilizovan og karboksilatn og jon a Stoga reaguju : sa hidroksidima i review soli R-COOH + NaOH  RCOONa + H 2 O

Slide 11

Reakcije karboksilnih kiselina sa karbonatima ili bikarbonatima, zato što CO 2 , zbog slabe rastvorljivosti u vodenom rastvoru kiseline, pomera ravnote ž u udesno R-COOH + NaHCO 3  RCOONa +  CO 2 + H 2 O 2R-COOH + Na 2 CO 3  2RCOONa +  CO 2 + H 2 O Zamena hidroksilne grupe halogenom (ORA 909) Koriste se neorganski halogenidi, najčešće PX 3 , PX 5 i SOCl 2 i dobijaju se acil-halogenidi RCOOH + SOCl 2  RCOCl +  SO 2 + HCl

Slide 12

Esterifikacija Direktna esterifikacija U prisustvu jakih kiselina karboksilne kiseline reaguju sa alkoholima daju ć i estre i vodu Reakcija sa diazometanom Diazometan je rezonantni hibrid dve strukture :

Slide 13

Razlaganje u ketone Kada se karboksilne kiseline zagrevaju u prisustvu torijum(IV)- ili mangan(II)- oksida do tačke razlaganja, ili kada se pirolizuju soli polivalentnih metala, npr. kalcijuma, olova ili torijuma, dobijaju se ketoni

Slide 14

Funkcionalni derivati karboksilnih kiselina izvode se zamenom OH grupe iz karboksilne grupe kiselina X, RCOO  , NH 2 ili OR\' grupom

Slide 15

Soli karboksilnih kiselina (reakcije) Elektroliza (Kolbe-ova sinteza ugljovodonika) Reakcija sa alkil-halogenidima Piroliza amonijumovih soli

Slide 16

Piroliza amonijumovih soli Pri zagrevanju, amonijum-karboksilati disosuju u kiselinu i amonijak: Na povišenim temperaturama, adicija amonijaka na karboksilnu grupu praćena je gubitkom vode, tako da se kao kona č ni proizvod dobija in the midst of:

Slide 17

Reakcija srebro-karboksilata sa bromom U reakciji srebro-karboksilata sa bromom u ključalom CCl 4 , dobija se bromalkan kao konačan proizvod, i talog srebro-bromida. upset reakcije: građenje acil-hipobromita (RCOOBr) razlaganje na RCOO  radikal i dekarboksilacija reakcija nagrađenog alkil-radikala sa drugim molekulom acil-hipobromita: Reakcija je poznata kao Hunsdiecker-ova i predstavlja metodu za degradaciju ugljovodoničnog niza za jedan C-iota

Slide 18

Acil-halogenidi Dobijanje acil-halogenida reakcijom karboksilnih kiselina sa halogenidima neorganskih kiselina ( zamen a hidroksilne grupe halogenom ) Reakcija je opisana kod karboksilnih kiselina Nomenklatura Po IUPAC nomenklaturi ova grupa jedinjenja se imenuje tako što se trivijalnom nazivu acil-grupe doda naziv odgovarajućeg halogenida . Trivijalno ime acil-grupe dobija se od korena trivijalnog naziva odgovarajuće kiseline (na engleskom)kome se doda nastavak –il ili –oil.

Slide 20

Nomenklatura (nastavak) Primeri Ukoliko je u molekulu prisutna i grupa koja ima prednost pri navođenju u odnosu na acil-halogenid, ili kada je acil-halogenidna grupa vezana za bočni niz, upotrebljava se prefiks "fluorformil-", "hlorformil-", "bromformil-" ili "jodformil-":

Slide 21

Fizi č ke osobine ne review vodoni č n e vez e Imaju normalne tačke ključanja nerastvorni su u vodi Isparljivi acil-halogenidi imaju oštar miris i iritiraju ć e dejstvo na membranu sluzoko ž e

Slide 22

Reakcije acil-halogenida Nukleofilna zamena halogena nukleofilna supstitucija halogena iz acil-halogenida vrši se mnogo lakše nego kod alkil-halogenida acil-halogenidi podle ž u hidrolizi, alkoholizi i amonolizi (ORA 949) , daju ć i kiseline, estre i amide na sobnoj temperaturi

Slide 23

Halogenovanje Acil-halogenidi se hloruju i bromuju mnogo lakše od ugljovodonika ili karboksilnih kiselina samo  - vodonikovi atomi se mogu lako zameniti

Slide 24

Redukcija U alkohole Hidridni jon je jak nukleofil, sposoban da supstituiše halogenidni jon iz acil-halogenida, kao i da redukuje karbonilnu grupu intermedijarnog aldehida U aldehide mogu se kataliti č ki redukovati u aldehide pomo ć u Pd-katalizatora (Rose n mundova reakcija). Katalizator je obi č no delimi č no zatrovan dodatkom sumpornih jedinjenja, koja ga č ine inaktivnim za katalizu dalje redukcije aldehida u alkohole RCOCl + H 2/Pd  RCHO + HCl

Slide 25

Friedel-Crafts-ovo acilovanje Reakcija acil-halogenida sa aromatičnim jedinjenjima, pri čemu se dobijaju ketoni, detaljno je obra đena kod aromatičnih jedinjenja

Slide 26

Anhidridi kiselina Dobi j anje anhidrida karboksilnih kiselina nukleofilnom supstitucijom hloridnog jona iz acil-hlorida karboksilatnim jonom jasno definiše strukturu ovih jedinjenja

Slide 27

Dobijanje anhidrida kiselina Od svih anhidrida monokarboksilnih kiselina najvažniji je acetanhidrid Dobija se reakcijom sirćetne kiseline sa ketenom , CH 2 =C=O, koji se, opet, dobija dehidratacijom sirćetne kiseline na visokoj temperaturi: Za razliku od monokarboksilnih kiselina, neke dikarboksilne kiseline daju anhidride zagrevanjem, kada se review petočlani ili šestočlani prstenovi

Slide 28

Nomenklatura anhidrida I mena d obi j aju dodatkom re č i anhidrid na ime kiseline ili kiselina iz kojih se izvode P rimer: (CH 3 COO) 2 O - acetanhidrid (CH 3 CO)O(COCH 2 CH 2 CH 3 ) - a cetobutilanhidrid Anhidridi koji imaju obe R grupe jednake su prosti anhidridi, dok su anhidridi sa razli č itim grupama mešoviti anhidridi

Slide 29

Fizi č ke osobine imaju više ta č ke klju č anja od ugljovodonika, ali ni ž e od alkohola sa istom polarnoš ć u Uprkos velikoj koli č ini prisutnog kiseonika, acetanhidrid i njegovi viši homolozi su nerastvorni u vodi velika rezonanciona energija (125,6 kJ) koja se javlja usled interakcija elektrona u p - orbitalama kiseonika i ugljenika spre č ava lokalizaciju negativne šar ž e potrebne za vodoni č no vezivanje

Slide 30

Reakcije Anhidridi su dobri reagensi za acilovanje i obi č no podle ž u hidrolizi, alkoholizi i amonolizi, ali reakcije nisu tako burne kao kod acil - halogenida

Slide 31

Estri se dobijaju: direktnom esterifikacijom kiseline s alkoholom, adicijom kiselina na olefine reakcijom acil-halogenida sa alkoholima reakcijom anhidrida kiselina sa alkoholima, itd . Estri dobijaju imena kao da su alkil-soli organskih kiselina N pr. CH 3 COOCH 2 CH 3 etil-acetat I maju normalne ta č ke klju č anja njihova rastvorljivost u vodi je manja nego što se mo ž e o č ekivati na osnovu koli č ine prisutnog kiseonika. Isparljivi estri imaju prijatan vo ć ni miris

Slide 32

Reakcije estara Supstitucija alkoksidne grupe Hidroliza Potreban katalizator Može biti kisela ili Bazna se zove još i saponifikacija (ORA 955) Alkoholiza Amonoliza

Slide 33

Zamena karboksilatnog jona Suvi HBr, koncentrovani vodeni rastvor HI i H 2 SO 4 mogu da raskinu estre na isti na č in kao i etre Redukcija Estri se mogu prevesti u primarne alkohole redukcijom pomoću reagenasa kao što su LiAlH 4 ili Na u alkoholu, ili pomo ć u kataliti č ke redukcije

Slide 34

Reakcija sa Grignard-ovim reagensima Grignard-ovi reagensi reaguju sa estrima tako što najpre daju adicioni proizvod, i z koga se zatim eliminiše alkoksidni i halomagnezijumov jon, dajući keton : U sledećoj fazi keton reaguj e sa još jednim molom Grignard-ovog reagensa i dobija se tercijarni alkohol.

Slide 35

Piroliza u alkene Kada se e

Recommended
View more...