Axit cacboxylic là các hợp chất chứa nhóm –COOH cacboxyl.. Khi có một nhóm -COOH hoặc hơn gắn vào vòng thì: axit + gọi tên của vòng đó + carboxylic.. Nhiều axit carboxylic có tên
Trang 2 Axit cacboxylic là các hợp chất
chứa nhóm –COOH (cacboxyl)
Axit carboxylic rất phổ biến, có nhóm chức quan trọng (ở amino axit, axit béo….)
Xuất phát điểm để điều chế các dẫn xuất
(axyl clorua, anhydrid axit, este, amit … )
Trang 4 CH 3 CH 2 COOH axit Propanoic
(axit propan + oic)
Trang 5
Khi có một nhóm -COOH hoặc hơn gắn vào
vòng thì: axit + gọi tên của vòng đó + carboxylic
số 1.
xyclobutacarboxyli c
Hợp chất vòng
Trang 6 Vẽ cấu trúc của
axit 1-cyclohexenecarboxylic.
Trang 7 Nhiều axit carboxylic có tên riêng
(trivial) rất khác với tên theo hệ IUPAC.
axit formic (ki ki ế ế ) và
axit axetic (d m d mấ ấ )
Tên thông thường
Trang 9 Muối của axit carboxylic RCO 2 H có tên
CH 3 COOH
propanedioic acid malonic acid
HOOC-CH 2 -COOH
butanedioic acid succinic acid
HOOC-CH 2 CH 2 -COOH
Trang 10 Các axit carboxylic có trong thiên nhiên
Trang 13cặp e chưa dùng của oxi-hydroxyl với hệ
π của nhóm carbonyl C=O - Csp O
2
Trang 14 Nhóm CO 2 H là phẳng với C-lai hóa sp 2
cực (do khác nhau về độ âm điện của các nguyên tử).
Trang 15Kết quả:
phân tử axit carboxylic khác;
tạo thành liên kết hidro với hệ có liên kết hidro (như nước)
C
O OH
R
H
O H
H H O
Trang 16 Hệ quả:
với các đồng đẳng ancol tương ứng
Tạo dimer trong pha khí và dimers hay dạng tập hợp trong chất lỏng tinh khiết
Trang 17 Axit carboxylic có tính axit
cao nhất trong các hợp chất
hữu cơ đơn giản (pKa ~ 5).
ion carboxylat, cho phép
ddiejn tích âm giải tỏa giữa
hai hai nguyên tử oxi mang
Trang 18(Giá trị pKa càng thấp, axit càng mạnh)
16)
tính axit yếu hơn so với các axit như
Trang 19 Nhóm thế kề bên kéo electron, R,
……… tính axit do làm tăng thêm độ bền của nhóm carboxylat
R-COOH → RCOO - + H +
…… tính axit do làm giảm bớt độ bền của nhóm carboxylat
Nhóm thế Tính axit
Trang 20Axit Carboxylic C u trúc Carboxylic C u trúc ấ ấ
pKa
-
- Ethaoic acid CH3CO2H 4.7
Propaoic acid CH3CH2CO2H 4.9
Fluoroethaoic acid CH2FCO2H 2.6
Chloroethaoic acid CH 2 ClCO 2 H 2.9
Dichloroethaoic acid CHCl 2 CO 2 H 1.3
Trichloroethaoic acid CCl 3 CO 2 H
Trang 21Đi u ch axit Carboxylic ề ế
Trang 22Carboxyl hóa tác nhân Grignard
Trang 23 Có thể xem CO 2 như một hợp chất
halogenua ban đầu, dùng để điều chế
R MgX → R C OOH
Trang 24Th y phân Nitrin Th y phân Nitrin ủ ủ
Ankyl halogenua bậc 1 o và bậc 2 o (X =
Cl, Br, I) hoặc tosylat tham gia phản
ứng thế S N 2 với muối xianua cho nitrin
Trang 25 Thủy phân Nitrin cho axit carboxylic axit
mà không cần phải tách amit trung gian
tử thông qua phương pháp này
Trang 26Oxi hóa Ancol b c 1 ậ
đầu tiên đến andehit sau đó đến axit
Trang 27 Các tác nhân điển hình trong môi
trường nước của Cr (VI):
axit chromic, H 2 CrO 4 ,
muối chromat, như Na 2 CrO 4 ,
muối dichromat, như K 2 Cr 2 O 7 .
R có thể ankyl hay aryl.
Trang 28Oxi hóa Andehit
Andehit, RCHO, có thể oxi hóa thành axit carboxylic, RCO 2 H
Đầu tiên andehit phản ứng với nước tạo
Trang 29 Oxi hóa hidrat cho axit
của Cr (VI):
axit chromic, H 2 CrO 4 ,
muối chromate, như Na 2 CrO 4 , muối dichromate, như K 2 Cr 2 O 7
R có thể ankyl hoặc aryl
Trang 30Oxi hóa Ankyl Benzen
Dưới điều kiện oxi hóa mạnh,
Trang 31 Tác nhân phổ biến: KMnO 4 đun nóng trong môi trường axit.
Trang 34Chuy n thành các d n xu t c a Chuy n thành các d n xu t c a ể ể ẫ ẫ ấ ủ ấ ủ
axit Carboxylic
a Điều chế Axyl Clorua
Trang 35b i u ch Đ ề ế
Ahydrid axit
các đun nóng axit carboxylic.
Trang 36c Điều chế Este
Phản ứng này còn gọi là este hóa Fischer
Este nhận được bằng các đun hồi lưu axit carboxylic với một ancol thích hợp, có
Trang 37 Có thể kết thúc cân bằng phản ứng bằng cách dùng ….… ancol hoặc dư axit
carboxylic, hay bằng cách …… nước khi tạo thành
Thư tự khả năng phản ứng của acol:
CH 3 OH > 1 o > 2 o > 3 o (h/ứng không gian)
Este cũng có thể tạo thành từ các dẫn xuất khác của axit carboxylic.
Trang 38 Axyl halogenua hay anhydrit phản
ứng với một ancol thích hợp, có mặt của một bazơ ……
hidroxy- và axit carboxylic acid thì sẽ
tạo ra este vòng hay lacton thông qua
phản ứng nội phân tử
Trang 39Cơ chế phản ứng este hóa xúc tác bởi axit
Bước 1:
tính electrophin cao hơn.
Trang 40Bước 2:
nucleophin tấn công electrophilic-C
trong nhóm C=O, tạo ra tiểu phân trung gian tứ diện.
Trang 42Bước 4
Electron của oxi bên cạnh “đẩy ra"
phân tử nước tách ra.
Trang 43Bước 5:
tạo ra nhóm carbonyl ở sản phẩm este
Trang 44d Đi u ch Amit ề ế
axit carboxylic gốc không dễ
carboxylic thành axyl clorua hoạt động
Trang 45Kh axit Carboxylic ử
Trang 46 Axit carboxylic …… khử với hidrua
hơn andehit, xeton hay este
carboxylic chỉ có thể khử bởi LiAlH 4 và
động.
Trang 47α -Halogen hóa
Axit carboxylic có thể bị halogen hóa ở
Trang 48 Tác nhân phổ biến nhất:
Br 2 với PCl 3 , PBr 3 hoặc phôtpho đỏ làm xúc tác
dạng enol của hợp chất carbonyl
Br - Br
Br
Trang 51 Axit carboxylic có nhóm carbonyl ở vị trí 3- (hay β-) …… bị decarboxyl hóa khi
Trang 52The End