axit cacboxylic và dẫn xuất

CHƯƠNG II: AXIT CACBOXYLIC VÀ DẪN XUẤTPhản ứng este hóa nội phân tử Hợp chất hidroxyl axit có thể thực hiện phản ứng este hóa nội phân tử để tạo thành este vòng gọi là lacton: vòng 5 = γ

Trang 1

CHƯƠNG II: AXIT CACBOXYLIC VÀ DẪN XUẤT

I Các khái niệm cơ bản

1 Định nghĩa

A AXÍT CACBOXYLIC

Trang 2

2 Cách gọi tên

Trang 3

Trang 5

4 Cấu trúc phổ cộng hưởng từ hạt nhân

Trang 7

II Tính chất vật lý

Trang 8

Axit cacboxylic là các axit yếu, trong nước điện li một phần (dd 0,1M α ≈ 1,3%)

- Ka càng lớn hoặc pKa = - logKa càng nhỏ, lực axit càng mạnh

- Mức độ phân ly của axit phụ thuộc nhiều vào bản chất của gôc hidrocabon

Trang 9

2 Phản ứng tạo muối

Do có tính axit, axit carboxylic tham gian phản ứng thế nguyên tử Hidro bằng kim loại (với kim loại kiềm xảy ra rất mạnh), với một số oxit kim loại và với hidroxit kim loại kiềm

Axit cacboxylic phản ứng hoàn toàn với các bazơ mạnh như NaOH để tạo muối

2RCOOH + 2Na  2RCOONa + H22RCOOH + MgO  (RCOO)2Mg + H2O

Trang 10

Cách gọi tên muối: thay đuôi –ic của axit tương ứng thành đuôi –at

Các muối natri, kali của các axit no có mạch cacbon C12-C18 được ứng dụng làm xà phòng

Trang 11

3 Phản ứng este hóa

Cơ chế phản ứng

Trang 12

Giai đoạn 1: proton hóa axit

cacboxylic

Giai đoạn 2: cộng ancol

Trang 13

Giai đoạn 3: loại H+

Giai đoạn 4: proton hóa

Trang 14

Giai đoạn 5: tách H2O

Giai đoạn 6: loại proton

Trang 15

Phản ứng este hóa nội phân tử

Hợp chất hidroxyl axit có thể thực hiện phản ứng este hóa nội phân tử để tạo thành este

vòng gọi là lacton: vòng 5 = γ-lacton, vòng 6 = δ-lacton

Trang 17

III.2 Phản ứng khử nhóm cacboxyl

Axit cacboxylic bị khử bởi tác nhân hidrua mạnh như LiAlH4 tạo thành rượu bậc 1

Trong một số trường hợp, chuyển axit về este thì phản ứng khử xảy ra dễ dàng hơn

Trang 18

Phản ứng tạo axyl halogenua

Axit cacboxylic phản ứng với thionyl clorua tạo thành axyl clorua

Trang 19

Phản ứng với amin tạo thành hợp chất amide

Phản ứng tách nước tạo anhydride

Trang 20

III.3 Phản ứng decacboxyl hóa

Axit malonic và các axit dẫn xuất của nó bị decacboxyl tạo thành axit monocacboxylic

Cơ chế

Trang 21

Trang 23

CHƯƠNG II: AXIT CACBOXYLIC VÀ DẪN XUẤT III 4 Phản ứng thế ở gốc hidrocacbon

Brom hóa axit cacboxylic thu đươc α-bromcacboxylic gọi là phản ứng Hell–Volhard–

Zelinsky (Phản ứng thế Hα) Phản ứng xảy ra trong điều kiện có mặt của PCl3 hoặc lượng nhỏ photpho

Trang 25

IV Phương pháp điều chế

Hai axit được sử dụng phổ biến trong công nghiệp là axit axetic và 1,4-benzendicacboxylic: Axit axetic là chất trung gian dùng để điều chế vinylaxetat dùng làm chất kết dính và sơn được điều chế theo sơ đồ:

Axit 1,4-benzendicacboxylic dùng điều chế sợi polieste được điều chế từ p-xilen và HNO3

Trang 26

1 Từ hợp chất Grignard

Hợp chất Grignard tác dụng với CO2, sau đó thủy phân

Trang 27

Trang 28

Các dẫn xuất halogenua bậc 1 và bậc hai được chuyển hóa thành alkyl cianit (hợp chất nitril) rồi thủy phân trong môi trường axit, thu được axit cacboxylic tương ứng

Trang 29

Trang 30

Rượu bậc 1 bị oxi hóa bởi các chất oxi hóa mạnh như KMnO4, K2Cr2O7… tạo thành axit cacboxylic

Trang 31

4 Oxi hóa andehit

Trang 32

5 Oxi hóa các ankyl benzen

Các chất oxi hóa mạnh như KMnO4 K2Cr2O7 oxi hóa các ankyl benzen tạo thành dẫn xuất của axit benzoic

Trang 33

B DẪN XUẤT CỦA AXIT CACBOXYLIC

Các dẫn xuất của axit cacboxylic có thể chuyển hóa thành axit bằng phản ứng thủy phân

I Phân loại

Trang 34

II Cách gọi tên

Các dẫn xuất của axit cacboxylic đều chứa nhóm axyl (RCO-) Tên gọi của nhóm axyl là

tên của axit tương ứng thay đuôi ic bằng đuôi yl

Trường hợp anhidrit:

Trang 35

Đối với amit: Thay đuôi oic của axit bằng amit (amide)

Trang 36

III Cấu trúc của các dẫn xuất axit cacboxylic

Trang 37

Trong dẫn xuất axit thì mức độ liên hợp tăng dần: RCOCl < (RCO)2O < RCOOR’ < RCONR1R2

Trang 38

IV Tính chất hóa học

1 Phản ứng thế nucleophin của axyl clorua

Axyl clorua được điều chế từ phản ứng giữa axit với thionyl clorua SOCl2

Trang 39

Axyl clorua là tác nhân nucleophil, có thể được chuyển hóa thành anhidrit, amit, este hoặc axit cacboxylic

a) Tạo anhidrit

Phản ứng được xúc tác bởi 1 bazo yếu như pyridin, ngoài ra pyridin còn trung hòa lượng axit HCl tạo thành

Trang 40

b) Tạo este (ancol phân)

c) Tạo amit (amin phân)

Trang 41

d) Tạo axit (thủy phân)

Cơ chế

Trang 42

2 Phản ứng của anhidrit axit

Nhóm thế nucleophil axyl được tạo thành do sự phân cắt liên kết C-O trong phân tử anhidrit

Trang 43

Phản ứng đặc trưng: axyl hóa theo Friedel Crafts Phản ứng xảy ra theo cơ chế cộng nucleophin tạo sản phẩm trung gian không bền sau đó chuyển ngay thành sản phẩm (T208)

Trang 44

a) Phản ứng với rượu

Trang 45

b) Phản ứng với amin

Trang 46

c) Phản ứng thủy phân

Trang 47

Cơ chế

Trang 48

3 Phản ứng của este

a) Phản ứng với hợp chất Grignard

Trang 49

b) Phản ứng khử bởi LiAlH 4

Phản ứng xảy ra dễ dàng hơn rất nhiều so với khử trực tiếp axit cacboxylic

Trang 50

c) Phản ứng với amin

Trang 51

d) Phản ứng thủy phân

Este bị thủy phân trong môi trường axit hoặc bazo tạo ra rượu và axit cacboxylic tương ứng

Trang 52

Cơ chế thủy phân este trong môi trường axit

Trang 53

Trang 55

Cơ chế thủy phân este trong môi trường bazo

Trang 57

4 Phản ứng của amit

a) Phản ứng thủy phân

Amit bền trong môi trường nước, tuy nhiên khi đun nóng amit với sự có mặt của axit hoặc bazo mạnh thì liên kết amit bị đứt tạo thành các hợp chất hữu cơ tương ứng

Trang 59

Cơ chế thủy phân amit trong môi trường axit

Trang 62

Trong môi trường kiềm, amit RCONH2 phản ứng với Brom tạo thành amin RNH2

Trang 63

Cơ chế

Trang 66

Trong thoái biến Hoffmann sản phẩm thu được có cùng cấu hình với chất phản ứng

Định dạng
Số trang	66
Dung lượng	1,55 MB