bài giảng hóa hữu cơ axit cacboxylic

Bài 9: Axit cacboxilic - Là những hợp chất chứa nhóm cacboxyl – COOH - Acid béo là các acid mạch thẳng không chứa liên kết kép.. Phương pháp điều chế - Thủy phân hợp chất nitrilo -CN tr

Môn học: HÓA HỌC HỮU CƠ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA VŨNG TÀU

KHOA HÓA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

TS ĐẶNG THỊ HÀ

leha1645@yahoo.com

Phần 3: HCHC chứa nhóm chức

Tổng quan về Hydrocarbon

- Là những HCHC ngoài C và H còn chứa các nguyên tố khác

HCHC chứa nhóm chức

Dẫn suất

Halogen

Axit cacboxilic

- Xeton

Dẫn suất

oxy

Amin

Dẫn suất

nito

Cơ kim loại

Nitro

Bài 9: Axit cacboxilic

-  Là những hợp chất chứa nhóm cacboxyl – COOH

-  Acid béo là các acid mạch thẳng không chứa liên kết kép

-  Acid không no là các acid mạch thẳng và chứa liên kết kép

A Axit monocacboxylic no

B Axit monocacboxylic chưa no

C Axit đicacboxylic no

D Axit đicacboxylic chưa no

A.  Axit monocacboxylic no

1 Phương pháp điều chế

-  Thủy phân hợp chất nitrilo (-CN) trong môi trường OH- / H+

-  Thủy phân este hoặc amit (-CONH2) của axit

-  Oxi hóa các hợp chất hữu cơ khác như rượu, andehyd, xeton, anken…

- Từ hợp chất cơ kim vơí cacbon dioxit

- Tổng hợp từ oxit cacbon: đun nóng ancoxit natri (RONa) với CO dưới áp suất thu được natri axit cacboxylic

- …

2 Tính chất vật lý

3 Tính chất hóa học

- Đặc điểm cấu tạo của nhóm cacboxyl

- Trong nhóm cacboxyl, có 2 nhóm chức là cacbonyl và hydroxyl,

do đó tồn tại hiệu ứng cảm ứng của nhóm cacbonyl, đồng thời

cặp điện tử không chia của O ở nhóm hydroxyl liên hợp với liên kết π của nhóm cacbonyl Cả hai hiệu ứng này đều làm cho liên kết O-H phân cực về phía oxy làm quá trình proton hóa dễ dàng

- Khi proton phân ly, ion cacboxylat tạo thành có cấu tạo cân đối, bền và ổn định

1 Phản ứng thể hiện tính axit

2 Phản ứng xảy ra ở nguyên tử C của nhóm cacboxyl: sự tấn công của tác nhân nucleophin làm đứt liên kết C=O

4 Phản ứng thế nguyên tử Cα

3 Decacboxyl hóa

1 Tính axit

-  So với axit vô cơ: axit cacboxylic là những axit yếu

-  So với rượu: mạnh hơn rất nhiều

 Sự có mặt của nhóm hút e trong gốc R gắn vào nhóm cacboxyl làm tăng tính axit; ngược lại các nhóm đẩy e làm giảm tính axit

- Axit cacboxylic tác dụng với kim loại kiềm cũng như dung dịch kiềm tạo ra muối cacboxylat

Phản ứng tạo ankyl halogenua:

Axit tác dụng với PCl5, PCl3, SOCl2 tạo thành axyl clorua do sự thế nhóm OH bằng Clo

Phản ứng khử hóa axit cacboxilic:

-  ĐK pư: xúc tác LiAlH4 trong axit tạo ra rượu bậc 1

2 Phản ứng xảy ra ở nguyên tử C của nhóm cacboxyl

-  Đặc điểm: Nguyên tử C ở nhóm cacboxyl mang một phần điện tích dương

  Sự tấn công của các tác nhân nucleophin

- Điều kiện phản ứng: có axit làm chất xúc tác Vai trò của axit là làm tăng điện tích dương của nhóm cacboxyl, tạo điều kiện cho tác nhân nucleophin tấn công

- Ví dụ: phản ứng este hoá

3 Phản ứng decacboxyl hóa axit: tách CO2

-  Đun nóng muối natri axit cacboxilic với vôi tôi xút:

-  Điện phân muối của axit béo, ở anot sẽ xảy ra quá trình chuyển anion cacboxylat thành gốc tự do và tách CO2 tạo thành

hydrocacbon

-  Phản ứng xeton hóa

-  Phản ứng Hunsdiecker: decacboxyl hóa muối bạc của axit

cacboxilic khi có mặt halogen

4 Phản ứng của nguyên tử Cα

-  Nguyên tử H ở Cα dễ bị thay thế bởi halogen trong điều kiện có xúc tác như một lượng nhỏ P đỏ (p/ư Hell-Volhard-Zelinsky)

5 Các phản ứng khác

-  Phản ứng oxi hóa: tác nhân oxy hóa mạnh và lâu Dung dịch H2O2 loãng oxi hoá chậm axit béo ở vị trí β tạo thành dẫn suất axitol rồi đến xetoaxit

-  Phản ứng tạo thành axit và nitryl: khi đun nóng muối amoni của axit béo sẽ tạo thành amid axit

-  Loại nước tạo thành anhidrit : khu đun nóng với chất hút nước mạnh nhứ P2O5, hai phân tử axit sẽ tách một nước để tạo thành anhidrit