bài giảng acid carboxylic

ACID CARBOXILIC R−COOH, Ar−COOH Danh pháp Tên thông thường Tên theo IUPAC CH3 H3C CH HOOC CH2 COOH acid 3-metylbutanoic COOH Acid ciclohexan carboxylic COOH Acid benzen-1,4-dicarboxylic Tính chất Lý tính: vị chua, acid < 4C tan vô hạn nước Cấu tạo R C O H Hóa tính O - Tính acid: H+ - Cộng thân hạch: Thay nhóm OH - Khử CO2 Tính acid RCOOH + H2O Hằng số acid: RCOO + H3O⊕ [RCOO ] [H3O ] Ka = [RCOOH] 1.1 Sự tạo thành muối 3RCOOH + Al → (RCOO)3Al + 2RCOOH + MgO → (RCOO)2Mg + RCOOH + Ba(OH)2 → (RCOO)2Ba RCOOH + CaCO3 → (RCOO)2Ca + 1.2 Phản ứng với diazometan RCOOH + CH2N2 → RCOOCH3 + 3/2H2 H 2O + H2 O CO2 + H2O N2 Sự tạo thành dẫn xuất acid R C O R C OH 2.1 Tạo thành clorur acid: R C O O Z (Z = - Cl, - OR', - NH2) SO Cl2 + OH H+, t H+, t PCl3 PCl5 R C O Cl C6H5CO–OH + SOCl2 C6H5CO–Cl + SO2 + HCl 3CH3CO–OH + PCl3 3CH3CO–Cl + H3PO3 2.2 Biến đổi thành ester R’ CO–OH + RO–H H+→ RCO–OR + H2O (CH3)2CHCH2CH2OH + CH3COOH → CH3COOCH2CH2CH(CH3)2+ H2O OH OH CH 3OH + COOH H+, to COOCH3 + H 2O 2.3 Biến đổi thành amid: Cho acid tác dụng trực tiếp với NH3 RCOOH + NH3 → RCOO-NH3+ ∆→ RCONH2 + H2O CH3CH2COOH + NH3 → CH3CH2COO-NH3+ ∆→ CH3CH2CO–NH2 + H2O O 2.4 Tạo anhydric acid O R C OH OH R' C O O R C 2CH3COOH O R' C O + H2O CH3 C O CH3 C O + H2O Tính oxi hóa - khử 3.1 Hoàn nguyên acid tạo thành alcol 10 R–CO–OH LiAlH4 H3O+ R–CH2– OH CH3CH2–CO–OH LiAlH4 H3O+ CH3CH2–CH2– OH 3.2 Khử CO2 RCH2–CO–OH NaOH, CaO, ∆ R–CH3 CH3–CO–OH NaOH, CaO, ∆ CH4 + CO2 Sự khử Carboxyl xảy nhanh chóng Cα có mang nhóm rút e mạnh HOOC–CH2–COOH ∆ CH3–COOH + CO2 4.Phản ứng gốc Hidrocarbon 4.1 Halogen hóa gốc alkyl CH3–COOH + Br2 P RCH2COOH + P X2 Br–CH2–COOH RCHCOOH X CH3CH2CH2COOH Cl2 hυ + HX CH3CH2CHClCOOH CH3CHClCH2COOH CHClCH2CH2COOH 4.2 oxy hóa gốc HC β α RCH2 CH2 COOH SeO2 β α RCH2 CH2 COOH enzym RCH2 5% 64% 31% α C COOH _ O Acid α oxo carboxylic β RC CH2 COOH Acid β _ oxo carboxylic O Tổng hợp acid carboxylic + Oxi hóa alcol bậc 1(xem alcol) + Từ hợp chất Grignard R–MgX + CO2 → R-COO-Mg+X → R–COOH CH3 CH3CH2 C Cl CH3 CH3 Mg CH3CH2 C MgCl CO CH3 H + CH3 CH3CH2 C COOH CH3 + Thủy giải nitril R-CN + H2O CH2Cl NaCN H+ CH2CN + HO R-COOH CH2COOH Tổng hợp malonic ester COOEt H2 C COOEt OH _H O COOEt HC R X COOEt COOEt OH _EtOH R CH COOEt COO R CH COOH R CH2 COOH _ CO R CH COO COOH H 3O CH3 CH3 Tổng hợp acid isoccaproic CH CH CH2 COOH Phần RX tương ứng ester malonic CH3 CH3 CHCH2Br + Na CH(COOC2H5)2 bromur isobutil NaOC2H5 CH2(COOC2H5)2 CH3 COOC2H5 CH3CHCH2 CH COOC2H5 H2O, OH , ∆ COO COOH CH3 CH3 CH3 ∆, - CO2 H CH3 CHCH2CH2COOH CH3CHCH2 CH CH3CHCH2 CH COOH COO ACID CARBOXILIC BẤT BẢO HÒA Acid không no có tính chất alken, tính acid mạnh acid no R−CH=CH−CH2−COOH RCH2CH=CH−COOH acid bất bảo hòa β, γ bền acid bất bảo hòa α, β Tạo thành lacton H CH2 CH CH2 CH2 COOH acid alilacetic CH3 CH CH2 Y – Valerolacton O C O CH2 -H CH3 CH CH2 CH2 C O H O CH3 CH CH2 H O C O CH2 Một số acid không no Acid oleic CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH Acid linoleic CH3(CH2)5CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH Acid Linolenic CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH Acid Ricinolenic CH3(CH2)5CHOHCH2CH=CH(CH2)7COOH ACID DICARBOXILIC HOOC−COOH (acid oxalic) acid etandioic HOOC−CH2−COOH (acid malonic) acid propandioic Diacid mạnh mono acid Sự đa hợp nHOOC(CH2)4COOH + nH2N(CH2)6NH2 acid adipic hexametilendiamin Diacid dễ tạo anhydric vòng O COOH CH2 CH2 COOH CH2 C O CH2 C O + H 2O anhydric succinic DẪN XUẤT ACID Cloro acid anhydric acid O O R C R C O Cl R C O Sự hoàn nguyên acid R C O A + H 2O amid R C ester O R C NH2 R C O OH + HA O OR' Danh pháp Ester CH3COOCH3 acetat metil (etanoat metil) Halogenur acid Anhidric acid CH3 C CH3 C Nitril CH2 O O C anhidrid acetic Amid C O CH C N Propenitril Ceten Acrylonitril R C Vinylcyanic O Cl clorur benzoil O Benzamid NH2 CH2 O Alkylceten Phản ứng ester 1.1 Biến đổi thành acid dẫn xuất acid R C H O OR' + H2O OH R C O OH + R'OH RCOO + R'OH 1.2 phản ứng với Amoniac dẫn xuất R C OR' O CH3 C + O OC2H5 R C NH G H 2N G + NH3 CH3 C O O NH2 + C2H5OH 1.3 Sự xuyên ester hóa Alcol giải R C O OR' + R"OH H hoàûc OH R C O OR" + R'OH + R'OH Phản ứng ester 1.4 Phản ứng với tác chất Grignard R C O R"MgX OR' R C R" + R'OMgX O R"MgX R" R C R" OMgX H2O R" R C R" OH 1.5 Phản ứng hoàn nguyên CH3(CH2)14COOC2H5 LiAlH4 HCH3(CH2)14CH2OH Palmitat etil 1-hexadecanol 1.6 Phản ứng Hα : Ngưng tụ Claisen CH3 C OC2H5 O + H CH2 COOC2H5 NaOC2H5 CH3 C CH2 COOC2H5 + C2H5OH O Chất béo R1CO O CH2 R1CO O CH2 R1CO O CH2 HO R2CO O CH R2CO O CH HO CH2 Diglycerid Diacylglycerin R3CO O CH2 CH HO CH2 Monoglycerid Monoacylglycerin Triglycerid Triacylglycerin CH2 O CO(CH2)14CH3 CH2 O COR1 CH O CO(CH2)14CH3 CH O COR2 CH2 O CO(CH2)14CH3 Tripalmitatglycerin lipid CH2 O P OCH2CH2N(CH3)3 Leucitin O O Phospholipid 2.Phản ứng anhidric acid 2.1 Biến thành acid Sự thủy giải (CH3CO)2O + H2O 2CH3COOH anhydric acetic acid acetic 2.2 Anhydric acid tác nhân acyl hóa Biến đổi thành amid Amoniac giải O CH2 CH2 C O + 2NH3 C CH2CONH2 H CH2CONH2 CH2COONH4 CH2COOH succinamat amonium acid succinamic O anhidrid succinic Biến thànhOester Alcol giải C O + CH3CH2CHCH3 C OH O CH3 COOCHCH2CH3 COOH Phản ứng halogenid acid 3.1 Phản ứng thủy phân R C Cl + H2O R COOH O 3.2 Tác dụng với hợp chất kim R C Cl R'MgCl O R C O R' R' R'MgCl H2O R C OH 3.3 Halogenid acid tác nhân acyl hóa + R C Cl C AlCl3 + R C Cl O + O O R'OH R R C OR' O + HCl HCl R' Các phản ứng amid 4.1 phản ứng thủy phân RC NHR' + H2O RCOOH _H O O 4.2 Phản ứng loại nước R C NH2 + R'NH2 R C N O 4.3 Phản ứng chuyển vị Hofmann Br2 R C NH2 + NaOH R NH2 O amin 4.4 khử hóa amid tạo R C NH2 [H] RCH2NH2 Diamid cóOthể tạo imid [H]: LiAlH4, NaBH4 O CH2 CONH2 CH2 CH2 CONH2 CH2 Succinamid C NH C O Succinimid Phản ứng nitril 5.1 Thủy phân nitril H 2O CH3 C N CH3 C NH2 O 5.2 Khử hóa nitril [H] R C N RCH2NH2 H2O _ NH3 CH3 C OH O [H]: LiAlH4, NaBH4, Na/alcol 5.3 Tác dụng với hợp chất kim 5.4 Các arylcyanid – ArCN bị trime hóa Ar Ar C N Acrylcyanid N N Ar N 2,4,6_Triaryl_1,3,5_Triazin Ar Điều chế RX R C NH2 O NaCN P2 O RCN R C N + H2O Các phản ứng ceten Có thể xem ceten anhydric acid bị nước CH2 C O H OH _H O H2 O Ceten tác nhân acyl hóa CH2 C O NH3 CH2 C O CH3 C CH3 C CH3 C CH3 C R C ROH RCOOH O OH O NH2 O OR O O O [...]... CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH Acid linoleic CH3(CH2)5CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH Acid Linolenic CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH Acid Ricinolenic CH3(CH2)5CHOHCH2CH=CH(CH2)7COOH ACID DICARBOXILIC HOOC−COOH (acid oxalic) acid etandioic HOOC−CH2−COOH (acid malonic) acid propandioic Diacid mạnh hơn mono acid Sự đa hợp nHOOC(CH2)4COOH + nH2N(CH2)6NH2 acid adipic hexametilendiamin Diacid dễ tạo anhydric vòng O COOH CH2 CH2 COOH CH2.. .ACID CARBOXILIC BẤT BẢO HÒA Acid không no có tính chất của alken, tính acid mạnh hơn acid no R−CH=CH−CH2−COOH RCH2CH=CH−COOH acid bất bảo hòa β, γ bền hơn acid bất bảo hòa α, β Tạo thành lacton H CH2 CH CH2 CH2 COOH acid alilacetic CH3 CH CH2 Y – Valerolacton O C O CH2 -H CH3 CH CH2 CH2 C O H O CH3 CH CH2 H O C O CH2 Một số acid không no Acid oleic CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH Acid linoleic... Diacid dễ tạo anhydric vòng O COOH CH2 CH2 COOH CH2 C O CH2 C O + H 2O anhydric succinic DẪN XUẤT ACID Cloro acid anhydric acid O O R C R C O Cl R C O Sự hoàn nguyên acid R C O A + H 2O amid R C ester O R C NH2 R C O OH + HA O OR' Danh pháp Ester CH3COOCH3 acetat metil (etanoat metil) Halogenur acid Anhidric acid CH3 C CH3 C Nitril CH2 O O C anhidrid acetic Amid C O CH C N Propenitril Ceten Acrylonitril... của anhidric acid 2.1 Biến thành acid Sự thủy giải (CH3CO)2O + H2O 2CH3COOH anhydric acetic acid acetic 2.2 Anhydric acid là tác nhân acyl hóa Biến đổi thành amid Amoniac giải O CH2 CH2 C O + 2NH3 C CH2CONH2 H CH2CONH2 CH2COONH4 CH2COOH succinamat amonium acid succinamic O anhidrid succinic Biến thànhOester Alcol giải C O + CH3CH2CHCH3 C OH O CH3 COOCHCH2CH3 COOH 3 Phản ứng của halogenid acid 3.1 Phản... CH3 C Nitril CH2 O O C anhidrid acetic Amid C O CH C N Propenitril Ceten Acrylonitril R C Vinylcyanic O Cl clorur benzoil O Benzamid NH2 CH2 O Alkylceten 1 Phản ứng của ester 1.1 Biến đổi thành acid và dẫn xuất acid R C H O OR' + H2O OH R C O OH + R'OH RCOO + R'OH 1.2 phản ứng với Amoniac và dẫn xuất R C OR' O CH3 C + O OC2H5 R C NH G H 2N G + NH3 CH3 C O O NH2 + C2H5OH 1.3 Sự xuyên ester hóa Alcol giải... CH3CH2CHCH3 C OH O CH3 COOCHCH2CH3 COOH 3 Phản ứng của halogenid acid 3.1 Phản ứng thủy phân R C Cl + H2O R COOH O 3.2 Tác dụng với hợp chất cơ kim R C Cl R'MgCl O R C O R' R' R'MgCl H2O R C OH 3.3 Halogenid acid là tác nhân acyl hóa + R C Cl C AlCl3 + R C Cl O + O O R'OH R R C OR' O + HCl HCl R' 4 Các phản ứng của amid 4.1 phản ứng thủy phân RC NHR' + H2O RCOOH _H O 2 O 4.2 Phản ứng loại nước R C NH2 + R'NH2... arylcyanid – ArCN có thể bị trime hóa Ar 3 Ar C N Acrylcyanid N N Ar N 2,4,6_Triaryl_1,3,5_Triazin Ar Điều chế RX R C NH2 O NaCN P2 O 5 RCN R C N + H2O 6 Các phản ứng của ceten Có thể xem ceten là anhydric do acid bị mất nước CH2 C O H OH _H O 2 H2 O Ceten là tác nhân acyl hóa CH2 C O NH3 CH2 C O CH3 C CH3 C CH3 C CH3 C R C ROH RCOOH O OH O NH2 O OR O O O