Phương pháp tổng hợp axit , aminoaxxit và dẫn xuất của nó

Phương pháp tổng hợp axit , aminoaxxit và dẫn xuất của nó

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HỒ CHÍ MINH TRUNG TÂM CÔNG NGHỆ HÓA MÔN TIỂU LUẬN: HÓA HỮU CƠ Đề Tài: Phương pháp điều chế axit, các dẫn xuất của axit và aminoaxit Giáo viên giảng day: Ts. Nguyễn Văn Bời Sinh viên thực hiện: Phan Văn Vĩnh Nhóm: 18 Mssv: 10046061 Lớp HP: 2104050 Tp. Hồ Chí Minh, 24/10/2012 MỤC LỤC MỤC LỤC 1 Lời mở đầu 4 Nội dung 5 I. Phương pháp tổng hợp aminoaxxit[1] .5 1.Amin hóa các halogen axit .5 2. Phương pháp este phtalimidolaonic 6 3. Phương pháp xianhidrin 8 4. Phương pháp Micellaneus .9 5. Khử các hợp chất nitro, oxim hay hiddrazon của α-andehitaxit hay α- xetoaxit 9 6. Tác dụng este axetoaxetic thế với muối phenyldeazoni .10 7. Cộng ammoniac vào axit chưa no .10 8. Sự phân giải các hợp chất aminoaxit quang hoạt 10 II.Phương pháp điều chế axit cacboxylic[1] .11 1.Phương pháp oxi hóa .12 2. Phương pháp thuỷ phân 13 3. Phương pháp cacbonyl hóa .14 4. Tổng hợp este axetoaxetic và xyanaxetat 15 5. Tổng hợp từ este molonat 15 6. Tổng hợp từ điazometan .16 7. Phản ứng chuyển vị mạch cacbon 16 III. Phương pháp tổng hợp dẫn xuất của axit[1] 16 1. Este .16 2. Halogen axit 18 3. Anhđrit axit .19 4. Amit 19 IV. tham khảo[3] 21 1. Lên men kỵ khí .21 2. Carconyl hóa metanol .22 3. Lên men ôxy hóa .23 4. Ứng dụng 24 V. Lời kết 28 VI. Tài liệu tham khảo 29 LỜI MỞ ĐẦU Có lẽ rất nhiều người không biết đến axit hữu cơ (axit cacboxylic) hay amino axit là gì nhưng thực ra họ có thể đã từng gặp và sử dụng như giấm là axit axetic, axit fomic trong kiến vàng hay bột ngọt là axit glutamic. Nói theo cách khoa học thì Axit cacboxylic là các hợp chất hữu cơ trong phân tử có nhóm cacboxyl (-COOH) liên kết trực tiếp với gốc hydrocacbon. Hay nói cách khác axit cacboxylic là dẫn xuất của hidrocacbon khi thay thế 1 hoặc một vài nguyên tử H bằng nhóm cacboxyl; còn Amino axit là hợp chất tạp chức chứa hai nhóm chức là amino và axit trong phân tử hidro cacbon mạch hở, mạch vòng hay thơm loại ben- zoit hay thơm dị vòng[1]. Không chỉ là sử dụng làm bột ngọt hay giấm mà hai axit trên còn nhiều hữu ích khác trong cuộc sống cũng như nghiên cứu khoa hoc. Chẳng hạn về axit cacboxylic: Axit axetic cũng được sử dụng trong sản xuất thuốc nhuộm khác nhau chất liệu, nước hoa và rayon, chất làm đông tụ trong sản xuất cao su; Axit hữu cơ được sử dụng cho việc chuẩn bị của nhiều loại thuốc như aspirin, phenacetin; Axit hữu cơ được sử dụng trong thực phẩm, đồ uống lạnh; Axit béo cao hơn được sử dụng trong sản xuất xà phòng. Về amino axit: Axit amin là cực kỳ quan trọng cho sự tồn tại của sự sống và chúng có một vai trò quan trọng trong trao đổi chất của một sinh vật, thiếu amino-axit tim bị tấn công, đột quỵ và cao huyết áp, axit amin có trong thịt lợn, sữa, pho mát, nho, dưa hấu, súp lơ, khoai lang, cần tây và gạo. Axit cacboxylic và amino axit có sẵn trong các loại thực phẩm, đồ dùng hay đồ uống nhưng để có được các chất đó thì phải dùng các phương pháp tổng hợp từ các chất khác nhau ở phòng thí nghiệm hay trong công nghiệp. Chính vì các axit được ứng dụng nhiều trong cuộc sống mà hôm nay tôi đề cập đến các phương pháp điều chế axit, aminoaxit và dẫn xuất của nó do các nhà khoa học nghiên cứu để tổng hợp nên các chất phục vụ đời sống con người và mục đích nghiên cứu khoa học. 4 NỘI DUNG I. Phương pháp tổng hợp aminoaxxit[1] Aminoaxxit là hợp chất tạo chức chứa hai nhóm chức amin và axit trong phân tử hiddrocacbon mạch hở, mạch vòng hay thơm loại benzoit hay thơm dị vòng. Song aminoaxxit phổ biến nhất trong tự nhiên là aminoaxit mạch hở: 1.Amin hóa các halogen axit Một phương pháp chung thường dùng để tổng hợp aminoaxxit là tác dụng dẫn xuất halogen với ammoniac lấy dư: 70% Thường dùng NH 4 OH dư: Phản ứng trên dùng để tổng hợp các aminoaxit như β, α, γ,…từ dãn xuất halo- gen tương ứng: Song dùng để tổng hợp các α-aminoaxxit thuận lợi hơn vì tính bazơ của amino axxit hình thành nhỏ hơn tính bazo của tác nhân ban đầu nhiều. 5 Các halogen axit thường điều chế bằng halogen hóa axit khi có P hoặc bằng phương pháp tổng hợp este malonic: 2. Phương pháp este phtalimidolaonic Phương pháp tốt hơn là dùng phản ứng ankyl hóa: Phương pháp tốt hơn là dùng phản ứng ankyl hóa este N-thế của amonimalonic để điều chế từ brom hóa đietylmalonat theo S N 2: Este này dễ anky hóa trong kiềm RX hay hợp chất cacbonyl β, α-chưa no. Thủy phân cả hai nhóm este và phtalimit trong axit mạnh rồi đecacboxyl hóa. Sản phẩm thu được là α-aminoaxit raxemic hóa: 6 Chẳng hạn: Hiệu quả phản ứng tốt hơn nếu dùng dẫn xuất N-axetamit thay cho phtalimit. Ở đây sản phẩm N-axetamit được điều ches bằng nitrozo hóa axit malonic, chuyển vị oxim và khử: Este axetamidomalonic c8ungx dễ ankyl hóa và sản phẩm ankyl hóa cũng được thủy phân và đecacboxyl hóa như trên: 7 3. Phương pháp xianhidrin α -aminoaxxit thu được khi tác dụng α- hyddroxynitrin và ammoniac để tạo thành aminonitrin rồi thủy phân cho α- amoniaxxit. Phản ứng có thể tiến hành trong hỗn hợp anđehit, ammoniac và HCNtheo phản ứng Stricher qua giai đoạn hình thành α-amonitrin: Phản ứng đi qua sản phẩm imin cộng hợp với HCN: Chẳng hạn phản ứng stricker tổng hợp phenylalanin: 8 4. Phương pháp Micellaneus Phương pháp cũng đi từ este-N-phtalimit phản ứng với đihalogenchủ yếu dùng đẻ tổng howpjaminoaxxit vòng. Chẳng hạn tổng hợp aminoaxxit dị vòng sau: 5. Khử các hợp chất nitro, oxim hay hiddrazon của α-andehitaxit hay α- xetoaxit Α-aminoaxit cũng có thể thu được bằng cách khử xúc tác axit xetocacboxylic bằng H 2 khi có NH 3 : Nếu dùng các hợp chất nitro hay oxim cũng như hiddrazoncuar các anđehit hay xetoaxit ở vị trí xa hơn cũng thu được các α,β…tương ứng. 9 6. Tác dụng este axetoaxetic thế với muối phenyldeazoni Chẳng hạn, phản ứng tạo thành α-aminoaxit: Khử phenylhidrazon của xetoaxitbằng Zn+HCl sẽ tạo thành α-aminoaxit: 7. Cộng ammoniac vào axit chưa no Phản ứng tạo thành β-aminoaxitkhi tác dụngmNH 3 với axit α, β không no hoặc este tương ứng trong dung dịch rựu sẽ có nhóm amin cộng vào vị trí β: 8. Sự phân giải các hợp chất aminoaxit quang hoạt Trong quá trình tổng hợp các hợp chất quang hoạt, người ta thu được hỗn hợp các hợp chất raxemic D và L. Quá trình tách biệt các hợp chất này thành các hợp chất tinh khiết dạng D hay L là một quá trình hết sức khó khan, thường gặp trong quá trình tổng howpjcacs hyd- droxyaxit và aminoaxit. Một trong các phương pháp tách hay phân giải aminoaxit là sự hình thành muối đồng phân đia. Nhóm amino chuyển thành nhóm amit không có tính chất lưỡng tính, thường dùng clorua benzoyl: 10 . như nghiên cứu khoa hoc. Chẳng hạn về axit cacboxylic: Axit axetic cũng được sử dụng trong sản xuất thuốc nhuộm khác nhau chất liệu, nước hoa và rayon, chất. dẫn xuất của nó do các nhà khoa học nghiên cứu để tổng hợp nên các chất phục vụ đời sống con người và mục đích nghiên cứu khoa học. 4 NỘI DUNG I. Phương