29 trang 2 lượt tải

Acid carboxylic và dẫn xuất môn Đại cương Hoá hữu cơ | Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh

3

Acid Carbonxylic là các chất trong cấu trúc có chứa nhóm COOH, nếu có chứa thêm những nhóm khác => gọi là tạp chất. Tài liệu được sưu tầm gồn 29 trang, giúp cho các bạn học sinh, sinh viên ôn luyện và phục vụ cho việc học tập tốt. Mời các bạn đón xem!

Môn: Đại cương Hóa hữu cơ 13 tài liệu

Trường: Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh 159 tài liệu

Tác giả:

Profile

E c linh

7 giờ trước
Danh sách Quiz
/29
lOMoARcPSD| 58490434
CACBORNXYLICACID
VÀDẪNXUẤT Made by Nguyễn Kim Thành
SP KHTN Khoa Hóa
ĐHSP.TPHCM
Acid Carbonxylic là các chất trong cấu trúc có chứa nhóm COOH, nếu có chứa thêm những
nhóm khác => gọi là tạp chất
O
OH acetic acid
có nhiều trong thực phẩm
: giấm ăn, trái cây
O
lactic acid O OH
Phổ biến trong sữa aspirin
tổng hợp PLA
Giảm đau, chống đông máu
Chăm sóc da
R = C
6
H
5
CH Penicillin G
R = C
6
H
5
CH : Ampicillin
NH
2
R = C
6
H
5
OCH
2
Penicillin G
Kháng sinh
DANH PHÁP
1. Tên thông thường
O O
H OHOHOH
formic acid acetic acid propionic acid
lOMoARcPSD| 58490434
OO
OHOH
butyric acid benzoic acid
2. Danh pháp IUPAC
Chọn mạch C dài nhất chứa COOH làm mạch chính, đánh số COOH = 1
Đọc tên: Tên nhóm thế + Tên mạch chính + oic acid
O O O O
5-hydroxy-4,4-dimethylpentanoic acid 2-propylpentanoic acid
O
3,3,4,4-tetramethylhexanoic acid
Có vòng, mạch ngắn => chọn mạch vòng là mạch chính
O
COOH
H OH
methanoic acid
OH
ethanoic acid
OH
propanoic acid
butanoic acid
OH
1
3
4
5
1
3
2
5
1
3
4
6
lOMoARcPSD| 58490434
cyclohexanecarboxylic acid 2-chlorocyclopentanecarboxylic acid
C O : oxo
O
2-cyclohexylpropanoic acid
3-oxo-n-propylbutanoic acid
1
COOH
1
Ph
Ph
1
4COOH
(E)-4-methylhex-3-enoic acid
(E)-3-phenylbut-2-enoic acid
LÝ TÍNH
Do trong phân tử acid luôn chứa 2 liên kết hydro nên nhiệt độ sôi cao (cao hơn alcol)
3-phenylpentanoic acid
COOH
4-methylpentanoic acid
1
2
1
3
4
3
2
3
4
1
5
3
lOMoARcPSD| 58490434
Liên kết Hydro
HÓA TÍNH
Tính acid
Dựa vào tính linh động của H => càng nhiều nhóm rút E => lực acid càng mạnh
-I
O ClO ClO Cl O
Cl
OH OH Cl OH Cl OH
pK
a
= 4.8 pK
a
= 2.9 pK
a
= 1.3 pK
a
= 0.9
Tăng dần tính acid
O
O
O
Cl
ClOHOH
pK
a
= 2.9 pK
a
= 4.1
pK
a
= 4.5
Tăng dần tính acid
O O
H
3
C C OH
Muối của acid yếu và base mạnh
=> môi trường base
O O
lOMoARcPSD| 58490434
H3C H
3
C C OH
O O
NaHCO
3
OH R C ONa
Acid mạnh đẩy acid yếu => COOH > H
2
CO
3
Phản ứng ester hóa
O O
do acid và alcohol có độ bền tương đương với nhau
=> hiệu suất không cao
O
O
+ OH
O
OH
Phản ứng ester hóa sử dụng diazomethane
+
+
2
+
đ
lOMoARcPSD| 58490434
O O R C OH + CH2N2 R C O
CH3
diazomethane methyl ester
COOHCOOCH
3
Phản ứng với amine
O
Phản ứng 1 chiều: chênh lệch mức nl => sp bền hơn
O
Phản ứng khử
O
R
C
acid
OH
1. LiAlH
4
(LAH)
2. H
3
O
+
R
CH
2
OH
alcol bậc 1
O
Sơ lược về cơ chế
H
2 nhóm OH
+
+
2.
lOMoARcPSD| 58490434
Phản ứng alkyl hóa bằng cơ Li
O O
R OH R
C R' acid
2
amide
Phản ứng thế Halogen
O Br O O
R OH
Điều chế
1. Từ alkyl halide: Tăng số Carbon
R
Mg MgX O
+ COOH ether CO
2
(thường dùng)
1
1
2.
1.
2.
1.
2.
lOMoARcPSD| 58490434
acetone
hoặc OH
H Cr O H Cr O
O O
H Cr O
ROH
aldehyde Hoặc KMnO
4
Carbonxylic
3. Từ vòng thơm, alkene, alkyne: Giữ nguyên hoặc giảm mạch Carbon
K2Cr2O7
ArCHR2 H2SO4, H2O ArCOOH
1
2.
1
lOMoARcPSD| 58490434
R R RR
O + O
H R HO R
Alkene Carbonxylic Ketone
R R COOH + R' COOH
Alkyne Carbonxylic
DẪNXUẤTCARBORNXYLIC
Acid halide
Những nhóm R có thể đc thay thế bởi các Nu
Cơ chế chung của các phản ứng
R X
R
O
R
R
OR
R NH
2
Acyl halide
Anhydride
Ester
Amide
,
2.
,
2.
+
lOMoARcPSD| 58490434
Alcyl Chloride
Tên IUPAC: Đánh C=O là số nhỏ nhất
Đọc tên: Tên mạch chính + oyl + Chloride
Ngoại lệ: Formic => Formyl, acetic=> acetyl, propionic=> propionyl, butyric=> butyryl, oxalic => oxalyl
O O O
Cl
O
ClCl 4
2,3-dimethylbut-2-enoyl chloride pent-3-ynoyl chloride
(Z)-2-hydroxybut-2-enoyl chloride
Methanoyl chloride
formyl chloride
ethanoyl chloride
acetyl chloride
propanoyl chloride
propionyl chloride
Cl
butanoyl chloride
butyryl chloride
1
1
3
1
2
3
1
2
lOMoARcPSD| 58490434
HO
ClCl Cl
benzoyl chlorideHexanedioyl chlorde
Br
3-bromo-5-hydroxybenzoyl chloride
Đối với các acid có đuôi là Carbonxylic acid, => thay thế = Carbonyl + Chloride
4-bromocycloheptane-1,3-dicarboxylic acid 4-bromocycloheptane-1,3-dicarbonyl dichloride
cyclobutanecarboxylic acid
cyclobutanecarbonyl chloride
O
O
1
1
2
3
3
4
5
6
lOMoARcPSD| 58490434
Hóa tính
Chuyển từ RCOOH => RCOCl
+
+
+
+
lOMoARcPSD| 58490434
R C O
C R' + HCl O
O
O O
+
O
Cl
Phản ứng với Rượu Phản ứng điều chế ester hiệu suất cao
Sơ lược về cơ chế
+
+
+
lOMoARcPSD| 58490434
Phản ứng với cơ Grignard
+
+
2.
+
+
lOMoARcPSD| 58490434
Anhydride
O O O O
R O R R O R'
Anhydride đối xứng Anhydride bất đối xứng
Danh pháp IUPAC:
Đối với Anhydride đối xứng: gọi tên gốc acid R + Anhydride
O O O O O O
O
O
methanoic anhydride ethanoic anhydride propanoic anhydride
(acetic anhydride)
O O
lOMoARcPSD| 58490434
Cylic anhydride Anhydric vòng
succinic anhydride
benzoic anhydride glutaric anhydride
Đối với Anhyride bất đối xứng:
- Đọc tên từng gốc acid R,R' theo bảng chữ cái + anhydride
O O O O
O O
ethanoic propanoic anhydride ethanoic methanoic anhydride (acetic
propionic anhydride) (acetic formic anhydride)
O O O O
isobutanoic propanoic anhydride isobutanoic 2,4-dimethylpentanoic anhydride
1
2
4
lOMoARcPSD| 58490434
benzoic cyclohexanecarboxylic anhydride
3-hydroxy-2-methylbutanoic (E)-2-methylpent-3-enoic anhydride
Điều chế
Từ acid carbonxylic
O O O
+ H
2
O
R OH R O R
OH
800
lOMoARcPSD| 58490434
R
lOMoARcPSD| 58490434
Sơ lược các phản ứng của Anhydride
Sơ lược về cơ chế
lOMoARcPSD| 58490434

Tài liệu khác của Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh

Preview text:

lOMoAR cPSD| 58490434 CACBORNXYLICACID VÀDẪNXUẤT Made by Nguyễn Kim Thành SP KHTN Khoa Hóa ĐHSP.TPHCM
Acid Carbonxylic là các chất trong cấu trúc có chứa nhóm COOH, nếu có chứa thêm những
nhóm khác => gọi là tạp chất O OH acetic acid
có nhiều trong thực phẩm lactic acid O OH : giấm ăn, trái cây Phổ biến trong sữa aspirin tổng hợp PLA
Giảm đau, chống đông máu Chăm sóc da R = C6H5CH Penicillin G R = C6H5CH : Ampicillin NH2 R = C6H5OCH2 Penicillin G O Kháng sinh DANH PHÁP 1. Tên thông thường O O H OHOHOH formic acid acetic acid propionic acid lOMoAR cPSD| 58490434 OO OHOH butyric acid benzoic acid 2. Danh pháp IUPAC
Chọn mạch C dài nhất chứa COOH làm mạch chính, đánh số COOH = 1
Đọc tên: Tên nhóm thế + Tên mạch chính + oic acid O O O O H OH OH OH OH methanoic acid ethanoic acid propanoic acid butanoic acid 3 5 1 4 1 2 5 3
5-hydroxy-4,4-dimethylpentanoic acid 2-propylpentanoic acid O 4 6 3 1
3,3,4,4-tetramethylhexanoic acid
Có vòng, mạch ngắn => chọn mạch vòng là mạch chính O COOH lOMoAR cPSD| 58490434 cyclohexanecarboxylic acid
2-chlorocyclopentanecarboxylic acid 2 1 C O : oxo 1 4 3 O 2-cyclohexylpropanoic acid 3-oxo-n-propylbutanoic acid 3 1 COOH 4 COOH 3-phenylpentanoic acid 4-methylpentanoic acid 1 Ph 5 Ph 3 3 2 1 1 4COOH (E)-4-methylhex-3-enoic acid (E)-3-phenylbut-2-enoic acid LÝ TÍNH
Do trong phân tử acid luôn chứa 2 liên kết hydro nên nhiệt độ sôi cao (cao hơn alcol) lOMoAR cPSD| 58490434 Liên kết Hydro HÓA TÍNH Tính acid
Dựa vào tính linh động của H => càng nhiều nhóm rút E => lực acid càng mạnh -I O ClO ClO Cl O Cl OH OH Cl OH Cl OH pKa = 4.8 pKa = 2.9 pKa = 1.3 pKa = 0.9 Tăng dần tính acid O O O Cl ClOHOH pKa = 2.9 pKa = 4.1 pKa = 4.5 Tăng dần tính acid O O H3C C OH
Muối của acid yếu và base mạnh => môi trường base O O lOMoAR cPSD| 58490434 H3C H3C C OH O O NaHCO3 OH R C ONa
Acid mạnh đẩy acid yếu => COOH > H2CO3 Phản ứng ester hóa O O + + 2
do acid và alcohol có độ bền tương đương với nhau
=> hiệu suất không cao + O O đ + OH O OH
Phản ứng ester hóa sử dụng diazomethane lOMoAR cPSD| 58490434 O O R C OH + CH2N2 R C O CH3 diazomethane methyl ester COOHCOOCH3 Phản ứng với amine + + O
Phản ứng 1 chiều: chênh lệch mức nl => sp bền hơn O Phản ứng khử O 1. LiAlH4 (LAH) R C OH R CH2 OH 2. H acid 3O+ alcol bậc 1 2. O Sơ lược về cơ chế H 2 nhóm OH lOMoAR cPSD| 58490434 1 1 2.
Phản ứng alkyl hóa bằng cơ Li O O 1. R OH 2. R C R' acid 2 amide 1. 2. Phản ứng thế Halogen O Br O O R OH Điều chế
1. Từ alkyl halide: Tăng số Carbon R Mg MgX O + COOH ether CO2 (thường dùng) lOMoAR cPSD| 58490434 1 2. a cetone hoặc OH 1 H Cr O H Cr O O O H Cr O ROH
aldehyde Hoặc KMnO4 Carbonxylic
3. Từ vòng thơm, alkene, alkyne: Giữ nguyên hoặc giảm mạch Carbon K2Cr2O7 ArCHR2 H2SO4, H2O ArCOOH lOMoAR cPSD| 58490434 , 2. R R RR , 2. O + O H R HO R Alkene Carbonxylic Ketone R R COOH + R' COOH Alkyne Carbonxylic DẪNXUẤTCARBORNXYLIC R X R O R R OR R NH2 Acyl halide Anhydride Ester Amide Acid halide Những nhóm R
có thể đc thay thế bởi các Nu
Cơ chế chung của các phản ứng + lOMoAR cPSD| 58490434 Alcyl Chloride
Tên IUPAC: Đánh C=O là số nhỏ nhất
Đọc tên: Tên mạch chính + oyl + Chloride
Ngoại lệ: Formic => Formyl, acetic=> acetyl, propionic=> propionyl, butyric=> butyryl, oxalic => oxalyl O O O Cl O Methanoyl chloride Cl formyl chloride ethanoyl chloride propanoyl chloride butanoyl chloride acetyl chloride propionyl chloride butyryl chloride 2 1 ClCl 4 3 1 1 2 1 3
2,3-dimethylbut-2-enoyl chloride pent-3-ynoyl chloride
(Z)-2-hydroxybut-2-enoyl chloride lOMoAR cPSD| 58490434 HO 5 3 1 6 3 1 4 2 ClCl Cl
benzoyl chlorideHexanedioyl chlorde Br
3-bromo-5-hydroxybenzoyl chloride
Đối với các acid có đuôi là Carbonxylic acid, => thay thế = Carbonyl + Chloride cyclobutanecarboxylic acid cyclobutanecarbonyl chloride O O
4-bromocycloheptane-1,3-dicarboxylic acid
4-bromocycloheptane-1,3-dicarbonyl dichloride lOMoAR cPSD| 58490434 Hóa tính
Chuyển từ RCOOH => RCOCl + + + + lOMoAR cPSD| 58490434 + + R C O O C R' + HCl O O O + O Cl Phản ứng với Rượu
Phản ứng điều chế ester hiệu suất cao + Sơ lược về cơ chế lOMoAR cPSD| 58490434 + +
Phản ứng với cơ Grignard 2. + + lOMoAR cPSD| 58490434 Anhydride O O O O R O R R O R' Anhydride đối xứng Anhydride bất đối xứng Danh pháp IUPAC:
Đối với Anhydride đối xứng: gọi tên gốc acid R + Anhydride O O O O O O O O methanoic anhydride ethanoic anhydride propanoic anhydride (acetic anhydride) O O lOMoAR cPSD| 58490434
Cylic anhydride Anhydric vòng succinic anhydride benzoic anhydride glutaric anhydride
Đối với Anhyride bất đối xứng:
- Đọc tên từng gốc acid R,R' theo bảng chữ cái + anhydride O O O O O O ethanoic propanoic anhydride
ethanoic methanoic anhydride (acetic propionic anhydride) (acetic formic anhydride) O O O O 1 2 4
isobutanoic propanoic anhydride
isobutanoic 2,4-dimethylpentanoic anhydride lOMoAR cPSD| 58490434
benzoic cyclohexanecarboxylic anhydride
3-hydroxy-2-methylbutanoic (E)-2-methylpent-3-enoic anhydride Điều chế Từ acid carbonxylic O O O 800 + H2O R OH R O R OH lOMoAR cPSD| 58490434 R lOMoAR cPSD| 58490434
Sơ lược các phản ứng của Anhydride Sơ lược về cơ chế lOMoAR cPSD| 58490434

Tài liệu liên quan: