C15-2008

  • Uploaded by: api-3703605
  • 0
  • 0
  • November 2019
  • PDF

This document was uploaded by user and they confirmed that they have the permission to share it. If you are author or own the copyright of this book, please report to us by using this DMCA report form. Report DMCA


Overview

Download & View C15-2008 as PDF for free.

More details

  • Words: 1,365
  • Pages: 28
CHƯƠNG 15: ACID CARBOXYLIC HỖN CHỨC ĐẠI CƯƠNG 1. Định nghĩa - Chứa nhóm carboxyl - Chứa nhóm chức khác: -OH, -C=O, … Khảo sát + Hydroxy acid

R

(COOH) m (OH) n

+ Phenol acid + Oxo acid

R

(COOH) m (CO)n

CHƯƠNG 15: ACID CARBOXYLIC HỖN CHỨC 2. Danh pháp - Nhóm chức acid: được gọi tên dưới dạng hậu tố - Nhóm chức khác: được gọi tên dưới dạng tiền tố Thứ tự ưu tiên của các nhóm chức Acid carboxylic > anhydrid acid > Este > Halogenid acid > Amid>> Hydrazid > Nitril > aldehyd > ceton > alcol, phenol > amin > hydrazin > ether Tên một số nhóm chức Ví dụ

CHƯƠNG 15: ACID CARBOXYLIC HỖN CHỨC HYDROXY ACID Công thức tổng quát

R

(COOH) m (OH) n

Danh pháp Hydroxy + tên acid carboxylic Tên một số hydroxy acid Điều chế Nguồn gốc thiên nhiên

Acid malic: táo Acid tartric: nho Acid citric: chanh

CHƯƠNG 15: ACID CARBOXYLIC HỖN CHỨC Phương pháp tổng hợp 2.1. Điều chế α -hydroxy acid - Oxy hoá ethylenglycol HO CH2 CH2 OH

[O]

ethylen glycol

O [O] O HO CH2 C HO CH2 C H OH acid glycolic aldehyd glycolic

- Đi từ dẫn chất α-halogenid R CH COOH + Cl

HOH

R CH COOH OH

CHƯƠNG 15: ACID CARBOXYLIC HỖN CHỨC + Đi từ aldehyd hoặc ceton R CH C

R CH + H C N

N

OH cyanhydrin

O aldehyd

2H 2O (H )

R' R C R' + H C N

R CH C N

O ceton

OH

R C COOH O

2H

+

R CH COOH OH

2H 2O +

(H )

R CH COOH OH R' R C COOH OH

CHƯƠNG 15: ACID CARBOXYLIC HỖN CHỨC O CH3

OH

NaCN

C CH3

pH 8

C N

acetophenone

1) NaOH/H2O/∆ 2) H3O+

OH C CH3 HO Aldehydes also work unless they are benzaldehydes, which give a different reaction (benzoin condensation).

C O

CHƯƠNG 15: ACID CARBOXYLIC HỖN CHỨC 2.2. Điều chế β -hydroxy acid + Oxy hoá aldol [O] O CH3 CH CH2 C H Cu2+, OHOH

O CH3 CH CH2 C OH OH

+ Đi từ α-ethylenic CH2 CH COOH+ HOH

(H+)

CH2 CH2 COOH OH

+ Đi từ β-cetoacid R C CH2 COOH O

2H

R CH CH2 COOH OH

CHƯƠNG 15: ACID CARBOXYLIC HỖN CHỨC 2.3. Điều chế γ -hydroxy acid + Thuỷ phân γ-lacton H2C CH2 H2C

O CH CH CH C O +HOH + 2 2 2 OH (H ) C OH O

butyrolacton

2. Tính chất vật lý 3. Tính chất hoá học 3.1. Tính acid 3.2. Tính chất của nhóm carboxyl và hydroxy

CHƯƠNG 15: ACID CARBOXYLIC HỖN CHỨC + HO(CH 2)2COOC 2H5 H2O

+ HO(CH 2)2COOH C2H5OH

CH3 C O CH2 COOH+CH3COOH O acid acetyl glycolic

(CH3CO)2O + HO CH2 COOH

CH3 CH COOH + HBr OH acid lactic

CH3 CH COOH Br acid a-bromo propionic

3.2. Tính chất riêng 3.2.1.Phản ứng phân cắt α-hydroxyacid H O R C C OH O H R O C C R OH OH

R C R R

O H

+H C

C O +H C

O OH O OH

CHƯƠNG 15: ACID CARBOXYLIC HỖN CHỨC 3.2.1.Phản ứng loại nước Phản ứng của α-hydroxy acid R HO HO O

CH C

C HC

O

R

OH - 2H 2O OH

O O

R

CH C

C

O O

HC

R

lactid

Phản ứng của β-hydroxy acid H H - H2O R C C COOH OH H

R CH CH COOH Acid α,β-ethylenic

CHƯƠNG 15: ACID CARBOXYLIC HỖN CHỨC Phản ứng của γ,δ-hydroxy acid CH2 CH2 - H2O C C O H O H HO R

γ-hydroxy acid

CH2 CH2 C C O H O R

γ-lacton

CH2 CH2 CH2 - H 2O C O C O 2HC 2HC CH2 O CH2 OH HO δ-hydroxy acid δ-lacton CH2

Chất điển hình

CHƯƠNG 15: ACID CARBOXYLIC HỖN CHỨC PHENOL ACID COOH

COOH

COOH OH

OH OH A.o-hydroxybenzoic

A..m-hydroxybenzoic

A.p-hydroxybenzoic

(A.Salicylic)

1. Điều chế 1.1. Oxy hoá cresol OH

OH

[O] [K2Cr2O7]

O HO

CHƯƠNG 15: ACID CARBOXYLIC HỖN CHỨC 1.2. Phản ứng Kolbe - Schmidt

Cơ chế phản ứng

CHƯƠNG 15: ACID CARBOXYLIC HỖN CHỨC Anion salicylat

Liên kết hydro nội phân tử

2. Tính chất vật lý 3. Tính chất hoá học 3.1. Tính chất của nhóm carboxyl 3.1.1. Tính acid

2

COOH OH Na2CO3

2

COONa OH

+ CO2 + H2O

CHƯƠNG 15: ACID CARBOXYLIC HỖN CHỨC 3.1.2. Các phản ứng thế ái nhân acyl 3.1.2.1.Tạo clorid acid COOH OH SOCl2

O C Cl OH

+ SO2 + HCl

3.1.2.2. Tạo este COOH OH

CH3OH

COOCH3 OH

H2SO4

O C OH OH 3

+ POCl3

O C Cl OH 3

+ H3PO4

CHƯƠNG 15: ACID CARBOXYLIC HỖN CHỨC O C Cl OH

C + HO C6H5

O O C6H5 OH

+ HCl

3..12.3. Phản ứng loại nhóm carboxyl COOH OH

t0

OH

+ CO2

3.2. Tính chất của nhóm phenol + Tác dụng với FeCl3 FeCl3 +6 ArOH

6 H+ + 3 Cl- + Fe(OAr) 6

3-

CHƯƠNG 15: ACID CARBOXYLIC HỖN CHỨC + Tác dụng với anhydrid acetic

3.3. Tính chất của hai nhóm chức + Tạo muối kép COOH OH

COONa + 2NaOH

ONa

+ 2H2O

+ Alkyl hoá COONa ONa + 2XR

COOR OR (a)

HOH (KOH)

COOK OR (b)

CHƯƠNG 15: ACID CARBOXYLIC HỖN CHỨC + Tạo xanthon COOH HO

COO

- CO2, -H2O

OH

OH HOOC

salol

chuyÓn vÞ

O

O

C

C

OO HH

O xanthon

3.4. Tính chất của nhân thơm

O C

OH

1 6 5 SE

OH

2 4

3 SE

CHƯƠNG 15: ACID CARBOXYLIC HỖN CHỨC OXO ACID 1.Định nghĩa

R

(COOH) m (CO)n

2.Danh pháp Danh pháp IUPAC Oxo + tên acid carboxylic formyl + tên acid carboxylic Ví dụ: Danh pháp khác

CHƯƠNG 15: ACID CARBOXYLIC HỖN CHỨC Ceto + tên acid carboxylic Gốc acyl + tên acid carboxylic Ví dụ: CH3 C CH2 COOH O acid 3-ceto butanoic β−ceto (acid butyric)

Một số tên thông thường 3. Điều chế Nguồn gốc tự nhiên Tổng hợp

CH3 C CH2 COOH O acid acetyl acetic

CHƯƠNG 15: ACID CARBOXYLIC HỖN CHỨC 3.1. Điều chế α-aldehyd acid - Đi từ gem-dihalogen Cl H C COOH Cl

H2O 1400C,H+

O H

C COOH

- Oxy hoá α-hydroxy acid H2C COOH OH

[O]

H C COOH O

- Khử điện hoá acid oxalic O HO

C COOH

catot Pb

O

+2H

H

C COOH

CHƯƠNG 15: ACID CARBOXYLIC HỖN CHỨC 3.2. Điều chế α-cetoacid - Đi từ dẫn chất halogen Cl CH3 C

O

O O - KCl CH3 C

CN

CH3 C COOH

-

K+ CN

- Oxy hoá α-hydroxy acid [O]

R CH COOH R C COOH KMnO 4 OH O

CHƯƠNG 15: ACID CARBOXYLIC HỖN CHỨC 3.3. Điều chế β-cetoacid Phản ứng ngưng tụ Heiler-Claisen

CHƯƠNG 15: ACID CARBOXYLIC HỖN CHỨC 4. Tính chất 4.1. Tính chất của α-aldehyd acid OH

O HOOC C

NaHSO3

H

HOOC C

SO3Na

Phản ứng Cannizaro O 2 HOOC

C

H

OH-

H2C COOK+ COOK OH

COOH

CHƯƠNG 15: ACID CARBOXYLIC HỖN CHỨC 4.1. Tính chất của α,β-cetoacid - Tính acid - Phản ứng decarboxyl hoá tạo ceton O C

H

O

O

C O C

C

H C

O C O

O C

CH

O C O

CHƯƠNG 15: ACID CARBOXYLIC HỖN CHỨC CH3 C CH2 COOH O

- CO2

CH3 C CH3 O

H O HOC

O CH2

C

O

OH O

1350C

HOC

CH2

hç biÕn

HOCCH3

+ CO2

- Dạng hỗ biến ceton-enol 2 dạng hỗ biến của nhóm carbonyl

Dạng ceto

Dạng enol

- Dạng ceto có liên kết –C=O và liên kết C-H - Dạng enol có nhóm –OH gắn với liên kết đôi –C=C

CHƯƠNG 15: ACID CARBOXYLIC HỖN CHỨC O R2CHCR' ceto O

O

CH3CCH2CCH3 (20%)

OH R2C

CR'

Enol<1% O

OH CH3C

CHCCH3

(80%)

CHƯƠNG 15: ACID CARBOXYLIC HỖN CHỨC Yếu tố ảnh hưởng làm tăng tính bền vững của enol ở hợp chất β-cetoeste

- Tạo liên kết hydro nội phân tử O

H

O

C H3C

C C H

- C=C và C=O liên hợp

OCH3