close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Химические свойства карбоновых кислот и их

код для вставкиСкачать
Функциональные
производные
карбоновых кислот
Цель лекции
Получить четкое представление о
химическом строении и свойствах
функциональных производных
карбоновых кислот, взаимосвязи
химического строения и
биологической активности.
План лекции
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Классификация
Номенклатура
Физические свойства
Способы получения
Химические свойства
Медико-биологические свойства
Функциональные производные
карбоновых кислот
-производные у
которых
ОН-группа замещена
нуклеофильной
частицей Z
R -C
O
O
ZH
Z
-ОR
-OOH
R -C
OO
Тип производных
Сложные эфиры
Пероксикислоты
Ангидриды
-SR
-Hal
-NH2,-NHR,-NR2
-NHOH
Тиоэфиры
-NHNH2
Гидразиды
-N H -C -N H 2
O
Галогенангидриды
Амиды
Гидроксамовые
кислоты
Уреиды
Тетраэдрический механизм
O
δ+
R -C
субстрат
O
+
R -C -Y
Y
Z реагент
(нуклеофил)
Z
нестабильный
продукт присоединения
R -C
O
Y
+
Z
+
-
уходящая
частица
Сравнение активности
функциональных производных
в реакциях SN
Cl
1
ОН
-I < +M
3
О
R–С
R–С
2
:
δ+ О
:
O
δ+
R–С
О
-I < +M
R–С
OR1
-I < +M
3
-I > +M
δ+
δ+ О
:
R–С
:
R–С
δ+ О
:
δ+ О
NH2
-I << +M
4
Уменьшение стабильности
уходящей частицы
Cl
R -C
O
O
-O
R
- O H -N H
2
Уменьшение ацилирующей
способности
R -C
O
C l R -C
R -C
O
O
O R -C
O
= R -C
OH
O
OR1
R -C
O
NH2
ХЛОРАНГИДРИДЫ
Получение хлорангидридов
1. Из карбоновых кислот
СН3–С
О
to
О
CH3–С
+ SOCl2
+ SO2 + HCl
Cl
ОН тионилхлорид
ацетилхлорид
уксусная кислота
С
О
ОН
+ РCl5
бензойная кислота
С
to
О
Cl
+ РOCl3 + HCl
бензоилхлорид
Свойства хлорангидридов
кислот
О
R–С
O
R–С
NaCl
реакция ацилолиза
(ацидолиза)
О
Cl
О
:
R–С
+
О
R’–COO-Na+
Н2О
R–С
ОН
+
НCl
реакция гидролиза
Свойства хлорангидридов
кислот
:
О
R’–OH
R–С
OR’
+
НCl
:
реакция алкоголиза
О
R–С
Cl
+
НCl
NH2
:
R–С
О
NH3
реакция аммонолиза
R’–NH2
О
+
R–С
NH–R’
реакция аминолиза
НCl
Свойства хлорангидридов
кислот
Восстановление
R -C
R -C
O
L iA lH 4
R -C H 2 -O H
Cl
O
Cl
H 2, P d / B a S O 4
R -C
O
H
АНГИДРИДЫ
Получение ангидридов
1. Из карбоновых кислот
О
OН
+
О
СН3– С
ОН
Р2О5 , to
СН3–С
СН3–С
О
O
+ Н2О
О
СН3–С
уксусный ангидрид
ацетилацетат
ацетангидрид
Получение ангидридов
2. Взаимодействием ацилгалогенидов
с солями карбоновых кислот
C H 3C
O
Cl
ацетилхлорид
+ H -C
O
0 C
O N a -N a C l
формиат натрия
C H 3C
H -C
O
O
O
муравьиноуксусный
ангидрид
формилацетат
Свойства ангидридов
О
:
Н2 О
R-SH
O
O
R -C
+
R–COOH
SR1
реакция тиолиза
О
:
R–С
реакция гидролиза
О
R–С
ОН
:
О
2 R–С
R’–OH
R–С
OR’
+ R–COOH
реакция алкоголиза
:
Свойства ангидридов
NH3
О
R–С
O
О
:
О
R–С
NH2
реакция аммонолиза
О
R–С
+ R–COOH
R’–NH2
R–С
+ R–COOH
NH–R’
реакция аминолиза
Сложные эфиры
Способы получения
1. Ацилированием спиртов и фенолов
-карбоновыми кислотами
-хлорангидридами
-ангидридами
2. Реакция Тищенко
O
2 C H 3 -C
H
уксусный альдегид
(C 2 H 5 O ) 3 A l
этанолят алюминия
O
C H 3 -C
этилацетат
O C 2H 5
Способы получения
3. Алкилированием солей карбоновых кислот
алкилгалогенидами
o
N ,N -ди м ет и лф о р м а м и д, 1 0 0 С
O
C H 3 -B r + C H 3 -C
OK
O
C H 3 -C
OCH3
метилацетат
- KBr
Способы получения
4. Электрофильное присоединение
карбоновых кислот к алкенам и алкинам
O
C H 3 -C
OH
H 2S O 4
+
CH3
CH3
C
CH2
O
C H 3 -C
CH3
O -C C H 3
CH3
трет-бутилацетат
Способы получения
O
C H 3 -C
+ HC
OH
CH
O
o
170-220 C
C H 3 -C
O -C H
винилацетат
CH2
Свойства сложных эфиров
1) Кислотный гидролиз
СН3–С
О
+
Н
О
2
ОСН3
метилацетат
Н+
to
О
СН3–С
+ СН3ОН
OН
уксусная кислота
метанол
Свойства сложных эфиров
2) Щелочной гидролиз
О
С
ОС2Н5
+
NaОH
Н2О
to
этилбензоат
О
С
ОNa
+
бензоат натрия
С2Н5ОH
этанол
Свойства сложных эфиров
СН3–С
О
3) Получение амидов кислот
..
О
NH3
СН3–С
+ С2Н5ОН
o
t
NН2
аммонолиз
ОС2Н5
..
+ С2Н5ОН
NH–СН3
аминолиз
СН3–NH2 СН –С
3
to
О
Свойства сложных эфиров
4) Переэтерификация
δ+ O
C
O C 2H 5
NH2
анестезин
этил-n-аминобензоат
..
+ H O C H 2C H 2N
C 2H 5
C 2H 5
2-(диэтиламино)этанол
O
C
NH2
O C H 2 C H 2 -N
C 2H 5
C 2H 5
новокаин
2-(диэтиламино)этил-п-аминобензоат
Свойства сложных эфиров
5) Сложноэфирная конденсация
H
2
O
H
C
C
C 2H 5O N a
..
O C 2H 5
-C 2 H 5 O H
H
O
C H 3 -C -C H 2 -C
O
O C 2H 5
Механизм реакции
сложноэфирной конденсации
H
-
δ-
С2H5O
δ+ O
H C -C
+
H
O
δ+
C H 33-C
-C
-C H
O
2
O -C 2 H 5
-C
O -C 2 H 5
δ-
O
O -C 2 H 5
O -C 2 H 5
+
O
C H 3 -C
C H 2 -C
O
O -C 2 H 5
Свойства сложных эфиров
6) Взаимодействие с магнийорганическими
соединениями (реактивами Гриньяра)
O
H 3 C -C
+ 2 C 3H 7M g B r
O C 2H 5
эф и р
-С 2 H 5 O M g B r
C 3H 7
C H 3 -C -C 3 H 7
OH
4-метилгептанол-4
Свойства сложных эфиров
7) Восстановление
L iA lH 4
O
C H 2 -C
O C 2H 5
N a , C 2H 5O H
этилфенилацетат
C H 2 -C H 2 -O H + C 2 H 5 O H
2-фенилэтанол
этанол
АМИДЫ
Получение амидов
1. Ацилирование аммиака или аминов
-карбоновыми кислотами
-хлорангидридами
-ангидридами
-сложными эфирами
Получение амидов
2. Неполный гидролиз нитрилов
H 3C
C
N
2 5 % K O H , 3 % H 2O 2, 5 0 0 C
O
H 3C
C
NH2
4-метилбензамид
Строение амидной группы
O
R
H
/
..
C
C
R
N
H
O
R
R
/
C
N
H
R
ЦИС-
ТРАНСO
O
R
C
N
/
R
H
H
R
/
C
N
H
R
Свойства амидов
1. Кислотный гидролиз
СН3–С
О
NН2
+ Н2О + НCl
to
О
СН3–С
+ NН4Cl
OН
ацетамид
2. Щелочной гидролиз
СН3–С
О
+ NaOH
NH–СН3
N-метиламид уксусной
кислоты
to
СН3–С
О
ONa
+ CH3NН2
Свойства амидов
3. Основные свойства
:
СН3–С
О:
NН2
+
Н+
СН3–С
+
О –H
NН2
4. Кислотные свойства
:
СН3–С
О
N Н
Н
+
NaNН2
СН3–С
О
+ NH3
NHNa
Свойства амидов
5. Расщепление азотистой кислотой
O
HNO2
C
H 3C
NH2
4-метилбензамид
O
H 3C
C
N H -N O
-N 2
N-нитрозо-4-метилбензамид
O
H 3C
C
OH
4-метилбензойная кислота
Свойства амидов
5. Дегидратация
O
H 3C
C
NH2
P2O5
-H 2 O
C
H 3C
нитрил
N
Свойства амидов
6. Восстановление
O
H 3C
C
LiA lH 4
N H -C H 3
H 3C
C H 2 -N H -C H 3
амин
Свойства амидов
6. Восстановление
O
H 3C
Na, NH3, C2H5OH
C
N H -C H 3
O
H 3C
C
+ N H 2 -C H 3
H
4-метилбензальдегид
метиламин
Свойства амидов
7. Галогенирование
O
H 2C
H 2C
C
0
N H + B r2
N aO H , 0 C
-N aB r, H 2 O
C
O
сукцинимид
O
H 2C
H 2C
C
N -B r
C
O
N-бромосукцинимид
Свойства амидов
7. Галогенирование (расщепление по Гофману)
O
H 3C
C
NH2
N aO H ,70 C
+ B r2
-N a B r,
-N a 2 C O 3
4-метилбензамид
H 3C
NH2
4-метиланилин
Получение
гидроксамовых кислот
R -C
O
Z
+ NH2OH
R -C
O
Z
NHOH
+ HZ
Кислотные свойства
гидроксамовых кислот
O
R
H
C
C .. O
N
H
O
R
H
R
H
C
C .. O
N
H
+
R
+
H
Образование комплексов с
солями металов
H
N
O
R
H
HO
OH
Сu
C .. C
OHHO
N
H
R
C
O
R
R
H
O N H
O
C
N
Cu
O
O
C
R
Документ
Категория
Презентации по химии
Просмотров
160
Размер файла
949 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа