Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Organické kyseliny. Názvosloví karboxylových kyselin Karboxyl = karbonyl + hydroxyl Názvosloví 1.přípona-ová -diová Př. CH 3 -(CH 2 ) 5 -COOH kyselina.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Organické kyseliny. Názvosloví karboxylových kyselin Karboxyl = karbonyl + hydroxyl Názvosloví 1.přípona-ová -diová Př. CH 3 -(CH 2 ) 5 -COOH kyselina."— Transkript prezentace:

1 Organické kyseliny

2 Názvosloví karboxylových kyselin Karboxyl = karbonyl + hydroxyl Názvosloví 1.přípona-ová -diová Př. CH 3 -(CH 2 ) 5 -COOH kyselina heptanová HOOC-(CH 2 ) 5 -COOH kyselina heptandiová CH 3 -CH=CH-CH 2 -CH 2 -COOH 4-hexenová

3 Názvosloví karboxylových kyselin 2.přípona -karboxylová 4-methylcyklohexankarboxylová kyselina

4 Názvosloví karboxylových kyselin Triviální názvy HCCOH – kyselina mravenčí CH 3 COOH – kyselina octová CH 3 CH 2 COOH – kyselina propionová CH 3 (CH 2 ) 2 COOH – kyselina máselná - kyselina izomáselná

5 Názvosloví karboxylových kyselin CH 3 (CH 2 ) 3 COOH – kyselina valerová CH 3 (CH 2 ) 4 COOH – kyselina kapronová CH 3 (CH 2 ) 14 COOH – kyselina palmitová CH 3 (CH 2 ) 16 COOH - kyselina stearová CH 2 =CH-COOH – kyselina akrylová - kyselina metakrylová

6 Názvosloví karboxylových kyselin CH 3 (CH 2 ) 7 CH=CH(CH 2 ) 7 COOH - olejová - kyselina benzoová - kyselina šťavelová - kyselina malonová

7 Názvosloví karboxylových kyselin - kyselina jantarová - kyselina glutarová - kyselina adipová - kyselina maleinová

8 Názvosloví karboxylových kyselin - kyselina fumarová - kyselina ftalová kyselina isoftalová- - kyselina tereftalová

9 Názvy zbytků kyselin acyly H-CO-formyl CH 3 -CO-acetyl CH 3 -CH 2 -CO-propionyl CH 3 -(CH 2 ) 2 -CO-butyryl U kyselin s příponou karboxylovákarbonyl Př. 4-methylcyklohexankarbonyl

10 Příprava kyselin z uhlovodíků 1.oxidací nasycených obtížná vzhledem k nízké reaktivitě neselektivní – vzniká směs kyselin CoCl 2 + 2,5 O 2 

11 Příprava kyselin z uhlovodíků 2.oxidací nenasycených 3 R-CH=CH-R + 8 KMnO 4  6 RCOOK + 2 KOH + 8 MnO H 2 O

12 Příprava kyselin z uhlovodíků 3.oxidací aromatických + 2 KMnO 4  + KOH +2MnO 2 + H 2 O V 2 O 5 + 4,5 O 2  + 2 CO H 2 O

13 Příprava kyselin z uhlovodíků oxidací aromatických KMnO 4   kys. paratoluová

14 Příprava kyselin z uhlovodíků oxidací aromatických + 4,5 O 2  + 2 CO H 2 O ftalanhydrid

15 Příprava kyselin z halogenderivátů Z geminálních trihalogenderivátů + 2 H 2 O  + 3 HCl

16 Příprava kyselin z halogenderivátů Nitrilová syntéza C 6 H 5 CH 2 Cl + KCN  C 6 H 5 CH 2 CN + KCl benzylkyanid 2 C 6 H 5 CH 2 CN +4 H 2 O+H 2 SO 4  2 C 6 H 5 CH 2 COOH + (NH 4 ) 2 SO 4 kyselina fenyloctová Obecně:R-X + KCN  R-C≡N H 2 O R-C≡N  RCOOH

17 Mechanismus nitrilové syntézy H 2 O R-C≡N + H-O-H   -NH 3  NaCN H 2 O,H +  ethylenkyanidkyselina jantarová

18 Př. Výroba kyseliny izoftalové HNO 3 SnCl 2 + HCl NaNO 2 +HCl KCu(CN) 2  NaOH 

19 Grignardova syntéza 1.CO 2, 2. H 2 O R-X + Mg  R-Mg-X  RCOOH Mechanismus: H 2 O,H + R-Mg-Cl +   +MgOHCl Kys.α-naftoová Br Mg CO 2,H 2 O   

20 Malonesterová syntéza Výchozí látka – diethylester kyseliny malonové CH 3 CH 2 ONa  + CH 3 CH 2 OH

21 Malonesterová syntéza R-X +  + NaX

22 Malonesterová syntéza Hydrolýza + 2 H 2 O  + 2 C 2 H 5 OH Dekarboxylace  R-CH 2 COOH + CO 2

23 Příklad maloesterové syntézy NaCH(COOC 2 H 5 ) 2 CH 3 CH 2 CH 2 Br  CH 3 CH 2 CH 2 CH(COOC 2 H 5 ) 2 - NaBr propylmalonanethylnatý NaOC 2 H 5 CH 3 I  CH 3 CH 2 CH 2 CNa(COOC 2 H 5 ) 2  +H 2 O,- CO 2 

24 Příprava kyselin z alkoholů Oxidací primárních RCH 2 OH + 2 O  RCOOH 3 R-CH 2 OH + 4 KMnO 4  3 RCOOK + 4 MnO 2 + KOH + 4 H 2 O RCOOK + HCl  RCCOH + KCl

25 Příprava kyselin z aldehydů Oxidací – pouze zřídka MnO 2 CH 3 CH=CH-CH=O + ½ O 2  CH 3 CH=CHCOOH krotonaldehyd kyselina krotonová KMnO 4 CH 3 (CH 2 ) 5 CH=O + O  CH 3 (CH 2 ) 5 COOH 2 CH 3 CH=O + O 2  2 CH 3 COOH

26 Příprava kyselin z ketonů Oxidací 1. ketony oxidují velice špatně 2. pouze velmi silnými oxidačními činidly – chromsírová směs, kyselina dusičná, KMnO 4 3. dochází ke štěpení řetězce v sousedství –C=O CH 3 CH 2 COCH O  2 CH 3 COOH + 3 O 

27 Perkinsova syntéza Zahřívání aromatických aldehydů s anhydridem alifatické kyseliny v přítomnosti bázických katalyzátorů (bezvodá sůl odpovídající anhydridu) CH 3 COONa C 6 H 5 CH=O + (CH 3 CO) 2 O  C 6 H 5 CH=CHCOOH + CH 3 COOH benzaldehydacetanhydridkyselina skořicová C 6 H 5 CH=O +(CH 3 CH 2 CO) 2 O  kyselina α-methylskořicová + CH 3 CH 2 COOH

28 Příprava kyselin z esterů hydrolýza CH 2 -OCO(CH 2 ) 14 CH 3 CH 2 -OH  CH-OCO(CH 2 ) 14 CH 3 +3 H 2 O  CH-OH + CH 3 (CH 2 ) 14 COOH  CH 2 -OCO(CH 2 ) 14 CH 3 CH 2 -OH glycerol

29 Speciální přípravy kyselin Kyselina mravenčí H 2 SO 4 NaOH + CO  HCOONa  HCOOH Kyselina šťavelová ↑t HCOONa  (COONa) 2 + H 2 Kyselina benzoová 

30 Speciální přípravy kyselin Kyselina octová katalytická oxidace acetaldehydu vzduchem CH 3 CH=O  CH 3 COOH oxidace methylethylketonu ox  CH 3 COOH biochemická oxidace alkoholu

31 Fyzikální vlastnosti kyselin 1. nižší alifatické jsou kapaliny 2. vyšší jsou tuhé látky 3. aromatické jsou nerozpustné 4. nižší alifatické jsou rozpustné ve vodě 5. vodíkové můstky jsou silnější než v alkoholech – zvýšení bodu varu ……… …….

32 Chemické vlastnosti kyselin Reakce na karbonylu Soli kyselin CH 3 COOH + NaOH  CH 3 COONa + H 2 O dikarboxylové kyseliny – soli normální soli kyselé + NaOH  kyselá sůl kyseliny ftalové

33 Zahřívání kyselin nebo použití dehydratačních činidel Pt H 2 SO 4 HCOOH  H 2 + CO 2 HCOOH  H 2 O+ CO P 2 O 5 CH 3 COOH  (CH 3 CO) 2 O  CO 2 + CO + H 2 O 

34 Esterifikace +  + H 2 O

35 Dekarboxylace  + CO 2 U alifatických dekarboxylují soli RCOONa + NaOH  R-H + Na 2 CO 3

36 Příklady kyselin Kyselina mravenčíHCOOH bezbarvá, ostře páchnoucí kapalina, desinfekční a konzervační prostředek Kyselina octováCH 3 COOH bezbarvá, štiplavá kapalina, dokonale mísitelná s vodou použití: výroba plastů, lepidel a rozpouštědel a potravinářství

37 Příklady kyselin Kyselina benzoová krystalická, sublimující látka, v moči býložravců benzoan sodný se používá jako konzervační činidlo

38 Funkční deriváty karboxylových kyselin Acylhalogenidy Anhydridy Estery Amidy Nitrily

39 Acylhalogenidy Použití: acylační činidla

40 Příprava acylhalogenidů Z kyselin RCOOH + PCl 5  RCOCl + POCl 3 + HCl 3 RCOOH + PCl 3  RCOCl + H 3 PO 3 RCCOH + SOCl 2  RCOCl + SO 2 + HCl CH 3 COOH + PBr 3  3 CH 3 COBr + H 3 PO PCl 5  +2 POCl HCl

41 Vlastnosti acylhalogenidů Fyzikální Kapaliny, málokdy tuhé látky, ostrého zápachu Chemické Velmi reaktivní, zejména chloridy, typická reakce S N RCOX + H 2 O  RCOOH + HX R 1 COCl + R 2 OH  R 1 COOR 2 + HCl RCOCl + NH 3  RCONH 2 + HCl RCOCl + NH 2 OH  RCONHOH + HCl kyselina hydroxamová

42 Anhydridy kyselin

43 Příprava anhydridů kyselin Acylace bezvodých alkalických solí pomocí chloridů kyselin R 1 COCl + R 2 COONa  + NaCl

44 Výroba acetanhydridu 1. Z kyseliny octové a ketenu CH 3 COOH + CH 2 =C=O  (CH 3 CO) 2 O 2. Tepelným rozkladem etylidenacetátu CH≡CH + CH 3 COOH  CH 3 COO-CH=CH 2 CH 3 COO-CH=CH 2 + CH 3 COOH   (CH 3 CO) 2 O + CH 3 CH=O

45 Acetanhydrid slouží k přípravě dalších anhydridů 2 C 6 H 5 COOH + (CH 3 -CO) 2 O  (C 6 H 5 CO) 2 O + 2 CH 3 COOH HCCOH + (CH 3 -CO) 2 O  HCOOCOCH 3 + CH 3 COOH

46 Vlastnosti anhydridů Fyzikální anhydridy nižších alifatických kyselin jsou kapaliny ostrého zápachu, nerozpustné ve vodě anhydridy dikarboxylových a vyšších monokarboxylových kyselin jsou krystalické látky

47 Vlastnosti anhydridů Chemické silná acylační činidla (CH 3 CO) 2 O + H 2 O  2 CH 3 COOH (CH 3 CO) 2 O+CH 3 CH 2 OH  CH 3 COOC 2 H 5 +CH 3 COOH

48 Estery Názvosloví: Př. 1. opis – ethylester kyseliny octové 2. ethylacetát

49 Příprava esterů Esterifikací R 1 COOH + R 2 OH  R 1 COOR 2 + H 2 O Příprava esterů fenolů + (CH 3 CO) 2 O  + CH 3 COOH Primární alkoholy esterifikují snáze než sekundární. Terciární většinou dehydratují

50 Vlastnosti esterů Fyzikální kapalné, výjimečně krystalické nerozpustné ve vodě vřou při nižší teplotě než kyseliny mnohé mají příjemnou vůni některé jsou obsaženy v přírodních materiálech

51 Chemické vlastnosti esterů Podléhají hydrolýze RCOOR 1 + H 2 O  RCOOH + R 1 OH Hydrolýza:kyselá alkalická – zmýdelnění katalyzovaná enzymaticky (organizmy) Reesterifikace RCOOR 1 + R 2 OH  RCOOR 2 + R 1 OH + HOCH 2 CH 2 OH  + 2 CH 3 OH

52 Chemické vlastnosti esterů Reakce s Grignardovým činidlem R-CH 2 COOCH 3 + C 5 H 5 MgBr  + C 5 H 5 MgBr 

53 Reakce s Grignardovým činidlem – pokrač. + H 2 O   H 2 O

54 Použití esterů Laboratorní a průmyslová rozpouštědla

55 Amidy Nazvosloví: substituční – ethanamid polotriviální – acetamid opis – amid kyseliny octové

56 Příprava amidů Z kyselin RCOOH + NH 3  RCONH 2 + H 2 O I sekundární a terciární + CH 3 COOH  + H 2 O acetanilid HCOOH + HN(CH 3 ) 2  HCON(CH 3 ) 2 + H 2 O dimethylformamid

57 Příprava amidů Z chloridů kyselin RCOCl + 2 NH 3  RCONH 2 + NH 4 Cl Z anhydridů kyselin RCOOCOR 1 + NH 3  RCONH 2 + R 1 COOH Z esterů kyselin RCOOR 1 + NH 3  RCONH 2 + R 1 OH

58 Vlastnosti amidů Fyzikální kapaliny nebo krystalické látky H-můstky způsobují zvýšení bodu varu nepříjemně páchnou

59 Chemické vlastnosti amidů Hydrolýza adičně-eliminační reakce, probíhá účinkem silných kyselin nebo zásad RCONH 2 + H 2 O  RCOOH + NH 3 Reakce s Grignardovým činidlem RMgX + R 1 CONH 2  RH + R 1 CONHMgX Použití amidů:rozpouštědla

60 Nitrily Názvosloví: substituční:ethannitril, propannitril cyklohexankarbonitril (C atom se zahrnuje do názvu) předpona –kyan: (2,4-dikyanbenzenkarboxylová kyselina)

61 Příprava nitrilů Alkylací alkalických kyanidů alkylhalogenidy nebo estery KCN + R-X  R-C≡N + KX NaCN +  + NaCl (CH 3 O) 2 SO KCN  2 CH 3 CN + K 2 SO 4 dimethylsulfát

62 Příprava nitrilů Z amidů – dehydratací  R-C≡N + H 2 O Z oximů R-CH=NOH  R-C≡N + H 2 O

63 Příprava nitrilů Z diazoniových solí – Sandmayerova reakce Cl - + CN -  + N 2 + Cl - P-toluendiazoniumchlorid

64 Vlastnosti nitrilů Fyzikální kapaliny nebo krystalické látky slabý zápach jedovaté Chemické Hydrolýza H 2 O R-C≡N + H 2 O  RCONH 2  RCOOH + NH 3

65 Vlastnosti nitrilů Redukce R-C≡N  R-CH 2 NH 2 primární amin Reakce s Grignardovým činidlem H 2 O R-C≡N + R 1 MgX  MgX  + H 2 NMgX

66 Příklady nitrilů HCN – kyanovodík jedovatá kapalina, hořkomandlové vůně, slabá kyselina Příprava: NaCN + H 2 SO 4  HCN + NaHSO 4 CH 4 + NH 3 + 3/2 O 2  HCN + 3 H 2 O

67 Příklady nitrilů Akrylonitril (propennitril) CH 2 =CH-CN CH 2 CH-CH 3 + NH 3 +1,5 O 2  CH 2 =CH-CN + 3 H 2 O PAN- umělé vlákno Dikyan – dinitril kyseliny šťavelové Velice jedovatý plyn, ostrého zápachu

68 Příklady nitrilů Ethannitril – acetonitril CH 3 CN jedovatá kapalina, rozpouštědlo Adiponitril Výroba NYLONU

69 Substituční deriváty karboxylových kyselin Halogenkyseliny Hydroxykyseliny Aminokyseliny

70 Halogenkyseliny   - halogenkyseliny   Názvosloví:ClCH 2 COOH chlorethanová chloroctová kyselina

71 Příprava  -halogenkyselin Cl 2 Cl 2 Cl 2 CH 3 COOH  ClCH 2 COOH  Cl 2 CHCOOH  Cl 3 CCOOH kyselina trichloroctová 3 R-CH 2 COOH+ PBr 3  3 RCH 2 COBr + P(OH) 3 RCH 2 COBr + Br 2  RCHBrCOBr RCH 2 COBr + R-CH 2 COOH  + RCH 2 COBr

72 Příprava  -halogenkyselin Adicí halogenovodíku na ,  nenasycené kyseliny R-CH=CH-COOH + HBr 

73 Fluorkyseliny Speciální způsoby ↑t,p HF + CH 2 =O + CO  FCH 2 COOH

74 Příprava aromatických halogenkyselin Cl 2, HCl  meta KMnO 4  orto KMnO 4  para

75 Vlastnosti halogenkyselin Fyzikální a fyziologické krystalické látky, některé leptají pokožku a jsou jedovaté Chemické jsou silnější než kyseliny Zahřívání kyseliny trichloroctové CCl 3 COOH  CHCl 3 + CO 2

76 Chemické vlastnosti halogenkyselin Zahřívání  -halogenkyselin s roztokem NaOH + 2 NaOH  + NaCl +H 2 O Zahřívání  -halogenkyselin s roztokem NaOH + 2 NaOH  R-CH=CH-COONa + NaCl + H 2 O

77 Přehled a použití halogenkyselin Trichloroctan sodný prostředek na hubení pýru Fluoroctan draselný zastavuje Krebsův cyklus, nachází se v v keřích v jižní Africe

78 Hydroxykyseliny Názvosloví + přehled: HydroxymravenčíHO-COOH 2-hydroxypropanová – mléčná 2-hydroxybenzoová - salicylová

79 Názvosloví + přehled hydroxykyselin 2-hydroxybutandiová – jablečná 2,3-dihydroxybutandiová-vinná 2-hydroxy-1,2,3-propantrikarboxylová-citronová

80 Příprava  -hydroxykyseliny Hydrolýzou halogenkyselin R-CHCl-COOH + 2 NaOH  R-CHOH-COONa + NaCl + H 2 O  -hydroxykyseliny keton nebo aldehyd + Zn+bromoctan ethylnatý Zn+ BrCH 2 COOC 2 H 5 H 2 O   -hydroxyvaleran ethylnatý

81 Vznik přírodních hydroxykyselin Mléčná kyselina – mléčné kysání sacharozy Vinná kyselina – kvašení D-glukozy Citronová kyselina -kvašení sacharozy pomocí bakterie Aspergillus niger

82 Laktony Vznikají odštěpením vody z některých hydroxykyselin Př. lakton kyseliny  -hydroxymáselné  -butyrolakton

83 Laktony  -kaprolakton – lakton  -hydroxykapronové kyseliny

84 Příklady a využití hydroxykyselin Kyselina mléčná – pravotočivá - ve svalech racemická směs kyseliny mléčné – kyselém mléce Kyselina jablečná – v ovoci Kyselina vinná v plodech rostlin, získává se z vinného kamene ze stěn kvasných kádí při výrobě vína

85 Příklady a využití hydroxykyselin Kyselina citronová v nezralých plodech, v citronech, vyrábí se z melasy Kyselina salicylová acylpyrin = kyselina acetylsalicylová + (CH 3 CO) 2 O  +CH 3 COOH

86 Příklady a využití hydroxykyselin Kyselina p-aminosalicylová (PAS) léčivo proti tuberkuloze Kyselina gallová je obsažena v taninu

87 Příklady a využití hydroxykyselin Salicylan fenylnatý salol – desinfekční prostředek Salicylan methylnatý – z něj salicylamid=léčba revmatismu + NH 3  + CH 3 OH

88 Aminokyseliny , ,  atd.  -aminokyseliny jsou stavební jednotky bílkovin a peptidů

89 Příprava aminokyselin  - aminokyseliny R-CHBr-COOH + 2 NH 3  R-CHNH 2 -COOH + NH 4 Br Z aldehydů nebo ketonů H 2 O   + NH 3

90 Příprava aminokyselin  - a  -aminokyseliny adicí amoniaku na ,  nenasycené kyseliny CH 2 =CH-COOH + NH 3  H 2 N-CH 2 CH 2 COOH Aromatické 

91 Vlastnosti aminokyselin Fyzikální krystalické, rozpustné ve vodě, vysoké body tání Chemické + H +  + OH -  + H 2 O izoelektrický bod

92 Vlastnosti aminokyselin Zahřívání aminokyselin  2  2,5-dioxopiperaziny   R-CH=CH-COOH + 2H 2 O ,    -laktam

93 Vznik peptidů + 

94 Polyamidy H 2 N-(CH 2 ) 5 COOH + n H 2 N-(CH 2 ) 5 COOH +………… H 2 N-(CH 2 ) 5 COOH  H 2 N [(CH 2 ) 5 CONH] n+1 -(CH 2 ) 5 COOH Silon (Perlon, Kapron, Nylon 6)

95 Příklady derivátů aminokyselin Estery kyseliny p-aminobenzoové lokální anestetika Benzocain = Procain (Novocain) = ethylester kyseliny  -diethylaminoethylester p-aminobenzoovékyseliny p-aminobenzoové


Stáhnout ppt "Organické kyseliny. Názvosloví karboxylových kyselin Karboxyl = karbonyl + hydroxyl Názvosloví 1.přípona-ová -diová Př. CH 3 -(CH 2 ) 5 -COOH kyselina."

Podobné prezentace


Reklamy Google