Reaktivita karboxylové funkce

Prezentace na téma: "Reaktivita karboxylové funkce"— Transkript prezentace:

1 Reaktivita karboxylové funkce
- M efekt, - I efekt - I efekt < + M efekt - I efekt kyslíku Reaktivita: 1) Citlivost na působení bází - tvorba solí karboxylových kyselin (také většina nukleofilů zde působí jako báze) 2) Citlivost na působení elektrofilů - (obecně kyselin), které aktivují karbonylový uhlík na nukleofilní atak 3) Citlivost karbonylového uhlíku na nukleofilní atak je omezená tvorba dimerů

2 Reaktivita karboxylové funkce
Aktivitu karbonylu budeme vyvolávat kyselým katalyzátorem proton katalyzuje vytvoření kladného náboje na karbonylu a současně potlačuje disociaci kyseliny mechanismus potvrzen experimenty s isotopem 18O je charakteristický pro reakce prim. a sek. alkoholů mechanismus typický pro esterifikace s terciárními alkoholy

3 Reaktivita karboxylové funkce
Názvosloví: Alkyl (aryl) alkanoát Estery karboxylových kyselin methyl acetát, octan methylnatý, methyl ester kys. octové 3-nitrofenyl-pentanoát, 3-nitrofenyl ester kys. pentanové ethyl-3-aminobenzoát, ethyl ester kys. 3-aminobenzoové methyl-3-methylcyklopentankarboxylát 2-methylcyklohexyl-butanoát, 2-methylcyklohexyl ester kyseliny butanové

4 Reaktivita esterů karboxylových kyselin
Reesterifikace Působením výševroucího alkoholu za varu dochází k výměně alkoholické části esteru za jiný zbytek; níže vroucí alkohol se z reakční směsi oddestilovává. Působením nukleofilnějšího amoniaku nebo aminu lze nahradit zbytek alkoholu v molekule esteru za amino skupinu – příprava amidu karboxylové kyseliny.

5 Reaktivita esterů karboxylových kyselin
Hydrolýza esterů kyselá katalýza bazická katalýza (zmýdelnění) při bazické hydrolýze vznikají soli karboxylových kyselin soli vyšších mastných kyselin se nazývají mýdla, (získávají se zmýdelněním tuků působením NaOH,KOH) nerozpustnost Ca2+ a Mg2+ solí

6 Reaktivita esterů karboxylových kyselin
Alkalická hydrolýza tuků - zmýdelnění probíhá mechanismem alkalické hydrolýzy esterů po reakci vznikají sodné či draselné soli mastných kyselin – mýdla a glycerin Použití mýdel : mazadla, detergenty

7 Estery karboxylových kyselin
Tuky (triglyceridy) estery vyšších mastných kyselin s glycerolem nenasycené kyseliny v živých tkáních vždy cis- konfigurace vosky ztužování tuků

8 Infračervená spektra esterů
nC=O = cm-1

9 NMR spektra esterů karboxylových kyselin

10 Složené lipidy Fosfolipidy Fosfatidy Lecitiny (vázaný je cholin)
Kefaliny (vázaný 2-aminoethanol) Obsaženy v nervových tkáních, vejcích a semenech plodů, podílí se na vedení nervových vzruchů, vyskytují se v membránách buněk a zprostředkují interakci mezi nepolární org. hmotou a vodou. Serinové fosfatity (vázaný je serin)

11 Prostaglandiny Prostaglandin E2 Prostaglandin F1
Za objevení v roce 1982 Nobelova cena 20 uhlíkaté mastné kyseliny s cyklickým pětičlenným skeletem isolované z semenné tekutiny, vytvářené v prostatické žláze, později nalezené i když v malých množstvích téměř ve všech živočišných buňkách. Ukázalo se, že ovlivňují srdeční činnost, tlak krve, plodnost a oplodnění a také tvorbu krevních sraženin.

12 Funkční deriváty karboxylových kyselin
Reaktivita: 1) Citlivost na působení bází - tvorba solí karboxylových kyselin (také většina nukleofilů zde působí jako báze) 2) Citlivost na působení elektrofilů - (obecně kyselin), které aktivují karbonylový uhlík na nukleofilní atak 3) Citlivost karbonylového uhlíku na nukleofilní atak je omezená – příprava jiných derivátů Halogenidy karboxylových kyselin Halogenid kyseliny …... Acyl halogenid acetylchlorid chlorid kys. octové chlorid kys. benzoové benzoylchlorid butyrylbromid bromid kys. máselné bromid kys. butanové malondichlorid chlorid kys. malonové cyklohexankarbonyl bromid

13 Funkční deriváty karboxylových kyselin Příprava acylhalogenidů

14 Funkční deriváty karboxylových kyselin
estery amidy anhydridy hydroxamové kyseliny hydrazidy MECHANISMUS azidy

15 Funkční deriváty karboxylových kyselin
AMIDY maleinimid imid kys. maleinové N-methyl- 3-nitrobenzamidamid acetamid ethanamid amid kys. octové ftalimid N,N-dimethylformamid N,N-dimethylamid kys. mravenčí imid kyseliny jantarové sukcinimid pentanamid

16 Funkční deriváty karboxylových kyselin
elektronová mezera na karbonylu je menší než u esterů a tedy reakce na karbonylu jsou obtížnější než u esterů vodíkové atomy vázané na dusíku jsou kyselé

17 Funkční deriváty karboxylových kyselin
nN-H = 3200 – 3400 cm-1 nC=O = 1650 cm-1

18 Funkční deriváty karboxylových kyselin
Hoffmannovo odbourání amidů nitren isokyanát přesmyk kys. karbamová