Embed Size (px)
Citation preview
FIZIČKE OSOBINE KISELINA
Karboksilne kiseline su polarne molekule.
Slično alkoholima, stvaraju vodikove veze izmeĎu sebe i sa drugim molekulama. Zbog toga imaju visoke tačke ključanja.
Grade dimere sa čvrsto vezanim molekulama koje se drže zajedno pomoću dvije vodikove veze.
Vodikova veza takoĎe objašnjava topivost karboksilnih kiselina manjih molekulskih težina u vodi.
R C C R
O H O
O H O
d+
d+ d-
d-
FIZIČKE OSOBINE NEKIH KARBOKSILNIH KISELINA
KISELOST Karboksilne kiseline su slabe kiseline i
ioniziraju, disociraju, u vodi, dajući karboksilatni anion i oksonijum ion:
OH
R C + H 2O
O O
R C + H O H
O-
H
..+
karboksilatni ion oksonijum ion (hidronijum ion)
CH3 C
O
O
rezonancija u karboksilatnom ionu
CH3 C ili
O-..
..
..
..O
....
O-....
..
..O
CH3 C
Elektron-privlačeće grupe (npr. halogeni) povećavaju kiselost, dok elektron-otpuštajuće grupe smanjuju kiselost karboksilnih kiselina zbog induktivnog efekta grupa koje se nalaze u blizini.
KISELOST
REAKCIJA SA BAZAMA: PREVOĐENJE U SOLI
(slabo topiva u vodi) (60g/100 cm 3 vode)
Benzojeva kiselina Natrijum benzoat
COO -Na+ + H 2O H2O
COOH + NaOH
KISELOST
KISELOST
Benzojeva kiselina Amonijum benzoat (slabo topiva u vodi) (20 g/100 cm3)
Derivati karboksilnih kiselina
Kantaridin izlučuje Lytta aenea koji je vezikant. Drobljenjem tog kukca prstima nastaju plikovi na koži. U slučaju da konji jedu sjeno u kojem se nalaze ovi kukci mogu uginuti od gastroenteritisa i zakazivanja rada bubrega zbog trovanja kantaridinom.
DERIVATI KARBOKSILNIH KISELINA
CH3C NH2
O
CH3C OR
O
CH3C Cl
O
CH3C O
O
CR
O
CH3C OH
O
Kiselinski hlorid
Kiselinski anhidrid Ester
Amid
KISELINSKI HLORIDI
CH3C OH
O
CH3C Cl
OSOCl2
PCl5ili
Etanska kiselina Etanoilhlorid (Acetatna kiselina) (Acetilhlorid)
KISELINSKI HLORIDI
Imenuju se promjenom imena alkanske kiseline u ALKANOIL-HALOGENID /CIKLOALKANKARBONIL-HALOGENID
KISELINSKI ANHIDRIDI
Imenuju se dodajući izraz ANHIDRID
imenu kiseline (ili imenima u slučaju
mješovitih)
KISELINSKI ANHIDRIDI
O
O
O
200oC
H+
200oC
H+
200oC
H+
CO2H
CO2H
CH3C O
O
CCH3
O
200oC
H+
CH3C OH
O
(Acetatna kiselina) (Acetanhidrid)
Etanska kiselina Etanski anhidrid
Ftalna kiselina Anhidrid ftalne kiseline
KISELINSKI ANHIDRIDI
Dobivaju se reakcijom kiselina i kiselinskih hlorida
Mogu se dobiti jednostavni ili mješoviti
KISELINSKI ANHIDRIDI
Dobivaju se reakcijom Na-soli kiselina i kiselinskih hlorida
Mogu se dobiti jednostavni ili mješoviti
KISELINSKI ANHIDRIDI Dobivaju se reakcijom karboksilnih
kiselina acetanhidrida.
CIKLIČNI KISELINSKI ANHIDRIDI
Dobivaju se zagrijavanjem dikarboksilnih kiselina (intramolekulska dehidratacija) dobivaju se ciklični anhidridi.
Nastaju stabični peto- ili šestočlani prstenovi
CIKLIČNI KISELINSKI ANHIDRIDI
ESTERI
Imenuju se kao ALKIL-ALKANOATI
Trivijalno ime cikličnih estera je lakton, a po IUPAC-u su to OKSA-2-CIKLOALKANONI
ESTERI
CH3CH2CH2C
O
OCH3CH3I
CH3CH2CH2C
O
O- Na
+
Natrijum butanoat Metilbutanoat
1. Dobivaju se iz soli karboksilnih kiselina i alkil halogenida
ESTERI
OCH3
O
CH3CH2CH2C
OCH3
O
CH3CH2CH2C
CH3CH2CH2C
O
OH + CH2N2
CH3CH2CH2C
O
OH + CH3OH
Fisherova esterifikacija
H2SO4
Diazometan
2. Fisherova esterifikacija
ESTERI
3. Dobivaju se reakcijom kiselinskih hlorida i alkohola
ESTERI
4. Dobivaju se reakcijom anhidrida kiselina i alkohola
ESTERI
ESTERI
5. Dobivaju se reakcijom soli kiselina i alkil-halogenida
ESTERI - TRANSESTERIFIKACIJA
Reakcija estera sa alkoholima ili fenolima
ESTERI - TIOESTERI
AMIDI
Imenuju se kao ALKANAMIDI
Kod uobičajnih imena, završetak –SKA KISELINA se zamjenjuje sufiksom AMID.
U cikličnim spojevima završetak KARBOKSILNA KISELINA zamjenjen je sufiksom KARBOKSAMID
Supstituenti na azotu označavaju se prefiksom N- ili N,N- u zavisnosti od broja supstituenatata
Uobičajno ime cikličnih amida je LAKTAM, a po IUPAC-u su to AZA-2-CIKLOALKANONI.
AMIDI
AMIDI
CH3CO- NH4
+
O
CH3COH + NH3
O
CH3CO- NH4
+
O
CH3CNH2 + H2O
O
D
Amonijum acetat Etanamid (Acetamid)
Mnogi lokalni anestetici su amidi. Lidokain je prototip za ovu grupu lijekova i jedan je od najšire upotrebljavanih.
AMIDI 1. Iz hlorida kiselina i
amonijaka te amina 1° i 2°
AMIDI 2. Iz anhidrida i amonijaka te
amina 1° i 2°
AMIDI 2. Iz anhidrida i amonijaka te
amina 1° i 2°
AMIDI 3. Iz estera i amonijaka te
amina 1° i 2°
PREGLED REAKCIJA DERIVATA KARBOKSILNIH KISELINA
CH3C R'
OH
R'
CH3C H
OH
H
CH3C R'
O
CH3C H
O
CH3C NHR'
O
CH3C OH
O
CH3C OR'
O
R'MgX
[H]R'OH
RNH2
H2OCH3C L
O
ili
ili
Mehanizam reakcije:
1. Adicija na C=O grupu (nastanak tetraedarskog karbona)
2. Eliminacija L grupe i ponovno uspostavljanje C=O veze.
+ L-
RC Nu
O
RC L
O-
Nu:Nu
RC L
O
Red reaktivnosti derivata karboksilnih kiselina:
>
>>
>
CH3C O
O
CCH3
O
CH3C OR'
O
CH3C NHR'
O
CH3C SR'
O
CH3C Cl
O
REAKCIJE KISELINSKIH HLORIDA
CH3C Cl
O
H2O
RNH2
R'OH [H]
R'MgX
CH3C OR'
O
CH3C OH
O
CH3C NHR'
O CH3C H
O
CH3C R'
O
CH3C H
OH
H
CH3C R'
OH
R'
ili
ili
Primjena: Sinteza Nylona 6,6
Nylon 6,6
(CH2)6 NHHN (CH2)6 NHHN(CH2)4 CC
O O
+ (CH2)4 C ClCCl
O O
H2N (CH2)6 NH2
Heksametilendiamin Dihlorid adipinske kiseline
Proizvodnja neprekinute niti najlonske žice
REAKCIJE KISELINSKIH ANHIDRIDA
ili
ili CH3C R'
OH
R'
CH3C H
OH
H
CH3C R'
O
CH3C H
O
CH3C NHR'
O
CH3C OH
O
CH3C OR'
O
R'MgX
[H]R'OH
RNH2
H2O
CH3C O
O
CCH3
O
PRIMJENA: SINTEZA ANALGETIKA
Acetilsalicilna kiselina (Aspirin)
Acetaminofen (Tylenol)
HO
NH2CH3COCCH3
O O
HO
NHCCH3
O
CH3COH
O
CH3COH
OCH3COCCH3
O OC
O
OH
OH+
C
O
OH
OCCH3
O
+
REAKCIJE ESTERA
CH3C O
O
CH2CH3
CH3C R'
OH
R'
CH3C H
OH
H
CH3C R'
O
CH3C H
O
CH3C NHR'
O
CH3C OH
O
CH3C OR'
O
R'MgX
[H]R'OH
RNH2
H2O
ili
ili
Primjena: Sinteza polietilentereftalata (PET)
+ CH3OH
n
HOCH2CH2OH+
CC OCH2CH2O
O O
CCCH3O OCH3
O O
NITRILI
Smatraju se derivatima karboksilnih kiselina jer
– Hidrolizom daju karboskilne kiseline
– Lako se transformišu u druge derivate k.k
– Nitrilni C-atom je istog oksidacionog stanja kao i karbonilni C-atom
NITRILI
Imenuju se kao ALKANONITRILI
Uobičajna imena izvode se zamjenom nastavka –SKA KISELINA sufiksom NITRIL
Cijanoalkani se imenuju kao CIKLOALKANKARBONITRIL
Kao supstituent, CN grupa se zove CIJANO
NITRILI
REAKCIJE NITRILA
RC N
H2O
(H+ or OH
- cat.) [H]
LiAlH4
[H]DIBAH, then H2O
R'MgXRCR'
O
RCOH
O
RCH2NH2 RCH
O
NITRIL
1.
2. H2O
