Docsity
Docsity

Przygotuj się do egzaminów
Przygotuj się do egzaminów

Studiuj dzięki licznym zasobom udostępnionym na Docsity


Otrzymaj punkty, aby pobrać
Otrzymaj punkty, aby pobrać

Zdobywaj punkty, pomagając innym studentom lub wykup je w ramach planu Premium


Informacje i wskazówki
Informacje i wskazówki

Kwasy karboksylowe: Budowa, Nomenklatura, Właściwości i Reakcje, Prezentacje z Chimica Organica

Obszerne opracowanie z zakresu tematu

Typologia: Prezentacje

2019/2020

Załadowany 05.08.2020

Norbert_88
Norbert_88 🇵🇱

4.5

(31)

322 dokumenty

1 / 47

Toggle sidebar

Ta strona nie jest widoczna w podglądzie

Nie przegap ważnych części!

bg1
„Chemia Organiczna”, dr inż. Ewa Mironiuk-Puchalska, WChem PW 1
KWASY KARBOKSYLOWE
wzór ogólny grupa karboksylowa
wzory skrócone
Kwasy alifatyczne grupa
alkilowa połączona z
grupą karboksylową
Kwasy aromatyczne grupa arylowa
połączona z grupą karboksylową.
Kwasy tłuszczowe – kwasy alifatyczne o
długim łańcuchu węglowym,
otrzymane w wyniku hydrolizy
tłuszczów.
kwas propionowy kwas mrówkowy
kwas benzoesowy
kwas stearynowy
pf3
pf4
pf5
pf8
pf9
pfa
pfd
pfe
pff
pf12
pf13
pf14
pf15
pf16
pf17
pf18
pf19
pf1a
pf1b
pf1c
pf1d
pf1e
pf1f
pf20
pf21
pf22
pf23
pf24
pf25
pf26
pf27
pf28
pf29
pf2a
pf2b
pf2c
pf2d
pf2e
pf2f

Podgląd częściowego tekstu

Pobierz Kwasy karboksylowe: Budowa, Nomenklatura, Właściwości i Reakcje i więcej Prezentacje w PDF z Chimica Organica tylko na Docsity!

1

KWASY KARBOKSYLOWE

wzór ogólny grupa karboksylowa wzory skrócone

Kwasy alifatyczne – grupa

alkilowa połączona z

grupą karboksylową

Kwasy aromatyczne – grupa arylowa

połączona z grupą karboksylową.

Kwasy tłuszczowe – kwasy alifatyczne o

długim łańcuchu węglowym,

otrzymane w wyniku hydrolizy

tłuszczów.

kwas propionowy kwas mrówkowy

kwas benzoesowy

kwas stearynowy

2

POCHODNE KWASÓW KARBOKSYLOWYCH

Estry

Halogenki acylowe Bezwodniki kwasowe

Amidy

Nitryle

4

 Alternatywne nazwy kwasów można utworzyć dodając

przyrostek – karboksylowy do nazwy szkieletu węglowego, z

którym połączona jest grupa COOH (lub – dikarboksylowy,

jeśli są dwie grupy COOH, itd.); numeracja atomów węgla nie

obejmuje atomu węgla grupy COOH. Nazwy te są zawsze

stosowane w przypadku układów cyklicznych.

NOMENKLATURA KWASÓW KARBOKSYLOWYCH

COOH

HOOC COOH

kwas naftaleno- 1 , 3 , 6 - trikarboksylowy

COOH

kwas cykloheks- 2 - enokarboksylowy

C OOH

CH

3

kwas 2 - metylocyklopentanokarboksylowy

5

 Dla acyklicznych kwasów mono- i dikarboksylowych

zaleca się stosowanie nomenklatury pokazanej na

przykładzie 1.

 pochodne zawierające trzy i więcej grup COOH nazywa się

stosując przyrostek – trikarboksylowy, itd.

NOMENKLATURA

KWASÓW KARBOKSYLOWYCH

CH

3

CH

2

CH

2

CH

2

CH

2

CH

2

COOH

CH

3

CH

2

CH

2

CH

2

CH

2

CH

2

COOH

kwas heptanowy

nazwa zalecana

kwas heksanokarboksylowy

nazwa niezalecana

C H

3

C HC HC H

2

C HC H

3

C OOH C OOH

C OOH

kwas heksano- 2 , 3 , 5 - trikarboksylowy

4 5 6

3

1 2

 Nazwy grup acylowych wywodzących się od nazw zwyczajowych kwasów karboksylowych:

 Nazwy grup acylowych powstałych przez odjęcie OH od grupy

COOH wywodzi się z nazwy odpowiedniego kwasu:

a) końcówkę – owy zamienia się na – oil (lub – yl),

b) końcówkę – karboksylowy zamienia się na – karbonyl,

W obu przypadkach pomija się słowo kwas.

NOMENKLATURA KWASÓW KARBOKSYLOWYCH

C H

3

C H

2

C H

2

C H

2

C H

2

C

O

HC

O

C H

3

C

O

C H

3

C H

2

C

O

metanoil etanoil propanoil^ heksanoil

C H

3

C H

2

C H

2

C

O

HC

O

C H

3

C

O

C H

3

C H

2

C

O

(C H

3

2

C HC

O

formyl acetyl propionyl butyryl izobutyryl

C

O

2 - naftoil

C

O

CH

3

o - toluoil

C

O

benzoil

O

C

C

O

ftaloil

H

2

C

H

2

C

C

C

O

O

sukcynyl

(od kwasu bursztynowego)

8

HALOGENKÓW ACYLOWYCH

Pochodne kwasów karboksylowych, w których grupa

hydroksylowa jest zastąpiona fluorowcem (najczęściej jest to

chlor) nazywa się podając nazwę fluorowca (np. chlorek) przed

nazwą grupy acylowej.

NOMENKLATURA

C H

3

C

O

C l

chlorek acetylu

(chlorek etanoilu)

C H

3

C H

2

C

O

C l

chlorek propionylu

(chlorek propanoilu)

C H

3

C H

2

C H

2

C

O

Br

bromek butyrylu

(bromek butanoliu)

C

O

Cl

chlorek benzoilu

C

O

C l

chlorek cyklopentanokarbonylu

COCl

COCl

chlorek ftaloilu

10

 Sole kwasów karboksylowych nazywa się wymieniając nazwę

anionu karboksylanowego oraz nazwę kationu.

 Nazwy anionów powstałych po odjęciu protonu od grupy

COOH tworzy się zamieniając w nazwie kwasu końcówkę - owy

na końcówkę - an (lub - ian (po literze n).

SOLI I ESTRÓW KWASÓW KARBOKSYLOWYCH

NOMENKLATURA

(CH

3

COO)

2

Ca dioctan wapnia

CH

3

(CH

2

5

COOK heptanian potasu

CH

3

COONa octan sodu

HCOONa mrówczan sodu

C

6

H

5

COOK benzoesan potasu

C

6

H

5

CH=CHCOONa cynamonian sodu

11

 Obojętne estry kwasów karboksylowych nazywa w ten sam

sposób, jak odpowiadające im sole z tym, że zamiast nazwy

kationu wymienia się nazwę grupy alkilowej, arylowej, itd.,

która jest połączona z atomem tlenu grupy karboksylowej.

SOLI I ESTRÓW KWASÓW KARBOKSYLOWYCH

NOMENKLATURA

HCOOC

2

H

5

mrówczan etylu (metanian etylu)

CH

3

COOCH

3

octan metylu (etanian metylu)

CH

3

CH

2

COOC

2

H

5

propionian etylu (propanian etylu)

CH

3

CH

2

CH

2

COOCH(CH

3

2

maślan izopropylu (butanian 1 -

metyloetylu)

CH

3

CH

2

CH

2

CH

2

COOCH

2

CH

2

CH

3

walerianian propylu (pentanian propylu)

C

6

H

5

COOC

6

H

5

benzoesan fenylu

CH

2

(COOC

2

H

5

2

malonian dietylu

 N - Podstawione amidy nazywa się :

a) wymieniając na początku nazwy amidu nazwy podstawników,

b) traktując grupę acylową jako N - podstawnik odpowiedniej aminy.

C H

C

O

N(C H

a) N,N - dimetyloacetamid

b) N - acetylodimetyloamina

C H

C

O

NHC

H

N - fenyloacetamid

N - acetyloanilina

(acetanilid)

C

H

C

O

NHC H

N - metylobenzamid

N - benzoilometyloamina

C

H

C

O

N(C H

a) N,N - dimetylobenzamid

b) N - benzoilodimetyloamina

C

H

C

O

NC

H

C H

N - fenylo- N - metylobenzamid

N - benzoilo- N - metyloanilina

AMIDÓW KWASOWYCH

NOMENKLATURA

 Cykliczne imidy ( pochodne

kwasów dikarboksylowych):

H

C

H

C

C

NH

C

O

O

sukcynoimid

C

NH

C

O

O

ftalimid

14

METODY OTRZYMYWANIA KWASÓW KARBOKSYLOWYCH

ŚRODKI UTLENIAJĄCE

C H

3

NO

2

Na 2

Cr 2

O 7

, H 2

SO 4

, H 2

O

Dt

C OOH

NO

2

p- nitrotoluen kwas

p- nitrobenzoesowy

W pierwszym etapie reakcji powstaje sól kwasu;

wolny kwas wydziela się przez zakwaszenie

mieszaniny reakcyjnej (2 etap).

C H

3

C HC H

2

OH

C H

3

  1. K MnO 4 aq. , Dt

  2. H 3

O

C H

3

C HC OOH

C H

3

alkohol izobutylowy kwas izomas ł owy

CrO

3

/H

/H

2

O lub Na

2

Cr

2

O

7

/H

/H

2

O (Dt),

KMnO

4

/H

2

O (Dt),

odczynnik Tollensa: (Ag

/HO

) dla aldehydów

KMnO

4

Na

2

Cr

2

O

7

/ H

2

SO

4

Symetryczny alken daje tylko jeden produkt.^ [O]:

  1. H 3

O

  1. Dt

C H

3

C HC H

2

C H

2

C H

2

C HC OOH + C O

2

C H

3

C H

3

kwas 2 , 6 - dimetyloheptanowy

C H

3

C HC H

2

C H

2

C H

2

C HC H=C H

2

C H

3

C H

3

3 , 7 - dimetylookt- 1 - en

[O],

już było…

17

KWASY KARBOKSYLOWE POCHODZENIA NATURALNEGO

CH

3

(CH

2

2

-C

O

OH

kwas walerianowy

kwas mrówkowy

H C

O

OH

H

3

C C

O

OH

kwas octowy

METODY OTRZYMYWANIA KWASÓW KARBOKSYLOWYCH

WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNE KWASÓW KARBOKSYLOWYCH

 Kwasy alifatyczne o prostych łańcuchach węglowych:

C-6 bezbarwne ciecze o ostrym, nieprzyjemnym zapachu

> C- 10 ciała stałe

 Mają wyższe temperatury wrzenia niż alkohole o porównywalnej masie cząsteczkowej

CH 3

CH 2

CH 2

CH 2

C OH

O

OH

CH 3

CH 2

kwas propionowy

temp. wrz. 141ºC

butan- 1 - ol

temp. wrz. 118ºC

Wiązania wodorowe między dwiema

cząsteczkami kwasu karboksylowego

odpowiedzialne za wysoką temperaturę

wrzenia kwasów karboksylowych.

Kwasy tłuszczowe C - 18 nazwa tt

o

C

stearynowy 69

oleinowy 13

linoleninowy - 11

 Zależność temperatury wrzenia wśród pochodnych kwasowych

„Chemia Organiczna”, dr inż. Ewa Mironiuk - Puchalska, WChem PW 20

pK a

kwas mrówkowy HCO 2

H 3.

kwas octowy CH 3

CO 2

H 4.

kwas propionowy CH 3

CH 2

CO 2

H 4.

kwas masłowy CH 3

CH 2

CH 2

CO 2

H 4.

Kwasowość kwasów

alifatycznych maleje w miarę

wydłużania łańcucha

węglowego.

pK a

CH 3

CO 2

H 4.

ClCH 2

CO 2

H 2.

Cl 2

CHCO 2

H 1.

Cl 3

CCO 2

H 0.

kwas octowy

kwas chlorooctowy

kwas dichlorooctowy

kwas trichlorooctowy

Podstawniki elektronoakceptorowe

przy atomie węgla sąsiadującym z

grupą karboksylową zwiększają

kwasowość alifatycznych kwasów

karboksylowych.

WPŁYW BUDOWY KWASU KARBOKSYLOWEGO NA JEGO KWASOWOŚĆ

pK a

kwas 2-chloromasłowy CH 3

CH 2

CHClCO 2

H 2.

kwas 3-chloromasłowy CH 3

CHClCH 2

CO 2

H 4.

Oddalenie podstawnika

elektronoakceptorowego od grupy

karboksylowej powoduje obniżenie

kwasowości alifatycznych kwasów

karboksylowych.

pK a

Kwas benzoesowy C 6

H 5

CO 2

H 4.

Kwas p-c hlorobenzoesowy p - Cl - C 6

H 4

CO 2

H 4.

Kwas m-c hlorobenzoesowy m - Cl - C 6

H 4

CO 2

H 3.

Kwas p- nitrobenzoesowy p - NO 2

  • C 6

H 4

CO 2

H 3.

Kwas o-c hlorobenzoesowy o - Cl - C 6

H 4

CO 2

H 2.

Wprowadzenie podstawników

elektronoakceptorowych do

pierścienia powoduje wzrost

kwasowości aromatycznych

kwasów karboksylowych.

WPŁYW BUDOWY KWASU KARBOKSYLOWEGO NA JEGO KWASOWOŚĆ

pK a

Kwas p- hydroksybenzoesowy p - OH - C 6

H 4

CO 2

H 4.

Kwas benzoesowy C 6

H 5

CO 2

H 4.

Kwas m- hydroksybenzoesowy m - OH - C 6

H 4

CO 2

H 4.

Kwas o- hydroksybenzoesowy o - OH - C 6

H 4

CO 2

H 2.

Wprowadzenie podstawników

elektronodonorowych do

pierścienia powoduje obniżenie

kwasowości aromatycznych kwasów

karboksylowych.

Prawie wszystkie podstawniki w

położeniu orto wywierają taki sam

wpływ (wyjątkowo duży) -

zwiększają kwasowość, niezależnie

od skłonności do przyciągania lub

uwalniania elektronów.

pK a

Kw. Benzoesowy C 6

H 5

CO 2

H 4.

Kw. o- hydroksybenzoesowy o - OH - C 6

H 4

CO 2

H 2.

Kw. o-c hlorobenzoesowy o - Cl - C 6

H 4

CO 2

H 2.