Transcript Karboxylové kyseliny

Karboxylové kyseliny
Názvosloví karboxylových kyselin
1. Karboxylová skupina jako hlavní (koncovka –ová
kyselina)
HCOOH
methanová
mravenčí kyselina
CH3 – COOH
ethanová
octová kyselina
CH3 – CH2 – COOH
propanová
propionová
CH3 – (CH2)2 – COOH
butanová
máselná
CH3 – (CH2)3 – COOH
pentanová
valerová
CH3 – (CH2)4 – COOH
hexanová
kapronová
CH3 – CH = CH – CH = CH – COOH hexa-2,4-dienová kyselina
– COOH
-karboxylová kyselina
COOH
cyklohexankarboxylová kyselina
COOH
benzenkarboxylová kyselina
(benzoová)
Nejběžnější v přírodě
CH3 – (CH2)14 – COOH
CH3 – (CH2)16 – COOH
CH3 – (CH2)7 – CH = CH – (CH2)7 – COOH
palmitová
stearová
olejová
Nenasycené karboxylové kyseliny
CH2 = CH – COOH
CH3 – CH = CH – COOH
propenová akrylová
but-2-enová krotonová
Dikarboxylové kyseliny
HOOC – COOH
HOOC – CH2 – COOH
HOOC – (CH2)2 – COOH
HOOC – (CH2)3 – COOH
HOOC – (CH2)4 – COOH
ethandiová
propandiová
butandiová
pentandiová
hexandiová
šťavelová
malonová
jantarová
glutarová
adipová
Aromatické dikarboxylové kyseliny
COOH
COOH
COOH
HOOC
COOH
COOH
ftalová
(benzen-1,2-dikarboxylová)
isoftalová
(benzen-1,3-dikarboxylová)
tereftalová
(benzen-1,4-dikarboxylová)
Cis- a trans- konfigurace na dvojné vazbě
H
HOOC
COOH
COOH
H
C
C
C
C
H
fumarová
E-but-2-endiová
H
COOH
maleinová
Z-but-2-endiová
Chemické vlastnosti karboxylových kyselin
Acidobazické vlastnosti
R C OH
H2
R
C
OH
O
 OH
R C
O

R
C
OH
O
Reakce karboxylových kyselin a jejich solí
R – COOH + NaOH → R – COONa + H2O
R – COONa + NaOH → R – H + Na2CO3
(RCOO)2Ca
CaCO3
+
R C R
O
Redukce karboxylových kyselin a jejich derivátů
R – COOH → R – CH2 – OH
R – COOR´ → R – CH2 - OH + R´ - OH
Oxidace karboxylových kyselin
- obtížně oxidovatelné s výjimkou kyseliny mravenčí
H
O
OH
C
HO
C
O
OH
Dekarboxylace
R – COONa + NaOH → R – H + Na2CO3
(poměrně obtížně)
Dekarboxylaci velmi usnadňují skupiny odčerpávající elektrony
O2N - CH2 – COONa + H2O → O2N – CH3 + NaHCO3
Snadno dekarboxyluje kyselina malonová
HO
HO
C O
H2C
C O
T
H
O
H
H2C
C O
C O
O
O
H3C C
-CO2
O H
Reakce na uhlovodíkovém zbytku
- vznikají substituční deriváty karboxylových kyselin (budou probírány
příští semestr v předmětu Organická chemie 2)
Karboxylová skupina odčerpává elektrony

COOH
O
COOH
OH
C

HNO3 + H2SO4
NO2
Příprava karboxylových kyselin
Oxidací
- uhlovodíků
CH3
oxidace
COOH
- primárních alkoholů a aldehydů
R C OH
H2
oxidace
oxidace
R C O
H
R COOH
R COOH
- ketonů
H3C C C CH3
H2
O
O
oxidace
H3C C C CH3
oxidace
2 CH3COOH
O O
oxidace
O
O
oxidace
COOH
COOH
Oxidačním štěpením:
R C C R
H H
oxidace
2 R - COOH
O
oxidace
O
COOH
H2O
COOH
O
O
oxidace
O
H2O
COOH
COOH
O
Hydrolýzou funkčních derivátů karboxylových kyselin
H2O /H+
R C O R´
O
R C OH
O
+
R´
OH
Obecné syntézy karboxylových kyselin
Nitrilová syntéza
R C Br
H2
+
H2O/H+
KCN
- KBr
R C C N
H2
O
R C MgBr
H2
+
CO2
R C C
H2
OMgBr
- NH3
H2O/H+
R C COOH
H2
R C COOH
H2
Oběma způsoby vzniká karboxylová kyselina o jeden uhlík
delší než výchozí halogenderivát.
Malonesterová syntéza
H2C
COOC2H5
C2H5OHC
COOC2H5
- C2H5OH
H2O/H+
- C2H5OH
COOC2H5
COOC2H5
COOH
R CH
COOH
R - Br
- Br-
- CO2
COOC2H5
R CH
COOC2H5
R C COOH
H2
Tímto způsobem vzniká karboxylová kyselina delší o dva
uhlíky.
Specielní přípravy
120 - 130°C
NaOH
+
HCOONa
CO
0,8 - 1 MPa
360°C
COONa
HCOONa
COONa
+
H2