Bài giảng Hóa học hữu cơ - Chương 12: Cacrboxylic Acid - Phan Thanh Sơn Nam

Nội dung text: Bài giảng Hóa học hữu cơ - Chương 12: Cacrboxylic Acid - Phan Thanh Sơn Nam

1. Chương 12: CARBOXYLIC ACID I. Giớithiệu chung Là những hợpchấthữucơ chứa nhóm carboxyl O C trong phân tử O-H • Tùy theo gốc hydrocarbon mà phân loạithành carboxylic acid no, không no, thơm • Ví dụ: CH3-COOH CH =CH-COOH 2 C H -COOH 2 6 5
2. • Acid có nhánh Æ xem như là dẫnxuấtcủa acid mạch thẳng, dùng α, β, γ, δ để chỉ vị trí nhánh CH2-CH2-CH-COOH Cl CH3 γ-chloro-α-methylbutyric acid • Ar-COOH Æ xem như là dẫnxuấtcủa benzoic acid COOH NO2 NO2 2,4-Dinitrobenzoic acid • Có thể xem các acid là dẫnxuấtthế H của acetic acid 4 C6H5-CH2-COOH phenylacetic acid
3. III. Các phương pháp điềuchế III.1. Dùng tác nhân Grignard Mg 1. CO2 CH CH CH CH Cl CH CH CH CH MgCl CH CH CH CH COOH 3 2 2 2 3 2 2 2 + 3 2 2 2 ether 2. H3O CH3 CH3 CH3 Mg 1. CO2 H3CCCl H CCMgCl 3 + H3CCCOOH ether 2. H3O CH3 CH3 CH3 Mg 1. CO2 MgCl COOH Cl + ether 2. H3O 6
4. III.3. Carboxyl hóa alkene •Dùng trong công nghiệp, sảnxu ất acid > 3C Ni(CO) R-CH=CH 4 2 + CO + H2O RCH2 CH2-COOH 250 oC 200 atm III.4. Phương pháp oxy hóa R-CH2OH + KMnO4 R-COOK + MnO2 + KOH H+ RCOOH 8
5. IV. Tính chấtvậtlý O RC O H Æ O-H phân cựcmạnh hơnROH • Khả năng tạo liên kếtH > của alcohol •To sôi > các hợpchất khác có cùng C 10
6. V.1. Tính acid • GốcR chứa nhóm thế hút điệntử Æ tính acid tăng • GốcR chứa nhóm thếđẩy điệntử Æ tính acid giảm •Tính acid: CH3 CH3 H H3CCCOOH > OH 12 OH
7. * Acid béo không no: • Tính acid mạnh hơn acid no cùng mạch C (do C=C có –I) • Nối đôi C=C càng gần –COOH thì tính acid càng mạnh • Tuy nhiên: nếu C=C liên hợpvới C=O trong – COOH thì tính acid giảmdo +C của C=C!!! • Tính acid: CH3-CH=CH-CH2-COOH (pKa 4.48) > CH2=CH-CH 2-CH 2-COOH (4.68) > CH3-CH2-CH=CH-COOH (4.83) 14
8. * Acid có vòng thơm: •Tính acid H-COOH (pKa 3.75) > C6H5-COOH (4.18) do +C củaC6H5-mạnh hơn–I •Tính acid tùy thuộcbảnchất& vị trí nhóm thế: o-NO2-C6H5-COOH > p- > m- • Halogen cho –I > +C Æ o-Cl-C6H5-COOH > m- > p- 16
9. b. Phản ứng tạoamide O O to O H3CC + NH3 H3CC H3CC + H2O - + O-H O NH4 NH2 c. Phản ứng tách nướctạo anhydride O O O P O HC3C + 2 5 H3CC H3CC O + H O O-H 2 O-H H3CC O 18
10. V.3. Phản ứng thế Hα (Hell-Vohard-Zelinsky) H O H CC H O-H Æ Hα linh động Æ có thể tham gia phản ứng thế (xúc tác PBr3, PCl3, P) R O R O PBr3 R' CC + Br2 R' CC + HBr H O-H Br O-H O Cl O O 2 Cl2 Cl O H3CC ClH CC 2 2 Cl2HC C Cl CC O-H P P P 3 O-H O-H O-H 20
11. V.4. Phản ứng khử thành alcohol •Tậndụng đư ợc nguồ n acid béo thiên nhiên H O 2 4 R-CH -OH 4R-COOH + 3LiAlH4 4H2 + 2LiAlO2 + (R-CH2-O)4AlLi 2 • Hiệusuất cao, tuy nhiên LiAlH4 mắttiền Æ dùng trong PTN •Trong công nghiệp, chuyển thành ester, khử bằng H2/CuO.CuCr 2O 4 ở áp suấtcao H2, CuO.CuCr2O4 CH3(CH2)10COOCH3 CH3(CH2)10CH2OH + CH3OH 150 oC methyl laurate lauryl alcohol 22