Производные карбоновых кислот

Карбоновые кислоты и
их производные. Ч. II
Лекция №9
Производные карбоновых кислот
1. Образование сложных эфиров
• Гидролиз сложных эфиров
2. Образование амидов
• Гидролиз амидов
3. Образование галогенангидридов карбоновых
кислот
4. Образование ангидридов карбоновых кислот
5. Синтез нитрилов
6. Синтез производных карбоновых на основе кетенов
Карбоновые кислоты и их производные.
Взаимопревращения
ангидрид кислоты
амид кислоты
сложный эфир
хлорангидрид кислоты
1. Образование сложных эфиров
А) Этерификация по Фишеру
RCO2H + R'OH
карбоновая
спирт
кислота
+ CH3OH
H+
O
R C O R'
сложный эфир
75%
H2SO4
O
COOH
- H2O
метиловый эфир
м-метилбензойной кислоты
O
Механизм этерификации по Фишеру
R
O
C
OH
H+
OH
R
OH
R'OH
OH
R
OH
O
H
R'
H
H
O
R C O H
O
R'
O
+
R C O R' + H3O
1. Образование сложных эфиров.
Б) Ацилирование спиртов
R
O
C
+ R'OH
Cl
хлорангидрид
кислоты
O
R C O R'
+ HCl
сложный эфир
O
O + CH OH
3
C
Cl
бензоилхлорид
O
метилбензоат
95%
+
HCl
Гидролиз сложных эфиров
O
R C O R' + H2O
сложный эфир
H+
R
O
C
OH
карбоновая
кислота
O
R C O R' + H2O
сложный эфир
OH-
O
C
Механизм гидролиза сложных эфиров
обратен механизму этерификации
по Фишеру.
Исследовался методом
изотопной метки H218O
+ R'OH
спирт
+ R'OH
R
Oсоль карбоновой
кислоты
BAC2
Base-catalyzed (катализируемый основаниями)
ACyl-fissin (разрыв ацильной связи)
Омыление (гидролиз) жиров
глицерин
Триглицерид
Стеариновой кислоты
Основания могут катализировать
только гидролиз сложного эфира,
но не его образование
Стеарат натрия
(мыло)
2. Образование амидов
O
Br
Cl
п-бромбензоилхлорид
+ 2 NH3
O
+ NH4+Cl-
Br
NH2
п-бромбензамид
Аммонолиз сложных эфиров
Гидролиз амидов
R
O
C
+
0
H3O , t C
R
NH2
O
C
OH
+ NH4+
Гидролиз, катализируемый кислотами
R
O
C
NH2
OH-, t0C
H2O
R
O
C
O-
+ NH3
Гидролиз, катализируемый основаниями
Гидролизованный протеин шелка,
Пептид шелка (Hydrolyzed Silk)
Получают щелочным гидролизом шелковых
волокон из кокона тутового шелкопряда
Водный раствор содержит смесь фиброина
(белок) и смесь аминокислот
3. Образование галогенангидридов карбоновых кислот
SOCl2
O
R C
Cl
PCl5
RCOOH
PCl3
O
R C
Br
PBr3
O
SOCl2, t0C
SOCl2 тионилхлорид
PCl5 пентахлорид фосфора
PBr3 трибромид фосфора
PCl3 трихлорид фосфора
O
90%
OH
O2N
Cl
O2N
м-нитробензоилхлорид
4. Образование ангидридов карбоновых кислот
F
F
P2O5, t0C
O
F
OH
F
F
трифторуксусная
кислота
+
O
O
R C
O-Na+
CH2=C=O + CH3COOH
кетен
+ H3PO4
O
F
O
R C
Cl
O
FFF
ангидрид
трифторуксусной
кислоты
O
O
R
O
O
O
R
O
уксусный ангидрид
5. Синтез нитрилов
O
C
H3C
R
O
C
OH
NH2
R-Hal
уксусная
кислота
- H2O
NaCN
Br
CuCN
H3C C N
R C N
R C N
ацетонитрил
P2O5, POCl3,(CF3CO)2O
R-CN + NaHal
CN
6. Синтез производных карбоновых на основе кетенов
O
7000C
CH4 + H2C C O
кетен
O
R
0
Et3N, t C
Cl
бензол или эфир
H
C O
+ Et3NH+Cl-
O
Zn
Br
Br
бензол или эфир
R
O
C
OH
R
H+, ROH
R
H3C
H+, H2O
H3C
R
C O + ZnBr2
O
C
OR
R
R-NH2
H2C C O
CH3COOH
H3C
O
O
C
NHR
O
O
C
C
CH3 CH3
O
H
OH
O
O
O
C
C
CH3 H
Галогенирование алифатических кислот
(реакция Геля-Фольгарда-Зелинского)