DERIVATIVE ALE ACIDELOR CARBONICE
Derivații de acizi carboxilici sunt compuși în care gruparea hidroxil a acidului carboxilic este înlocuită cu o altă grupare funcțională. Cu toate acestea, de regulă, toți păstrează grupul acil.
În această intrare, R înseamnă o grupare alchil sau arii (Tabelul 19.14). Deși nitrilii nu conțin o grupare acil, ei sunt, de obicei, de asemenea considerați ca derivați ai acizilor carboxilici, deoarece pot fi obținuți din acești acizi.
Cloruri de acid carboxilic
Clorurile de acid carboxilic sunt lichide incolore, cu un miros înțepător. Acestea sunt obținute prin reacția dintre un acid carboxilic și o clorură sau oxizi de sulf-diclorură (vezi mai sus).
Clorurile de acid carboxilic sunt compuși foarte reactivi. Gruparea lor carbonil este ușor supusă unui atac nucleofil din partea unor astfel de nucleofili ca -OH, -OR și reacția clorurilor acide
Tabelul 19.14. Derivații de acizi carboxilici
carboxilici (în caz contrar se numesc cloruri de acil) cu alcooli pot servi drept exemplu de substituție acil nucleofilă, adică acilare. Mecanismul acestei reacții poate fi reprezentat după cum urmează:
Substituția nucleofilă a grupării etanoil (acetil) se numește acetilare. Mecanismul de substituție acil nucleofilă este adesea comparat cu mecanismul reacției de condensare deoarece implică adăugarea unui nucleofil, urmată de clorură de scindare (eliminare) (a se vedea. Sec. 17.3).
Hidroliza. Clorurile de acid alifatic au fost hidrolizate rapid în apă rece pentru a forma un acid carboxilic și acid clorhidric
În aerul umed, clorurile sunt fumate datorită formării acidului clorhidric ca urmare a acestei reacții. Clorurile acidului aromatic hidroliză, de asemenea, dar mai lent:
Formarea esterilor. Clorurile de acid carboxilic reacționează cu alcooli și fenol pentru a forma esteri și acid clorhidric. Aceste reacții sunt descrise în Sec. 19.2.
Reacție cu amoniac și amine. Reacția clorurilor de acizi carboxilici cu amoniac și amine conduce la formarea de amide și amide adecvate substituite:
Formarea anhidridelor de acid carboxilic. Când amestecul clorurii de acid carboxilic cu sarea de sodiu a acidului corespunzător este distilat, se formează anhidrida acestui acid (vezi mai sus).
Reacțiile lui Friedel-Crafts. Clorurile de acid carboxilic reacționează cu benzenul în prezența clorurii de aluminiu pentru a forma cetone aromatice. Aceste reacții sunt atribuite reacțiilor Friedel-Crafts (vezi secțiunea 18.2).
Recuperare. Clorurile de acid carboxilic sunt reduse cu hidrogen în prezența unui catalizator de paladiu otrăvit la aldehide:
Această transformare se numește reacția lui Rosenmund. Când reacționează cu litiu, clorurile de acid carboxilic sunt reduse la alcooli:
Anhidride ale acizilor carboxilici
Ca și clorurile acide, anhidridele carboxilice sunt lichide incolore, cu un miros înțepător. Acestea sunt obținute prin reacția clorurilor acide cu carboxilat de sodiu anhidru (vezi mai sus).
Anhidridele carboxilice amestecate pot fi preparate prin reacția unei cloruri acide a unui acid carboxilic cu sarea de sodiu a altui acid carboxilic. De exemplu
Propanoat (proionat) Anhidridă de sodiu acetilpropionică
Anhidridele acidului carboxilic intră, de asemenea, în reacții de substituție nucleofilă, care se desfășoară în același mod ca și în clorurile de acid carboxilic, dar mai lent. Ei hidrolizează pentru a forma acizi carboxilici și reacționează cu alcooli și fenoli pentru a forma esteri și acizi carboxilici:
Anhidridele carboxilice reacționează de asemenea cu amoniac și amine pentru a forma amide și amide substituite, respectiv:
esteri
Membrii inferiori ai unei serii de esteri sunt lichide incolore, cu aromă fructată. Esterii, de regulă, sunt insolubili în apă, dar sunt solubili în solvenți organici. Acestea pot fi preparate prin reacția unui acid carboxilic cu un alcool în prezența acidului sulfuric concentrat. O reacție de acest tip se numește esterificare. În plus, esterii pot fi preparați prin reacția clorurilor acide sau anhidridele acidului carboxilic cu alcoolii. Ultima metodă este preferabilă, deoarece aceste reacții se desfășoară mai repede și până la finalizarea completă. Exemple de ambele metode pentru prepararea esterilor sunt descrise mai sus.
Hidroliza. Esterii sunt hidrolizați când amestecul lor este încălzit sub reflux cu o soluție diluată de acid mineral sau cu o soluție diluată de alcalii. Hidroliza acidă rezultată conduce la formarea unui acid carboxilic și a unui alcool:
Această reacție este inversă în reacția de esterificare. Cinetica hidrolizei acide de acetat de etil este descrisă în Ch. 9.
Hidroliza alcalină a esterilor conduce la formarea unui alcool și a unei sări de acid carboxilic:
O reacție de acest tip se numește reacția de saponificare (vezi capitolul 20).
Recuperare. Esterii se reduc la litiu în dietil eter anhidru pentru a forma un amestec de doi alcooli:
Reacție cu amoniac. Esterii reacționează lent cu soluția apoasă sau amoniac concentrată, formând amide și alcooli:
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: