Post on 28-Dec-2015
description
KARBOKSILNE KISELINEKARBOKSILNE KISELINE
- nomenklatura- nomenklatura
- utjecaj strukture na kiselost- utjecaj strukture na kiselost
2
Organska kemijaOrganska kemija Molekularna biologijaMolekularna biologija
Nomenklatura karboksilnih kiselinaNomenklatura karboksilnih kiselina
C
O
O
C
H
H
H H
etanska kiselina
Osnova imena = korijen + –ska kiselina (karboksilna skupina ujedno i
terminalna skupina u glavnom lancu tj. počinje se brojati od nje -
uključujući i nju).
Osnova imena = korijen + - karboksilna kiselina (karboksilna skupina nije
terminalna skupina u glavnom lancu - kada je karboksilna skupina vezana
na prsten.
COHO
benzenkarboksilna kiselina
1
1
3
Organska kemijaOrganska kemija Molekularna biologijaMolekularna biologija
Ako karboksilna skupina nije glavna tada se ona označava prefiksom
karboksi-
1. Imenujte sljedeće spojeve prema IUPAC-ovoj nomenklaturi :
a)
b)
c)
NH2
COOH
O O
OH
OH
O
e)
d)
COOH
COOH
CH3
CCH2CH2CCH2COOH
O
H
O
4
Organska kemijaOrganska kemija Molekularna biologijaMolekularna biologija
5
Organska kemijaOrganska kemija Molekularna biologijaMolekularna biologija
Ako karboksilna skupina nije glavna tada se ona označava prefiksom
karboksi-
1. Imenujte sljedeće spojeve prema IUPAC-ovoj nomenklaturi :
a)
b)
c)
NH2
COOH
O O
OH
OH
O
e)
d)
COOH
COOH
CH3
CCH2CH2CCH2COOH
O
H
O
6
Organska kemijaOrganska kemija Molekularna biologijaMolekularna biologija
7
Organska kemijaOrganska kemija Molekularna biologijaMolekularna biologija
Ako karboksilna skupina nije glavna tada se ona označava prefiksom
karboksi-
1. Imenujte sljedeće spojeve prema IUPAC-ovoj nomenklaturi :
a)
b)
c)
NH2
COOH
O O
OH
OH
O
e)
d)
COOH
COOH
CH3
CCH2CH2CCH2COOH
O
H
O
8
Organska kemijaOrganska kemija Molekularna biologijaMolekularna biologija
9
Organska kemijaOrganska kemija Molekularna biologijaMolekularna biologija
Ako karboksilna skupina nije glavna tada se ona označava prefiksom
karboksi-
1. Imenujte sljedeće spojeve prema IUPAC-ovoj nomenklaturi :
a)
b)
c)
NH2
COOH
O O
OH
OH
O
e)
d)
COOH
COOH
CH3
CCH2CH2CCH2COOH
O
H
O
10
Organska kemijaOrganska kemija Molekularna biologijaMolekularna biologija
11
Organska kemijaOrganska kemija Molekularna biologijaMolekularna biologija
Ako karboksilna skupina nije glavna tada se ona označava prefiksom
karboksi-
1. Imenujte sljedeće spojeve prema IUPAC-ovoj nomenklaturi :
a)
b)
c)
NH2
COOH
O O
OH
OH
O
e)
d)
COOH
COOH
CH3
CCH2CH2CCH2COOH
O
H
O
12
Organska kemijaOrganska kemija Molekularna biologijaMolekularna biologija
Utjecaj strukture na kiselostUtjecaj strukture na kiselost
Disocijacija karboksilne kiseline u vodi:
Ka = konstanta disocijacije kiseline
13
Organska kemijaOrganska kemija Molekularna biologijaMolekularna biologija
Na kiselost karboksilnih kiselina utječe: - rezonancijski efekt
- induktivni efekt
- sterički efekt1. Rezonancijski efekt
14
Organska kemijaOrganska kemija Molekularna biologijaMolekularna biologija
2. Induktivni efekt – pomicanje elektronske gustoće kroz б vezu u molekuli
CH3C
O
OH
+ H2O CH3C
O
O
+ H3O pKa = 4.74
ClCH2C + H2O + H3O pKa = 2.86
O
OH
ClCH2C
O
O
15
Organska kemijaOrganska kemija Molekularna biologijaMolekularna biologija
16
Organska kemijaOrganska kemija Molekularna biologijaMolekularna biologija
3. Sterički efekt
CH3C
O
OH
+ H2O CH3C
O
O
+ H3O pKa = 4.74
+ H2O + H3O pKa = 5.03(CH3)3CC
O
OH
(CH3)3CC
O
O
Steričke smetnje na konjugiranoj bazi onemogućuju njenu solvataciju, pa dolazi
do smanjenja stabilnosti konjugirane baze.
STEREOKEMIJASTEREOKEMIJA
3 DIO:3 DIO:Konfiguracijski izomeriKonfiguracijski izomeri optički - (R) i (S) izomerioptički - (R) i (S) izomeri
18
Organska kemijaOrganska kemija Molekularna biologijaMolekularna biologija
KIRALNI OBJEKTI
Objekt je kiralan – ako se njegova zrcalna slika razlikuje od orginalnog objekta
19
Organska kemijaOrganska kemija Molekularna biologijaMolekularna biologija
AKIRALNI OBJEKTI
Objekt je akiralan – ako je njegova zrcalna slika identična orginalu
20
Organska kemijaOrganska kemija Molekularna biologijaMolekularna biologija
21
Organska kemijaOrganska kemija Molekularna biologijaMolekularna biologija
Molekule mogu biti kiralne ili akiralne
ENANTIOMERI – molekule koje su u zrcalnom odnosu (tj. odnose se kao
predmet i njegova zrcalna slika), a koje se uzajamno nikako ne mogu preklopiti
Kiralnost je posljedica asimetrije – odsutnost elemenata simetrije
22
Organska kemijaOrganska kemija Molekularna biologijaMolekularna biologija
kiralna molekula - enantiomeri
asimetrični ugljikov atom
(kiralni ugljikov atom)
ISPITIVANJE KIRALNOSTI MOLEKULE
nije kiralna molekula
23
Organska kemijaOrganska kemija Molekularna biologijaMolekularna biologija
1. Koji su od sljedećih spojeva kiralni? Obilježite kiralne ugljikove atome.
a)
b)
c)
d)
CH3CH2CHCH2CH3
OH
CH2 CHCHCH3
Cl
CH3CHCHCH3
OH
Cl
ClBr
f)
g)
C6H5CHCH3
OH
e) ClBr
CH3
CH3
24
Organska kemijaOrganska kemija Molekularna biologijaMolekularna biologija
Određivanje apsolutne konfiguracijeOdređivanje apsolutne konfiguracije
C
OH
CH2CH3
CH3
H
Apsolutna konfiguracija označava prostorni raspored skupina vezanih na
kiralni centar
1. Kiralni (asimetrični) ugljikov atom – vezane četiri različite funkcionalne
skupine
- na temelju atomskog broja atoma koji su neposredno vezani na kiralni C atom- dvostruka veza = dvije jednostruke, trostruka veza = tri jednostruke
2. Poredati skupine prema prioritetu na temelju Cahn-Inglod-Prelog-ovih
pravila (tzv. cip sustav)
- prioritet opada u smjeru kazaljke na satu (R konfiguracija)
- prioritet opada u smjeru obrnutom od kazaljke na satu (S konfiguracija)
1
2
3
4
3. Promatrati molekulu (C skupina najmanjeg prioriteta)
25
Organska kemijaOrganska kemija Molekularna biologijaMolekularna biologija
Prioritet supstituenata : 1>2>3>4
R (lat. rectus = desno)
S (lat. sinister = lijevo)
26
Organska kemijaOrganska kemija Molekularna biologijaMolekularna biologija
H3C
Cl
CO2HH
C2H5
CH(CH3)2
NH2H3C
a)
b)
c)
d)
F
CN
CO2N CH
HOH2C
CHO
CO2HH3C
f)
e)
OCl
H
D
CH3
HHO
g)
H3C
H
FCl
h)
HCHOH3C
2. Odredite apsolutnu konfiguraciju (R) ili (S) sljedećih spojeva:
27
Organska kemijaOrganska kemija Molekularna biologijaMolekularna biologija
3. Nacrtajte projekcijske formule sljedećih spojeva:
a) (R)-2-hidroksipropanska kiselina
b) (R)-dibrompropanal
c) (S)-3-metil-3-metoksiheks-4-en-2-on
d) (R)-3-cijanociklopentanon
e) (S)-3-etilhept-1-en-5-in
f) (R)-deuteriopropanska kiselina
DERIVATI KARBOKSILNIH DERIVATI KARBOKSILNIH
KISELINAKISELINA
- nomenklaturanomenklatura
- reakcijereakcije
29
Organska kemijaOrganska kemija Molekularna biologijaMolekularna biologija
Derivati karboksilnih kiselina
alkoholni dio
Imenuje se “alkoholni” i “kiselinski” dio
molekule. Prvi dio naziva je radikalsko ime
alkohola (metil, etil...), a drugi dio izvodi se od
imena kiseline – tako da nastavak –ska kiselina
zamjenimo sufiksom –oat. Dijelovi imena
odvajaju se crticom. (karbonilni C atom uključen
u numeraciju glavnog lanca)
kiselinski dio
A) ESTERIA) ESTERI
H3CC
OCH3
O
metil-etanoat
1
30
Organska kemijaOrganska kemija Molekularna biologijaMolekularna biologija
Kada je esterska skupina vezana na prsten (karbonilni C atom nije
uključen u numeraciju glavnog lanca)
Osnova imena = korijen + Osnova imena = korijen + - karboksilat- karboksilat
Ako esterska skupina nije glavna tada se ona označava prefiksom
alkoksikarbonil-
CO
CH3
O
1
metil-benzenkarboksilat
31
Organska kemijaOrganska kemija Molekularna biologijaMolekularna biologija
1. Imenujte sljedeće spojeve prema IUPAC-ovoj nomenklaturi :
a)
b)
c)
d)
C
O
OCH2CH3
CH3CCH2C
Cl
CH3 O
OCH3
CH3CH2C
O
O
CH3CHCH2CH2C
CH3
OCHCH2CH3
O
CH3
32
Organska kemijaOrganska kemija Molekularna biologijaMolekularna biologija
33
Organska kemijaOrganska kemija Molekularna biologijaMolekularna biologija
1. Imenujte sljedeće spojeve prema IUPAC-ovoj nomenklaturi :
a)
b)
c)
d)
C
O
OCH2CH3
CH3CCH2C
Cl
CH3 O
OCH3
CH3CH2C
O
O
CH3CHCH2CH2C
CH3
OCHCH2CH3
O
CH3
34
Organska kemijaOrganska kemija Molekularna biologijaMolekularna biologija
35
Organska kemijaOrganska kemija Molekularna biologijaMolekularna biologija
1. Imenujte sljedeće spojeve prema IUPAC-ovoj nomenklaturi :
a)
b)
c)
d)
C
O
OCH2CH3
CH3CCH2C
Cl
CH3 O
OCH3
CH3CH2C
O
O
CH3CHCH2CH2C
CH3
OCHCH2CH3
O
CH3
36
Organska kemijaOrganska kemija Molekularna biologijaMolekularna biologija
B) AMIDIB) AMIDI
Podjela amida: primarni, sekundarni i tercijarni
sekundarni amidprimarni amid tercijarni amid
CNH2
O
H3CC
NH
O
H3CCH3 C
N
O
H3C
CH3
CH3
37
Organska kemijaOrganska kemija Molekularna biologijaMolekularna biologija
Kada je karbonilni C atom amida uključen u numeraciju glavnog lanca
N-metiletanamidetanamid N,N-dimetiletanamid
CNH2
O
H3CC
NH
O
H3CCH3 C
N
O
H3C
CH3
CH3
Osnova imena = korijen + Osnova imena = korijen + -amid-amid
1 1 1
Supstituenti vezani na N označavaju se tako da se ispred supstituenta doda
prefiks N-
38
Organska kemijaOrganska kemija Molekularna biologijaMolekularna biologija
Kada je amidna skupina vezana na prsten (karbonilni C atom nije
uključen u numeraciju glavnog lanca)
Osnova imena = korijen + Osnova imena = korijen + - karboksamid- karboksamid
Ako amidna skupina nije glavna tada se ona označava prefiksom
karbamoil-
CNH2
O
1
benzenkarboksamid
39
Organska kemijaOrganska kemija Molekularna biologijaMolekularna biologija
2. Nacrtajte strukturne formule sljedećih spojeva:
a)
b)
c)
d)
e)
N-fenil-3-metilbutanamid
3-etil-3,5-dihidroksipentanamid
N-etil-3-klor-3-metilpentanamid
but-2-enamid
N-benziletanamid
40
Organska kemijaOrganska kemija Molekularna biologijaMolekularna biologija
C) ACIL-HALOGENIDIC) ACIL-HALOGENIDI
Kada je karbonilni C atom acil-halogenida uključen u numeraciju lanca
Osnova imena = korijen + Osnova imena = korijen + -oil-halogenid-oil-halogenid
etanoil-klorid
H3CC
Cl
O
1
Kada je acil-halogenidna skupina vezana na prsten (karbonilni C atom
nije uključen u numeraciju glavnog lanca)
Osnova imena = korijen + Osnova imena = korijen + - karbonil-halogenid- karbonil-halogenid
41
Organska kemijaOrganska kemija Molekularna biologijaMolekularna biologija
Ako acil-halogenidna skupina nije glavna tada se ona označava prefiksom
halogenformil-
CCl
O
1
benzenkarbonil-klorid
3. Imenujte sljedeće spojeve prema IUPAC-ovoj nomenklaturi :
C
O
Cl
CH3CHCH2C
CH3Br
O
a)
b)
OH
C
O
Cl
NH2CH2C
O
Cl
c)
d)
42
Organska kemijaOrganska kemija Molekularna biologijaMolekularna biologija
43
Organska kemijaOrganska kemija Molekularna biologijaMolekularna biologija
Ako acil-halogenidna skupina nije glavna tada se ona označava prefiksom
halogenformil-
CCl
O
1
benzenkarbonil-klorid
3. Imenujte sljedeće spojeve prema IUPAC-ovoj nomenklaturi :
C
O
Cl
CH3CHCH2C
CH3Br
O
a)
b)
OH
C
O
Cl
NH2CH2C
O
Cl
c)
d)
44
Organska kemijaOrganska kemija Molekularna biologijaMolekularna biologija
45
Organska kemijaOrganska kemija Molekularna biologijaMolekularna biologija
Ako acil-halogenidna skupina nije glavna tada se ona označava prefiksom
halogenformil-
CCl
O
1
benzenkarbonil-klorid
3. Imenujte sljedeće spojeve prema IUPAC-ovoj nomenklaturi :
C
O
Cl
CH3CHCH2C
CH3Br
O
a)
b)
OH
C
O
Cl
NH2CH2C
O
Cl
c)
d)
46
Organska kemijaOrganska kemija Molekularna biologijaMolekularna biologija
47
Organska kemijaOrganska kemija Molekularna biologijaMolekularna biologija
Ako acil-halogenidna skupina nije glavna tada se ona označava prefiksom
halogenformil-
CCl
O
1
benzenkarbonil-klorid
3. Imenujte sljedeće spojeve prema IUPAC-ovoj nomenklaturi :
C
O
Cl
CH3CHCH2C
CH3Br
O
a)
b)
OH
C
O
Cl
NH2CH2C
O
Cl
c)
d)
48
Organska kemijaOrganska kemija Molekularna biologijaMolekularna biologija
D) ANHIDRIDID) ANHIDRIDI
anhidridi imenuju se stavljanjem riječi anhidrid ispred imena kiseline.
Ako imamo mješovite anhidride imena kiselina navode se abecednim
redom.
H3CC
OC
CH3
O O
anhidrid etanske kiseline
4. Nacrtajte strukturne formule sljedećih spojeva:
anhidrid propanske kiselinea)
b) anhidrid 2-kloretanske kiseline
c)
d)
anhidrid ciklopropankarboksilne i propanske kis.
anhidrid butanske dikiseline
49
Organska kemijaOrganska kemija Molekularna biologijaMolekularna biologija
E) NITRILIE) NITRILI
Kada je nitrilni C atom uključen u numeraciju glavnog lanca
Osnova imena = korijen + Osnova imena = korijen + -onitril-onitril
etanonitril
1C NH3C
Kada je nitrilna skupina vezana na prsten (nitrilni C atom nije uključen u
numeraciju glavnog lanca)
Osnova imena = korijen + Osnova imena = korijen + - karbonitril- karbonitril
50
Organska kemijaOrganska kemija Molekularna biologijaMolekularna biologija
Ako nitrilna skupina nije glavna tada se ona označava prefiksom cijano-
CN
1
benzenkarbonitril
5. Imenujte sljedeće spojeve prema IUPAC-ovoj nomenklaturi :
CH3CH2CH2CHCN
Ph
a)
b) CNHOOC
c)
d)
CH3CHCH2CN
OH
CN
OH
51
Organska kemijaOrganska kemija Molekularna biologijaMolekularna biologija
52
Organska kemijaOrganska kemija Molekularna biologijaMolekularna biologija
Ako nitrilna skupina nije glavna tada se ona označava prefiksom cijano-
CN
1
benzenkarbonitril
5. Imenujte sljedeće spojeve prema IUPAC-ovoj nomenklaturi :
CH3CH2CH2CHCN
Ph
a)
b) CNHOOC
c)
d)
CH3CHCH2CN
OH
CN
OH
53
Organska kemijaOrganska kemija Molekularna biologijaMolekularna biologija
54
Organska kemijaOrganska kemija Molekularna biologijaMolekularna biologija
Ako nitrilna skupina nije glavna tada se ona označava prefiksom cijano-
CN
1
benzenkarbonitril
5. Imenujte sljedeće spojeve prema IUPAC-ovoj nomenklaturi :
CH3CH2CH2CHCN
Ph
a)
b) CNHOOC
c)
d)
CH3CHCH2CN
OH
CN
OH
55
Organska kemijaOrganska kemija Molekularna biologijaMolekularna biologija
56
Organska kemijaOrganska kemija Molekularna biologijaMolekularna biologija
Ako nitrilna skupina nije glavna tada se ona označava prefiksom cijano-
CN
1
benzenkarbonitril
5. Imenujte sljedeće spojeve prema IUPAC-ovoj nomenklaturi :
CH3CH2CH2CHCN
Ph
a)
b) CNHOOC
c)
d)
CH3CHCH2CN
OH
CN
OH
57
Nukleofilna acilna supstitucijaNukleofilna acilna supstitucija
Mehanizam (adicijsko-eliminacijski):
58
Pretvorba kiselinskih halogenida u estere:
59
60
Međusobna pretvorba derivata karboksilnih kiselina:
61
1. Napišite glavne produkte sljedećih reakcija.
a)
b)
c)
d)
e)
C
O
Cl+ CH3OH
+ H2O
+ (CH3)2NH
O
Cl
C
O
OH + (CH3)2CHOH
O
O O
O
O
+ CH3NH2
f)
g)
h)
OH
O
+ SOCl2
O
O O
+ CH3CH2OH
C
O
NHCH3
+ H2O