Karboxylové kyseliny II

Kód ITMS projektu: 26110130519Gymnázium Pavla Jozefa Šafárika – moderná škola tretieho tisícročia

Vzdelávacia oblasť: Človek a príroda

Predmet Seminár z chémie

Ročník, triedy: 4. ročník

Tematický celok: Deriváty uhľovodíkov

Vypracoval: Mgr. Gabriela Berczeliová

Dátum: február 2013

Obsah1. Reakcie KK - Neutralizácia2. Ďalšie reakcie kyslého vodíka3. Reakcie na karboxylovom uhlíku - SN

4. Esterifikácia5. Hydrolýza esterov6. Ďalšie SN reakcie

7. Oxidácia a redukcia8. Dekarboxylácia9. Reakcie v uhľovodíkovom reťazci KK10. Použité zdroje

2

Reakcie KK - Neutralizácia• je to reakcia KK

s hydroxidmi → soli KK

3

CH3COOH(aq) + NaOH(aq) → CH3COONa(aq) + H2O(l)

RCOOH + NaOH → RCOONa + H2O

Napíšte reakčnú schému reakcie kyseliny mravčej s hydroxidom vápenatým.

Ďalšie reakcie kyslého vodíka• Prečo sa môže používať ocot na odstránenie

vodného kameňa ? Napíšte rovnicu reakcie.

4

2CH3COOH(aq) + CaCO3(s) → (CH3COO)2Ca(aq) + CO2(g) + H2O(l)

• vodné roztoky karboxylátov s1 a s2 prvkov sú zásadité

Prečo ?Napíšte príslušnú chemickú rovnicu.

15 Doplňte:HCOOH + Mg →HCOOH + CuO →CH3COOH + NaHCO3 →

Reakcie na karboxylovom uhlíku - SN

• nukleofilná substitúcia

• reakciu s Nč umožňuje δ+ na karboxylovom C• skupina -OH môže prijať H+ →

odštiepi sa z karboxylového C ako voda a nahradí sa inou Nč

• vznikajú funkčné deriváty KK

5

1

• je kyslo katalyzovaná reakcia KKs alkoholmi → estery KK

• H+ zvyšuje reaktivitu karboxylového C

Esterifikácia

6

RCOOH + R´OH RCOOR´+ H2O

H

Napíšte reakčnú schému prípravy rumovej esencie – etyl-formiátu.

SN s adično-eliminačným mechanizmom

21

Hydrolýza esterov• estery v nadbytku vody hydrolyzujú na reaktanty

• v kyslom prostredí → • v zásaditom prostredí →

• alkalická hydrolýza tukov a olejov (esterov MK) →sodné a draselné soli MK - mydlá

7

KK + alkoholsoľ KK +

alkohol

zmydeľňovanie

H+, H2O

NaOH

Ďalšie SN reakcie

reakcia KK

• s PCl5 , PCl3 , SOCl2 → chloridy KK

• s NH3 alebo amínmi → amidy KK

• s P2O5 (alebo iným dehydratačným činidlom) pri zvýšenej teplote → anhydridy KK

8

+ H2Ot

R-COOH + SOCl2 → R-CO-Cl + HCl + SO2

Napíšte reakčnú schému reakcie kyseliny octovej s PCl5 a NH3.

• z niektorých dikarboxylových kyselín môže vzniknúť vnútromolekulový anhydrid

9

Oxidácia a redukcia• proti oxidácii a redukcii sú KK odolné• predstavujú najvyšší oxidačný stupeň → nedajú

sa ďalej oxidovať • redukčné účinky má len kyselina mravčia

• karboxyl sa nedá priamo hydrogenovať vodíkom

• dá sa zredukovať len veľmi silnými redukovadlami→ primárne alkoholy

10

Prečo ?

R–COOH R–CH2–OH

4LiAlH

Dekarboxylácia

• pri zahrievaní niektorých KK dochádza k odštiepeniu CO2

(zániku karboxylovej skupiny)

• vyskytuje sa aj pri biochemických procesoch v živých organizmoch

11

HOOC–CH2–COOH CH3–COOH

t

- CO2

23

Čo vzniká dekarboxyláciou kyseliny pyrohroznovej a)pri kvasinkách v procese fermentácie b)pri aeróbnych organizmoch oxidačnou dekarboxyláciou ?

Reakcie v uhľovodíkovom reťazci KK

• nasýtené KK - halogenácia za prítomnosti katalyzátora na α-uhlíku

• nenasýtené KK - typické reakcie nenasýtených zlúčenín (adícia H2 , X2 , HX)

• aromatické KK - SE reakcie na benzénovom jadre

12

CH3–CH2–COOH + Br2 → CH3–CHBr–COOH + HBr

CH2=CH–COOH + HCl → CH2Cl–CH2–COOH

Prečo neplatí Markovnikovo pravidlo ?

!

Použité zdroje

• Zahradník, P., Lisá, V., Tóthová, A.: Organická chémia II. Bratislava: Vydavateľstvo SPN, 2007.

• Benešová, M., Satrapová, H.: Zmaturuj z chémie. Bratislava: Pedagogické vydavateľstvo Didaktis.

• Pečová, D.: Organická chemie. Nakladatelství Olomouc, s. r. o., 2005

• http://www.fns.uniba.sk/fileadmin/user_upload/editors/chem/kor/organika/Org-17_Karboxylove_kyseliny.pdf

• http://www.planetavedomosti.sk/ Kurz ´Chémia SŠ – učiteľ´ : XVI. Zlúčeniny s karbonylovou skupinou74. Karboxylové kyseliny (s. 1, 15, 21, 23)

13