intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Bài giảng Hoá học hữu cơ 2: Chương 21 - TS. Trần Hoàng Phương

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:43

Thêm vào BST
Báo xấu
13
lượt xem 5
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Hoá học hữu cơ 2 - Chương 21: Dẫn xuất acid carboxylic phản ứng thế thân hạch trên acyl, cung cấp cho người học những kiến thức như: Tên gọi các dẫn xuất acid carboxylic; phản ứng thế thân hạch trên acyl; phản ứng thế thân hạch acyl của acid carboxylic; hóa học của halide acid;...Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Hoá học hữu cơ 2: Chương 21 - TS. Trần Hoàng Phương

  1. 5/14/2021 Trường Đại Học Khoa học Tự nhiên Khoa Hóa Học – Bộ môn Hóa Học Hữu cơ HÓA HỌC HỮU CƠ 2 1 2 1
  2. 5/14/2021 DẪN XUẤT ACID CARBOXYLIC: PHẢN ỨNG THẾ THÂN HẠCH TRÊN ACYL 3 Chương 21 - DẪN XUẤT ACID CARBOXYLIC: PHẢN ỨNG THẾ THÂN HẠCH TRÊN ACYL  Dẫn xuất acid carboxylic: hợp chất mang nhóm acyl liên kết với nguyên tử âm điện hoặc nhóm thế đóng vai trò như một nhóm xuất trong phản ứng thế. 4 2
  3. 5/14/2021  Hoá học của tất cả các dẫn xuất acid carboxylic là tương tự nhau.  Phản ứng chính của chúng là thế thân hạch trên nhóm acyl. 21.1 TÊN GỌI CÁC DẪN XUẤT ACID CARBOXYLIC 21.1.1 HALIDE ACID, RCOX 5  Halide acid: tên theo nhóm acyl đầu tiên + tên halide.  Tên của nhóm acyl: tên của acid carboxylic thay thế đuôi –ic bằng –yl hoặc đuôi – carboxylic thành –carbonyl. 6 3
  4. 5/14/2021 21.1.2 ANHYDRIDE ACID, RCO2COR’  Các anhydride đối xứng của acid monocarboxylic không thế và anhydride vòng của acid dicarboxylic được gọi tên bằng cách thay thế từ acid thành anhydride. 7  Các anhydride bất đối xứng: gọi tên hai acid theo thứ tự mẫu tự và thêm từ anhydride. 4
  5. 5/14/2021 21.1.3 AMIDE, RCONH2  Amide với nhóm –NH2 không mang nhóm thế: thay đuôi –oic hoặc –ic của acid bằng –amide, hoặc thay đuôi –carboxylic thành – carboxamide. 9  Nếu nguyên tử nitrogen mang nhóm thế: đọc tên nhóm thế trước, sau đó mới đến tên chính của amide.  Tên các nhóm thế có kí tự N đứng đằng trước cho biết chúng gắn trực tiếp vào nguyên tử nitrogen. 10 5
  6. 5/14/2021 21.1.4 ESTER, RCO2R’  Ester được gọi tên của nhóm alkyl gắn với oxygen trước, theo sau là tên acid carboxylic với đuôi –ic được thay thế bằng –ate. 11 21.1.5 THIOESTER, RCOSR’  Thioester: tên giống như các ester tương ứng.  Nếu ester có tên thông thường thì tiếp đầu ngữ thio- được thêm vào tên của carboxylate. Ví dụ: acetate trở thành thioacetate.  Nếu ester có tên hệ thống thì đuôi –oate hay đuôi –carboxylate được thay thế bằng –thioate hay –carbothioate. 12 6
  7. 5/14/2021 Ví dụ: butanoate trở thành butanethioate, cyclohexanecarboxylate trở thành cyclohexanecarbothioate. 13 21.1.6 ACYL PHOSPHATE, RCO2PO32– VÀ RCO2PO3R’–  Acyl phosphate được gọi tên theo tên nhóm acyl và thêm cụm từ phosphate.  Nếu nhóm alkyl được gắn vào một trong những nguyên tử oxygen của phosphate thì tên nhóm alkyl nằm sau tên của nhóm acyl. 14 Pro. 21.1-21.2 7
  8. 5/14/2021 21.2 PHẢN ỨNG THẾ THÂN HẠCH TRÊN ACYL  Quá trình cộng thân hạch vào liên kết C=O phân cực là bước chìa khóa của bốn phản ứng chính trên nhóm carbonyl.  Sự khác nhau về tính chất hóa học giữa aldehyde/ketone và dẫn xuất của acid carboxylic là do vai trò của cấu trúc: 15  Phản ứng SN2 chỉ xảy ra trong một bước, nhóm thay thế tác kích từ phía sau nhóm xuất. Còn phản ứng thế thân hạch trên nhóm acyl diễn ra trong hai bước và đòi hỏi phải có trung gian tứ diện: 16 Pro. 21.3 8
  9. 5/14/2021 21.2.1 KHẢ NĂNG PHẢN ỨNG CỦA DX ACID CARBOXYLIC  Giai đoạn cộng thường là giai đoạn định tốc chung của cả phản ứng. Do đó, bất kì yếu tố nào làm nhóm carbonyl phản ứng dễ dàng với tác nhân thân hạch sẽ làm tăng vận tốc phản ứng.  Về mặt lập thể: 17  Về mặt điện tử: các hợp chất acyl phân cực mạnh phản ứng dễ dàng hơn các hợp chất acyl phân cực yếu. 18 9
  10. 5/14/2021 19 Một số phản ứng chung của các dẫn xuất acid carboxylic 20 Worked Exam. 21.1 Pro. 21.4-21.6 10
  11. 5/14/2021 21.3 PHẢN ỨNG THẾ THÂN HẠCH ACYL CỦA ACID CARBOXYLIC  Phản ứng thế thân hạch acyl trực tiếp của acid carboxylic khó xảy ra trong phòng thí nghiệm vì nhóm – OH là một nhóm xuất kém.  Phải làm tăng độ phản ứng của acid carboxylic bằng cách sử dụng xúc tác acid mạnh để proton hóa nhóm carboxyl, biến nó trở thành một nhóm nhận tốt hơn hoặc bằng cách biến đổi nhóm –OH thành nhóm xuất tốt hơn.  Tuy nhiên, trong những điều kiện phù hợp, chlodride acid, anhydride, ester và amide đều có thể được điều chế từ acid carboxylic. 21 21.3.1 CHUYỂN HÓA ACID CARBOXYLIC THÀNH CHLORIDE ACID  Acid carboxylic được biến đổi thành chloride acid bằng cách cho phản ứng với chloride thionyl (SOCl2). 22 11
  12. 5/14/2021 23 21.3.2 CHUYỂN HÓA ACID CARBOXYLIC THÀNH ANHYDRIDE ACID 24 12
  13. 5/14/2021 21.3.3 CHUYỂN HÓA ACID CARBOXYLIC THÀNH ESTER  Phản ứng SN2 của anion carboxylate với halide alkyl bậc nhất.  Phản ứng thế thân hạch acyl giữa acid carboxylic và alcol với xúc tác acid: phản ứng ester hóa Fischer. 25 26 13
  14. 5/14/2021 27 Pro. 21.7-21.8 21.3.4 CHUYỂN HÓA ACID CARBOXYLIC THÀNH AMIDE  Khó có thể điều chế amide từ phản ứng trực tiếp giữa acid carboxylic và amine, bởi vì amine là một base sẽ chuyển hóa nhóm carboxyl có tính acid thành anion carboxylate không có khả năng phản ứng.  Do đó –OH phải được thay bằng nhóm xuất tốt hơn và không có tính acid.  Trong thực tế, amide thường được điều chế bằng cách cho acid carboxylic phản ứng với dicyclohexylcarbodiimide (DCC) để hoạt hóa nhóm acyl, tiếp theo là phản ứng cộng của amine. 28 14
  15. 5/14/2021  Cơ chế tạo thành amide bằng phản ứng giữa acid carboxylic và amine với dicyclohexylc arbodiimide (DCC) 29 30 15
  16. 5/14/2021 21.3.5 CHUYỂN HÓA ACID CARBOXYLIC THÀNH ALCOL 31  Do ion hydride là một base cũng có tính thân hạch, nên trên thực tế bước phản ứng thế thân hạch acyl diễn ra trên ion carboxylate hơn là trên acid carboxylic tự do và hình thành trung gian dianion có năng lượng cao. 32 16
  17. 5/14/2021  Nếu như hoàn nguyên acid p-nitrophenylacetic bằng LiAlH4 thì cả hai nhóm nitro và carboxyl đều bị hoàn nguyên. Trong khi đó, nếu sử dụng BH3 thì nhóm nitro được bảo toàn.  Phản ứng của acid với BH3/THF xảy ra nhanh chóng tại nhiệt độ phòng và phương pháp này thường được ưa chuộng hơn phản ứng hoàn nguyên với LiAlH4 vì khả năng phản ứng dễ dàng và độ an toàn cao hơn. 33 21.3.6 CHUYỂN HÓA SINH HỌC CỦA ACID CARBOXYLIC  Quá trình biến đổi trực tiếp acid carboxylic thành dẫn xuất acyl bởi phản ứng thế thân hạch acyl không xảy ra trong hóa sinh.  Trong cơ thể sống, quá trình hoạt hóa thường xảy ra bởi phản ứng của acid với ATP để hình thành acyl adenosyl phosphate hoặc acyl adenylate. 34 17
  18. 5/14/2021 35 Sinh tổng hợp acid béo, acid carboxylic được hoạt hoá bằng phản ứng với ATP để hình thành acyl adenylate 36 18
  19. 5/14/2021 21.4 HÓA HỌC CỦA HALIDE ACID 21.4.1 ĐIỀU CHẾ HALIDE ACID  Chloride acid được điều chế từ acid carboxylic bằng phản ứng với chloride thionyl (SOCl2).  Phản ứng của acid carboxylic với tribromide phosphorus (PBr3) tạo thành bromide acid. 37 21.4.2 PHẢN ỨNG CỦA HALIDE ACID 38 19
  20. 5/14/2021 21.4.3 CHUYỂN HÓA HALIDE ACID THÀNH ACID: SỰ THỦY GIẢI  Chloride acid phản ứng với nước tạo thành acid carboxylic.  Phản ứng thủy giải này là một kiểu phản ứng thế thân hạch acyl.  Phản ứng thường tiến hành với sự hiện diện của base như pyridine hoặc NaOH để loại bỏ HCl và ngăn chặn phản ứng phụ. 39 21.4.4 CHUYỂN HÓA HALIDE ACID THÀNH ANHYDRIDE  Phản ứng thế thân hạch acyl giữa chloride acid với anion carboxylate tạo thành anhydride acid.  Cả hai loại anhydride đối xứng và bất đối xứng đều có thể được điều chế theo cách này. 40 20
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2