Hóa Học Hữu Cơ - Chương 12 pdf

TS Phan Thanh Sơn Nam Bộ môn Kỹ Thuật Hữu Cơ Khoa Kỹ Thuật Hóa Học Trường Đại Học Bách Khoa TP... Giới thiệu chung Là những hợp chất hữu cơ chứa nhóm carboxyl C O O-H • Tùy theo gốc hydr

TS Phan Thanh Sơn Nam

Bộ môn Kỹ Thuật Hữu Cơ Khoa Kỹ Thuật Hóa Học Trường Đại Học Bách Khoa TP HCM

Điện thoại: 8647256 ext 5681 Email: ptsnam@hcmut.edu.vn

I Giới thiệu chung

Là những hợp chất hữu cơ chứa nhóm carboxyl

C

O

O-H

• Tùy theo gốc hydrocarbon mà phân loại thành

II Danh pháp

II.1 Tên thông thường

HCOOH formic acid

CH 3 CH 2 COOH propionic acid

CH 3 (CH 2 ) 2 COOH butyric acid

CH 3 (CH 2 ) 10 COOH lauric acid

CH 3 (CH 2 ) 16 COOH stearic acid

C 6 H 5 -CH 2 -COOH phenylacetic acid

• Mạch chính dài nhất chứa nhóm –COOH (C1)

• Gọi theo tên hydrocarbon tương ứng, đổi ne Æ

noic acid

CH 3 -CH 2 -CH-COOH

CH 3 2-methylbutanoic acid

III Các phương pháp điều chế

III.1 Dùng tác nhân Grignard

Cl Mg

ether MgCl

1 CO 2

2 H 3 O + COOH

III.2 Thủy phân các dẫn xuất polyhalogen,

các dẫn xuất của acid

III.3 Carboxyl hóa alkene

•Dùng trong công nghiệp, sản xuất acid > 3C

Æ O-H phân cực mạnh hơn ROH

• Khả năng tạo liên kết H > của alcohol

•T o sôi > các hợp chất khác có cùng C

•Theo công thức cộng hưởng:

-R C

O O -

phía tạo H +

V.1 Tính acid

• Gốc R chứa nhóm thế hút điện tử Æ tính acid tăng

• Gốc R chứa nhóm thế đẩy điện tử Æ tính acid giảm

Tính acid của các acid:

F 3 C-COOH (pKa 0.23) > Cl 3 C-COOH (0.66) >

* Acid béo không no:

• Tính acid mạnh hơn acid no cùng mạch C (do

C=C có –I)

• Nối đôi C=C càng gần –COOH thì tính acid càng

mạnh

• Tuy nhiên: nếu C=C liên hợp với C=O trong –

COOH thì tính acid giảm do +C của C=C!!!

• Tính acid: CH 3 -CH=CH-CH 2 -COOH (pKa 4.48) >

CH 2 =CH-CH 2 -CH 2 -COOH (4.68) >

CH 3 -CH 2 -CH=CH-COOH (4.83)

• Nối ba C≡C cho dù ở vị trí liên hợp với C=O thì

vẫn làm tăng mạnh tính acid (khác C=C): do –I

của C≡C mạnh & chỉ có 1 lkết π của C≡C cho +C liên hợp với C=O, lkết π còn lại cho –I nhưng

không có +C!!!

• Tính acid: CH≡C-COOH (pKa 1.84) >

CH 3 -C≡C-COOH (2.60) > CH 2 =CH-COOH (4.25)

* Acid có vòng thơm:

•Tính acid H-COOH (pKa 3.75) > C 6 H 5 -COOH (4.18)

do +C của C 6 H 5 - mạnh hơn –I

•Tính acid tùy thuộc bản chất & vị trí nhóm thế:

o-NO2 -C 6 H 5-COOH > p- >

m-• Halogen cho –I > +C Æ o-Cl-C6 H 5-COOH > m- >

a Phản ứng tạo acid chloride

O O-H

3 C C

O Cl

O O-H

3 C C

O Cl

H 3 C C

O O-H

+ H 2 O

R C OH O

H 2 SO 4

R C Cl O

R

R C

O C O

O

R C O-R' O

R C O-R' O

R C O-R' O

• Khả năng phản ứng: RCO-Cl (không cần xúc tác)

> (RCO) 2 O (không cần xúc tác) > RCOOH

• Khả năng phản ứng: alcohol bậc 1> bậc 2> bậc 3

HCOOH > CH 3 COOH > RCH 2 COOH > R 2 CHCOOH >

R 3 CCOOH

C C

O O-H

H H

C C

O O-H

R H

O O-H

R Br

R-CH=CH-COO

-H +

H +

R-CH-COOH OH

R-CH=CH-COOH

α-hydroxy acid

KOH/C 2 H 5 OH

t o

•Tận dụng được nguồn acid béo thiên nhiên

• Hiệu suất cao, tuy nhiên LiAlH 4 mắt tiền Æ dùng trong PTN

•Trong công nghiệp, chuyển thành ester, khử bằng

H 2 /CuO.CuCr 2 O 4 ở áp suất cao