Khái niệm chung Điaxit là các dẫn xuất hữu cơ chứa 2 nhóm cacboxyl: COOH | COOH Axit oxalic CH2 - COOH | COOH Axit malonic COOH Axit adipic COOH COOH Axit phtalic CH2 -CH2-COOH CH2-CH2
Trang 110.3 Diaxit
10.3.1 Khái niệm chung
Điaxit là các dẫn xuất hữu cơ chứa 2 nhóm cacboxyl:
COOH
|
COOH
Axit oxalic
CH2 - COOH
| COOH Axit malonic
COOH Axit adipic
COOH COOH Axit phtalic
CH2 -CH2-COOH
CH2-CH2
-10.3.2 Điều chế
Các phương pháp chung để diều chế axit monocacboxylic cũng thường được
ấp dụng để điều chế điaxit, nhưng phải đi từ các hợp chất lưỡng chức tương ứng (xà phòng hóa đieste; thủy phân đinitril; oxi hóa đianđehyt…)
Ngoài ra cũng tồn tại một số phương pháp riêng:
10.3.2.1 Nhiệt phân natri formiat:
(CO + NaOH → HCOONa)
2HCOONa nung nóng H2 + NaOOC - COONa
HOOC-COOH
10.3.2.2 Oxi hóa xiclohexanol (thu được khi hydro hóa phenol):
OH
2 - CH2 - COOH
|
CH2 - CH2 - COOH
10.3.2.3 Oxi hóa naphtalen hay ortho-xilen:
Không khí
xt
COOH COOH
+ 2CO2 + H2O
10.3.3 Tính chất hóa học
10.3.3.1 Tính axit: Ảnh hưởng tương hỗ của 2 nhóm cacboxyl làm tăng tính
axit:
HOOC – COOH 3,5 10-2
HOOC – CH2 – COOH 1,7 10-3
HOOC – CH2 – CH2 – COOH 6,6 10-5
10.3.3.2 Tác động của nhiệt: Các điaxit ít nhiều dều nhậy cảm với tác dụng
cuả nhiệt và bị phân hủy theo các sơ đồ khác nhau:
H 2 O
H +
Trang 2HOOC - COOH
2000C
CO2 + HCOOH HOOC - CH 2 - COOH 140
0 C -1600C
CH3COOH + CO2
CH2
4
COOH COOH
3000C
O + CO2 + H2O
COOH COOH
CO
O + H2O
10.3.3.3 Phản ứng ngưng tụ: Các điaxit có thể tham gia các phản ứng ngưng
tụ (hay trùng ngưng) với các diol hay điamin, tạo ra các polime rất quí giá:
n HOOC- (CH2)4 -COOH + n H2N -(CH2)6 -NH2 Cat
- C -(CH2)4 - C -NH - (CH2)6 NH
-||
n
+ 2n H2O
Nylon - 6,6
nHOOC COOH + n HO -(CH2)2 - OH
- C O
C -O O- CH2 -CH2 O
-n
Tecgan
Axit terephtalic
+ 2nH2O
10.3.3.4 Tính linh động của Hidro α : Trong axit malonic 2 nguyên tử H của
nhóm CH2 rất linh động Tính chất này được sử dụng trong “tổng hợp malonic”,
khi đó người ta dùng este malonat bền hơn Trước hết phải điều chế dẫn xuất natri:
H2C - COOEt
| COOEt
- COOEt
| COOEt
Na+ CH
Trang 3a Tổng hợp điaxit:
_
- COOEt
|
COOEt
2 + I2 -2NaI EtOOC - CH - CH - COOEt
H 2 O
Na+ CH
HCOOC – CH – CH – COOH HOOC – CH 2 – CH 2 – COOH + 2CO 2
| |
HOOC COOH
_
- COOEt
|
COOEt
2Na+ CH + RX2 (EtOOC)2 - CH - R - CH - (COOEt)2 H 2 O
(HOOC)2 - CH -R - CH - (COOH)2 ∆ HOOC - CH2 - R - CH2 - COOH + CO2
b Điều chế axit đơn chức:
_
- COOEt
|
COOEt
∆
| COOEt
+H 2 O
R- CH- COOH
| COOH
R - CH2 - COOH + CO2
Na+ CH
t o
t o
t o
-2NaX
-NaX