Функциональные производные карбоновых кислот

Цель лекции

Получить четкое представление о химическом строении и свойствах функциональных

План лекции

Классификация
Номенклатура
Физические свойства
Способы получения
Химические свойства
Медико-биологические свойства

Функциональные производные карбоновых кислот

-производные у которых
ОН-группа замещена нуклеофильной частицей

Тетраэдрический механизм

+

субстрат

реагент
(нуклеофил)

нестабильный
продукт присоединения

+

-

δ+

уходящая
частица

+

Сравнение активности функциональных производных в реакциях SN

-I

+M

>

:

:

:

:

:

-I

+M

<

-I

+M

<

-I

+M

<

-I

-

-

Уменьшение стабильности
уходящей частицы

Уменьшение ацилирующей способности

=

ХЛОРАНГИДРИДЫ

Получение хлорангидридов

уксусная кислота

+

SOCl2

+

+

HCl

SO2

ацетилхлорид

+

РCl5

+

РOCl3

+

HCl

бензоилхлорид

бензойная кислота

тионилхлорид

to

to

1. Из карбоновых кислот

Свойства хлорангидридов кислот

R’–COO-

O

R–С

О

+

NaCl

реакция ацилолиза
(ацидолиза)

ОН

+

НCl

реакция гидролиза

Н2О

:

Na+

Свойства хлорангидридов кислот

R’–OH

OR’

+

НCl

реакция алкоголиза

NH3

NH2

+

НCl

реакция аммонолиза

R’–NH2

NH–R’

+

НCl

реакция аминолиза

:

:

:

Восстановление

Свойства хлорангидридов кислот

АНГИДРИДЫ

Получение ангидридов

+

+

Н2О

Р2О5 , to

уксусный ангидрид ацетилацетат ацетангидрид

1. Из карбоновых кислот

Получение ангидридов

ацетилхлорид формиат натрия

муравьиноуксусный
ангидрид
формилацетат

2. Взаимодействием ацилгалогенидов
с солями карбоновых кислот

Свойства ангидридов

Н2О

:

ОН

2

R’–OH

:

OR’

+

R–COOH

R-SH

:

R–COOH

+

реакция гидролиза

реакция алкоголиза

реакция тиолиза

Свойства ангидридов

NH3

:

NH2

+

R–COOH

R’–NH2

:

NH–R’

+

R–COOH

реакция аммонолиза

реакция аминолиза

Сложные эфиры

Способы получения

Ацилированием спиртов и фенолов
-карбоновыми кислотами
-хлорангидридами
-ангидридами

2. Реакция Тищенко

этилацетат

уксусный альдегид

этанолят

Способы получения

3. Алкилированием солей карбоновых кислот
алкилгалогенидами

метилацетат

Способы получения

4. Электрофильное присоединение
карбоновых кислот к алкенам и алкинам

трет-бутилацетат

Способы получения

винилацетат

Свойства сложных эфиров

1) Кислотный гидролиз

+

Н2О

Н+

to

+

СН3ОН

метилацетат

уксусная кислота

метанол

Свойства сложных эфиров

2) Щелочной гидролиз

+

NaОH

Н2О

to

+

С2Н5ОH

этилбензоат

бензоат натрия

этанол

Свойства сложных эфиров

С2Н5ОН

+

С2Н5ОН

+

аммонолиз

аминолиз

to

to

3) Получение амидов кислот

..

..

Свойства сложных эфиров

4) Переэтерификация

анестезин
этил-n-аминобензоат

2-(диэтиламино)этанол

новокаин

2-(диэтиламино)этил-п-аминобензоат

+

δ+

..

Свойства сложных эфиров

5) Сложноэфирная конденсация

2

Механизм реакции
сложноэфирной конденсации

δ+

δ-

С2H5O

-

-

+

+

δ+

δ-

-

-

-

Свойства сложных эфиров

6) Взаимодействие с магнийорганическими
соединениями (реактивами Гриньяра)

4-метилгептанол-4

Свойства сложных эфиров

7) Восстановление

этилфенилацетат

2-фенилэтанол

этанол

АМИДЫ

Получение амидов

Ацилирование аммиака или аминов
-карбоновыми кислотами

-хлорангидридами
-ангидридами
-сложными эфирами

Получение амидов

2. Неполный гидролиз нитрилов

4-метилбензамид

Строение амидной группы

R

/

R

R

R

/

R

/

R

R

/

R

ТРАНС-

ЦИС-

H

Свойства амидов

+

+

ацетамид

N-метиламид уксусной кислоты

Н2О

+

НCl

NН4Cl

+

NaOH

+

CH3NН2

to

to

1. Кислотный гидролиз

2.

Свойства амидов

3. Основные свойства

+

Н+

4. Кислотные свойства

+

NaNН2

+

NH3

:

:

:

Свойства амидов

5. Расщепление азотистой кислотой

4-метилбензамид

N-нитрозо-4-метилбензамид

4-метилбензойная кислота

Свойства амидов

5. Дегидратация

нитрил

P2O5

Свойства амидов

6. Восстановление

амин

Свойства амидов

6. Восстановление
+

Na, NH3, C2H5OH

4-метилбензальдегид

метиламин

Свойства амидов

7. Галогенирование

сукцинимид

N-бромосукцинимид

Свойства амидов

7. Галогенирование (расщепление по Гофману)

4-метиланилин

4-метилбензамид

Получение гидроксамовых кислот

+

NH2OH

NHOH

+

HZ

Кислотные свойства гидроксамовых кислот

R

O

H

R

O

H

+

+

Образование комплексов с солями металов

R

O

H

Сu

R

HO

OH