Карбоновые кислоты и их функциональные производные

Содержание

Слайд 2

Карбоновые кислоты и их функциональные производные (сложные эфиры и тиоэфиры, амиды,

Карбоновые кислоты и их функциональные производные (сложные эфиры и тиоэфиры, амиды,

гидразиды, галогенангидриды и ангидриды) широко распространены в природе.
Работа функциональных групп этих классов лежит в основе различных процессов жизнедеятельности.
Их взаимопревращаемость используется в органическом синтезе.
Функциональные группы карбоновых кислот и их производных входят в состав биомолекул и лекарственных веществ.
Знание электронного строения функциональных групп данных классов и прогнозирование реакционной способности важно для понимания процессов, протекающих в организме и возможностей проведения синтезов.

АКТУАЛЬНОСТЬ

Слайд 3

ЦЕЛЬ ЛЕКЦИИ

ЦЕЛЬ ЛЕКЦИИ

Слайд 4

1. Карбоновые кислоты: классификация, природные источники. 2. Предельные одноосновные карбоновые кислоты:

1. Карбоновые кислоты: классификация, природные источники.
2. Предельные одноосновные карбоновые кислоты: общая

формула, гомологический ряд.
3. Реакционные центры карбоновых кислот и их функциональных производных.
4. Сравнение кислотности карбоновых кислот.
5. Реакции нуклеофильного замещения SN у тригонального атома углерода. Механизм и схема в общем виде.
6. Реакции этерификации и гидролиза. Условия протекания.

ПЛАН ЛЕКЦИИ

Слайд 5

Карбоновые кислоты Муравьиный спирт (1,25 % спиртовой раствор муравьиной кислоты) –

Карбоновые кислоты

Муравьиный спирт
(1,25 % спиртовой раствор муравьиной кислоты) – бактерицидное средство

Уксусная

кислота
в пищевой и химической промышленности, домашнем
хозяйстве

Масляная кислота —синтезируется в кишечнике.
Является основным энергетическим материалом для эпителиоцитов и поддерживает кишечный гомеостаз. 

Соли карбоновых кислот и щелочных металлов применяют как мыла

Слайд 6

Общий вид карбоновых кислот и их производных

Общий вид карбоновых кислот и их производных

Слайд 7

КАРБОНОВЫЕ КИСЛОТЫ – класс органических соединений, молекулы которых содержат одну или

КАРБОНОВЫЕ КИСЛОТЫ – класс органических соединений, молекулы которых содержат одну или

несколько карбоксильных групп –СООН.

Классификация
1. По характеру радикала, связанного с группой –СООН:

Слайд 8

2. Классификация по числу карбоксильных групп. R(COOH)n, n – основность кислоты.

2. Классификация по числу карбоксильных групп.
R(COOH)n, n – основность кислоты.

Слайд 9

Предельные одноосновные карбоновые кислоты СnH2n+1COOH

Предельные одноосновные карбоновые кислоты СnH2n+1COOH

Слайд 10

РЕАКЦИОННЫЕ ЦЕНТРЫ КАРБОНОВЫХ КИСЛОТ Для получения производных карбоновых кислот используют реакцию нуклеофильного замещения.

РЕАКЦИОННЫЕ ЦЕНТРЫ КАРБОНОВЫХ КИСЛОТ

Для получения производных карбоновых кислот используют реакцию нуклеофильного

замещения.
Слайд 11

КИСЛОТНОСТЬ КАРБОНОВЫХ КИСЛОТ Электроноакцепторные заместители (ЭА) усиливают кислотность карбоновых кислот (Hal,

КИСЛОТНОСТЬ КАРБОНОВЫХ КИСЛОТ

Электроноакцепторные заместители (ЭА) усиливают кислотность карбоновых кислот (Hal, OH

и другие).
Электронодонорные заместители (ЭД) ослабляют кислотность карбоновых кислот (R – алкильные радикалы).

Кислотные свойства

Карбоновая кислота и её сопряженный анион.

Слайд 12

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА СИЛЫ КАРБОНОВЫХ КИСЛОТ Увеличение кислотности Чем ниже рКа, тем сильнее кислота!

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА СИЛЫ КАРБОНОВЫХ КИСЛОТ

Увеличение кислотности

Чем ниже рКа, тем сильнее кислота!

Слайд 13

МЕХАНИЗМ РЕАКЦИЙ SN (НУКЛЕОФИЛЬНОГО ЗАМЕЩЕНИЯ)

МЕХАНИЗМ РЕАКЦИЙ SN (НУКЛЕОФИЛЬНОГО ЗАМЕЩЕНИЯ)

Слайд 14

УСЛОВИЯ ПРОТЕКАНИЯ РЕАКЦИЙ SN 1. Наличие хорошей уходящей группы. 2. Наличие

УСЛОВИЯ ПРОТЕКАНИЯ РЕАКЦИЙ SN

1. Наличие хорошей уходящей группы.
2. Наличие сильного

нуклеофильного реагента или сильного электрофильного центра.

!!! Если нуклеофильный реагент и электрофильный центр являются слабыми, то необходим катализатор (Н+).

Слайд 15

СРАВНЕНИЕ СИЛЫ РЕАКЦИОННЫХ ЦЕНТРОВ В КАРБОНОВЫХ КИСЛОТАХ И ИХ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ПРОИЗВОДНЫХ

СРАВНЕНИЕ СИЛЫ РЕАКЦИОННЫХ ЦЕНТРОВ В КАРБОНОВЫХ КИСЛОТАХ И ИХ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ПРОИЗВОДНЫХ

Слайд 16

СРАВНЕНИЕ СИЛЫ РЕАКЦИОННЫХ ЦЕНТРОВ В КАРБОНОВЫХ КИСЛОТАХ И ИХ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ПРОИЗВОДНЫХ

СРАВНЕНИЕ СИЛЫ РЕАКЦИОННЫХ ЦЕНТРОВ В КАРБОНОВЫХ КИСЛОТАХ И ИХ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ПРОИЗВОДНЫХ

Слайд 17

МЕХАНИЗМ РЕАКЦИЙ SN

МЕХАНИЗМ РЕАКЦИЙ SN

Слайд 18

РЕАКЦИЯ ЭТЕРИФИКАЦИИ (ПОЛУЧЕНИЕ СЛОЖНЫХ ЭФИРОВ) карбоновая кислота спирт сложный эфир этилацетат этанол уксусная кислота

РЕАКЦИЯ ЭТЕРИФИКАЦИИ (ПОЛУЧЕНИЕ СЛОЖНЫХ ЭФИРОВ)

карбоновая кислота

спирт

сложный эфир

этилацетат

этанол

уксусная кислота

Слайд 19

МЕХАНИЗМ РЕАКЦИИ ЭТЕРИФИКАЦИИ

МЕХАНИЗМ РЕАКЦИИ ЭТЕРИФИКАЦИИ

Слайд 20

ЗАПАХИ СЛОЖНЫХ ЭФИРОВ

ЗАПАХИ СЛОЖНЫХ ЭФИРОВ

Слайд 21

ГИДРОЛИЗ СЛОЖНЫХ ЭФИРОВ 1. Кислотный гидролиз. 2. Щёлочной гидролиз (омыление). 3.

ГИДРОЛИЗ СЛОЖНЫХ ЭФИРОВ

1. Кислотный гидролиз.
2. Щёлочной гидролиз (омыление).
3. Ферментативный гидролиз (под

действием фермента липазы).

Схема щёлочного гидролиза

Слайд 22

МЕХАНИЗМ ЩЕЛОЧНОГО ГИДРОЛИЗА

МЕХАНИЗМ ЩЕЛОЧНОГО ГИДРОЛИЗА

Слайд 23

В организме по принципу кислотного гидролиза расщепляются жиры, белки, углеводы. Роль

В организме по принципу кислотного гидролиза расщепляются жиры, белки, углеводы.
Роль кислотных

катализаторов в этом процессе выполняют ферменты (липаза, протеаза, амилаза – компоненты панкреатина).

Значение гидролиза

Поджелудочная железа

Панкреатин пищеварительное ферментное средство, представляющее собой экстракт содержимого поджелудочной железы.

Слайд 24

СХЕМА КИСЛОТНОГО ГИДРОЛИЗА ЖИРА (ТРИПАЛЬМИТИНА) + трипальмитин глицерин пальмитиновая кислота

СХЕМА КИСЛОТНОГО ГИДРОЛИЗА ЖИРА (ТРИПАЛЬМИТИНА)

+

трипальмитин

глицерин

пальмитиновая кислота

Слайд 25

ПРОИЗВОДНЫЕ САЛИЦИЛОВОЙ КИСЛОТЫ КАК ЛЕКАРСТВЕННЫЕ СРЕДСТВА Салициловая кислота фенилсалицилат Салицилат натрия Ацетил-салициловая кислота Салициламид метилсалицилат

ПРОИЗВОДНЫЕ САЛИЦИЛОВОЙ КИСЛОТЫ КАК ЛЕКАРСТВЕННЫЕ СРЕДСТВА

Салициловая кислота

фенилсалицилат

Салицилат натрия

Ацетил-салициловая кислота

Салициламид

метилсалицилат

Слайд 26

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!