Оксокислоти. Номенклатура

Содержание

Слайд 2

НОМЕНКЛАТУРА

НОМЕНКЛАТУРА

Слайд 3

За замісниковою номенклатурою IUPAC назви оксокислот утворюються з назв відповідних карбонових

За замісниковою номенклатурою IUPAC назви оксокислот утворюються з назв відповідних карбонових

кислот додаванням префікса оксо-. За радикало-функціональною номенклатурою до назви карбонової кислоти додається назва ацила, що містить оксогрупу. Збережені також деякі тривіальні назви.
Слайд 4

СПОСОБИ ОДЕРЖАННЯ 1. Гідроліз гемінальних дигалогензаміщених карбонових кислот Дихлороцтова Гліоксилова 2. Окиснення спиртів, гліколів, гідроксикислот

СПОСОБИ ОДЕРЖАННЯ

1. Гідроліз гемінальних дигалогензаміщених карбонових кислот
Дихлороцтова Гліоксилова
2. Окиснення спиртів, гліколів, гідроксикислот

Слайд 5

Слайд 6

Молочна кислота Піровиноградна кислота 3. Взаємодія ацилгалогенідів з ціанідами з наступним

Молочна кислота Піровиноградна кислота  

3. Взаємодія ацилгалогенідів з ціанідами з наступним гідролізом оксонітрилів
Ацетилхлорид Оксонітрил

2-Оксопропанова
кислота
Слайд 7

ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ Оксокислоти сильніші кислоти, ніж відповідні їм незаміщені і, навіть,

ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ

Оксокислоти сильніші кислоти, ніж відповідні їм незаміщені і, навіть, гідроксикислоти.

Так, константа дисоціації піровиноградної кислоти 320 · 10-5 ; молочної 13,7·10-5 а пропіонової 1,35·10-5 .
Для них характерні властивості,як карбонільних сполук, так і карбонових кислот. Причому, взаємний вплив цих груп за рахунок як індукційного, так і мезомерного ефектів збільшує їх реакційну здатність.
1. Реакції за участю карбонільної групи:
Реакція Канніццаро ( в цю реакцію вступають тільки альдегідокислоти).
Калій оксалат Калієва сіль
гліколевої кислоти
Слайд 8

Відновлення карбонільної групи Окиснення за альдегідною групою

Відновлення карбонільної групи
Окиснення за альдегідною групою

Слайд 9

Реакції нуклеофільного приєднання: 2. Реакції за участю карбоксильної групи: оксокислоти утворюють солі, аміди, естери тощо

Реакції нуклеофільного приєднання:
2. Реакції за участю карбоксильної групи:
оксокислоти утворюють солі, аміди,

естери тощо
Слайд 10

α- і β-Оксокислоти при нагріванні, особливо в присутності сильних кислот, легко декарбоксилюють.

α- і β-Оксокислоти при нагріванні, особливо в присутності сильних кислот, легко

декарбоксилюють.
Слайд 11

АЦЕТООЦТОВА КИСЛОТА ТА АЦЕТООЦТОВИЙ ЕСТЕР Особливої уваги заслуговує 3-оксобутанова або ацетооцтова

АЦЕТООЦТОВА КИСЛОТА ТА АЦЕТООЦТОВИЙ ЕСТЕР

Особливої уваги заслуговує 3-оксобутанова або ацетооцтова кислота,

у зв'язку з широким застосуванням її естерів в органічному синтезі. Її отримують із кетену за реакцією:
Ацетооцтова кислота легко декарбоксилюється; тому в синтезах використо-вують не саму кислоту, а її етиловий естер – ацетооцтовий естер.
Слайд 12

Ацетооцтовий етер (АОЕ) також отримують з дикетену Ацетооцтовий естер Іншою реакцією

Ацетооцтовий етер (АОЕ) також отримують з дикетену


Ацетооцтовий естер
Іншою реакцією одержання АОЕ

може служити конденсація Кляйзена етилацетату. Ця реакція протікає за аналогією з альдольною конденсацією у присутності алкоголятів лужних металів:
Слайд 13

Ацетооцтовий естер завдяки особливостям своєї будови виявляє кето-енольну таутомерію Кетонна форма

Ацетооцтовий естер завдяки особливостям своєї будови виявляє кето-енольну таутомерію
Кетонна форма Енольна форма
90% 10%
Як

правило, енольна форма енергетично менше вигідна,
але в даному випадку за рахунок виникнення спряженої
системи кратних зв'язків і внутрішньомолекулярного
водневого зв'язку вона дещо стабілізується.
Завдяки таутомерним перетворенням АОЕ
здатний вступати в реакції, як в кетонній,
так і в енольній формах.
Слайд 14

Реакції кетонної форми:

Реакції кетонної форми:

Слайд 15

Реакції енольної форми

Реакції енольної форми

Слайд 16

Важливою властивістю АОЕ є його здатність розкладатися при нагріванні з водними

Важливою властивістю АОЕ є його здатність розкладатися при нагріванні з водними

розчинами лугів. Причому, напрям розкладання залежить від концентрації лугу. Концентрований луг виступає як сильний нуклеофіл і атакує карбонільний атом вуглецю в молекулі АОЕ. Утворений у результаті приєднання аніон розщеплюється на ацетат-аніон і етилацетат.
Слайд 17

Етилацетат в лужному середовищі гідролізується до ацетату натрію і етанолу: Це,

Етилацетат в лужному середовищі гідролізується до ацетату натрію і етанолу:
Це, так

заване кислотне розчеплення АОЕ. Продукт кислотного розщеплення – натрій ацетат і спирт.
У присутності розведеного лугу спочатку відбувається гідроліз АОЕ і утворена сіль ацетооцтової кислоти декарбоксилює з утворенням ацетону:
Це кетонне розщеплення АОЕ.
Слайд 18

Отже схема лужного розщеплення АОЕ виглядає так:

Отже схема лужного розщеплення АОЕ виглядає так:

Слайд 19

Ще однією особливістю АОЕ є те, що атоми водню метиленової групи

Ще однією особливістю АОЕ є те, що атоми водню метиленової групи

протонізовані за рахунок прояву -І-еф. двох сусідніх карбонільних груп і при дії на АОЕ алкоголятів лужних металів (наприклад етилату натрію) можуть обмінюватись на натрій з утворенням натрійацетооцтового естеру
Слайд 20

Негативний заряд аніону натрійацетооцтового естеру за рахунок спряження делокалізується між атомом

  Негативний заряд аніону натрійацетооцтового естеру за рахунок спряження делокалізується між атомом

вуглецю і двома атомами кисню, що можна подати граничними структурами:
Тому натрійацетооцтовий естер
інколи записують так:
Надалі для спрощення зупинимося на формі:
Слайд 21

Аніон АОЕ містить спряжену систему з вирівняними зв'язками і делокалізо-ваним негативним

Аніон АОЕ містить спряжену систему з вирівняними зв'язками і делокалізо-ваним негативним

зарядом. Отже, у реакціях він реагує як за киснем з утворенням О-похідних, так і за вуглецевим атомом з утворенням С-похідних. Тому для нього характерна подвійна реакційна здатність. Так, наприклад, алкілювання і ацилювання протікає, головним чином, у вуглецевого атома. Утворення О- або С-похідних можна показати на прикладі реакції алкілювання.
Але слід зауважити, що алкілювання і ацилювання протікає, головним чином, у вуглецевого атома.
Здатність натрійацетооцтового естеру утворювати С-похідні, а також розщеплюватись під дією лугів використовують для синтезу на його основі карбонових кислот та метилкетонів.
Слайд 22

1. Синтези на основі натрійацетооцтового естеру Синтез монокарбонових кислот і метилкетонів

1. Синтези на основі натрійацетооцтового естеру

Синтез монокарбонових кислот і метилкетонів

Слайд 23

1.2. Одержання дикарбонових кислот і дикетонів

1.2. Одержання дикарбонових кислот і дикетонів