Реферат Ацілхлоріди

Ацілхлоріди

Органічні карбонові кислотихарактеризуються наявністю карбоксильної групи-COOH чи-СO 2 H. Всіпохідні карбонових кислот містять ацильної групи R-CO-. З цієї причиниїх часто називають також ацільних сполуками .

До основних похідним карбоновихкислот (ацільних з'єднанням) відносяться:

хлорангідріди кислот ангідриди складніефіри аміди нітрили

Карбоксильна група формальноскладається з карбонільної і гідроксильної груп, однак, взаємодія міжними до такої міри змінює поведінку кожної з них, що в єдності вони вжеявляють собою нову функціональну групу, що має своїми власнимивластивостями.

За кількістю карбоксильних групрозрізняють одно-, двох-, трьох-і взагалі багатоосновні кислоти. Карбоновікислоти можуть бути граничними (насиченими) - карбоксил пов'язаний з алкіл, -ненасичені (ненасичені) - карбоксил пов'язаний з ненасичених радикалом іароматичними - карбоксил пов'язаний з ароматичним радикалом.

Для карбонових кислот найчастішевикористовуються традиційні назви. За систематичною номенклатурою кислотиназивають по відповідним вуглеводням з додаванням закінчення -ова і слова кислота , причому рахунок атомів ланцюга починається від карбоксильноїгрупи.

упр.1. Напишіть формули кислот: (а)пропіонової, (б) масляної, (в) ізомас-ляной, (г) тріметілуксусной, (д)валеріанова, (е) пальмітинової, (ж) стеаринової. Назвіть їх за номенклатуроюIUPAC.

Упр.2. Напишіть формули наступних кислот: (а)бензойної, (б) метілбензой-них (толуілових), (в) фталевих, (г) фенілоцтової,(Д) коричної.

гідроксильних груп в карбоновихкислотах утворює водневі зв'язки, причому більш міцні, ніж у спиртах. Крімтого, в карбонових кислотах в освіті водневого зв'язку може брати участькарбонільна група. У твердому і рідкому стані кислоти існують в основномуу вигляді димерів:

Такі димерних структури зберігаютьсянавіть в газоподібному стані і в розчинах у воді. Здатність карбоновихкислот утворювати водневі зв'язки з водою обумовлює розчинність нізжіхкислот у воді. У міру збільшення довжини вуглецевого ланцюга розчинність кислот уводі швидко зменшується.

Номенклатура хлорангидридовкарбонових кислот зрозуміла з наведених назв хлорангидридов оцтової,пропіонової і бензойної кислот.

етаноілхлорідпропаноілхлорід бензоіл гександіоілхлорід

(ацетилхлориду) (пропіонілхлорід) (адіпоілхлорід)

У водних розчинах карбонові кислотиіснують в рівновазі з карбоксильної іоном:

(7)

pK a 4,76 2,86 1,48 0,7 4,19

Ступінь дисоціації карбонових кислоту воді відносно не велика. Тим не менш карбонові кислоти на багатопорядків сильніше, ніж спирти.

1. Способиотримання ацілхлорідов

Ацілхлоріди є найбільшреакційноздатними ацільних сполуками і тому для їх отриманняпотрібні особливі реагенти - хлорангідриди неорганічних кислот:

(10)

бутанова кислота тіонілхлориду бутаноілхлорід

(11)

(12)

терефталева хлорангидрид

кислота терефталевой кислоти

При промисловому виробництвіацетилхлориду виявляється вигідним виходити з солей оцтової кислоти:

(13)

сульфонілхлорід

бензоіл отримуютьпереважно хлоруванням бензальдегіда при низькій температурі:

(14)

бензоіл

або з бензойної кислоти ібензотрихлорид при 120-130 про С в присутності кислот Льюїса:

(15)

хлорангидридов вугільної кислоти -діхлоркарбоніл (фосген) отримують з СО і Cl 2 під дією світла(Деві, 1812 р). У промисловості цю реакцію проводять при температурах 100-200 про Св присутності активованого вугілля як каталізатора:

(16)

Для отримання фосгену в лабораторіїволіють використовувати реакцію тетрахлориду вуглецю з олеумом:

(17)

Упр.8. Напишіть реакції одержання (а) ацетилхлориду,(Б) бензоіл,

(в) фосгену, (г) діхлорангідрідаадипінової кислоти.

2. Реакціїнуклеофільного заміщення ацілхлорідов

хлорангідріди кислот єсильними ацилирующего агента і реагують з різними нуклеофільнимиреагентами.

А. Гідроліз ацілхлорідов

З водою вони реагують так енергійно,що їх потрібно зберігати без доступу влагі.Напрімер, гідроліз бензоіл

(18)

проходить за наступним механізмом:

(М 3)

Упр.9. Напишіть реакції гідролізу (а)ацетилхлориду, (б) бензоіл, (в) фосгену і опишіть їх механізм.

Взаємодія ацілхлорідов з солямикарбонових кислот призводить до утворення ангідридів:

(19)

Б. Алкоголиз ацілхлорідов

Дією ацілхлорідов на спирти іфеноли отримують складні ефіри:

(20)

бензоіл бензілацетат

(21)

ацетилхлориду фенілацетат

Для поглинання виділяється хлороводнюреакцію часто проводять у присутності піридину.

Упр.10. Напишіть реакції (а) ацетилхлориду і(Б) бензоіл з 1-пропанол в піридині і опишіть їх механізм.

Упр.11. Напишіть реакції (а) ацетилхлориду і (б) бензоіл з фенолом в піридині іопишіть їх механізм.

Упр.12. Завершіть реакцію

Фосген з метанолом даєдиметилкарбонат і метілхлорформіат.

(22)

(23)

діфенілкарбонат

Метиловий ефір хлормуравьіной кислотиможе бути прохлорірован до тріхлорметілового ефіру хлормуравьіной кислоти(Дифосгену):

(24)

діфосген розпадається з утвореннямдвох молекул фосгену. Він застосовувався в першій Світовій війні в якостіотруйної речовини.

В. Амонолізу ацілхлорідов

При взаємодії ацілхлорідов заміаком або амінами утворюються аміди:

(25)

Реакція з аміаком проходить понаступного механізму:

(М 4)

Для отримання аміду в розчин аміакуобережно прикопують хлорангидрид кислоти. Реакція ацетилхлориду з аніліном

(26)

проходить за наступним механізмом:

(М 5)

Упр.13. Напишіть реакції (а) ацетилхлориду і(Б) бензоіл з диметиламіном в надлишку і опишіть їх механізм.

Упр.14. Напишіть реакції (а) ацетилхлориду і(Б) бензоіл з аніліном в надлишку і опишіть їх механізм.

Реакція фосгену з аміаком і амінамипризводить до утворення сечовини та заміщених сечовин:

(27)

сечовина

Упр.15. Напишіть реакції фосгену з (а)метиламін, (б) аніліном, (в) диметиламіном в надлишку і опишіть їх механізм.

3. Відновленняхлорангидридов карбонових кислот

Відновленням хлорангидридовкарбонових кислот літійтрі- тре -бутоксіалюмінійгідрідом отримуютьальдегіди.

хлорангідріди кислот можуть бутиперетворені в альдегіди гідруванням у присутності паладію, нанесеного насульфат барію. Каталізатор дезактивують добавками хіноліну з сіркою аботіосечовини.

Упр.16. Напишіть реакції (а) ацетилхлориду і(Б) бензоіл з літійтрі- тре -бутоксіалюмінійгідрідом.