Khách thăm quan: (Kể từ 06 Tháng tám 2009) Hóa học hữu On-Line Trung tâm học tập Các nội dung ban đầu trang web phát triển Tiến sĩ Ian Hunt Tiến sĩ Rick Spinney choMcGraw-Hill để hỗ trợ "Hóa học hữu Francis Carey " Các tài liệu gốc có quyền McGrawHill liên kết đến trang web mà cho phép họ hành vi xâm phạm quyền họ (tháng 10 năm 2006) Làm để sử dụng Không thể nhìn thấy hình ảnh phân tử 3D ? nguồn tài nguyên Danh pháp hữu Thông tin phản hồi ? Các khái niệm hữu ích (một sưu tập chung bit hữu ích miếng) Để bạn không bỏ lỡ phần quan trọng trang web này, đề nghị bạn xem xét số đơn giản hướng Chương : Cơ cấu Xác định tính Chương : Khung Hydrocarbon: Ankan Chương : conformations Ankan cycloancan Chương : Rượu Alkyl Halogenua Chương : Cấu trúc chuẩn bị anken Phản ứng loại bỏ Chương : Các phản ứng anken Phản ứng Ngoài Chương : Hóa học lập thể Chương : Thay người Chương : alkyne Chương 10 : Liên hợp Alkadienes allylic Systems Chương 11 : Arenes Aromaticity Chương 12 : Phản ứng Arenes: lực điện tử Thay thơm Chương 13 : Quang phổ Chương 14 : Các hợp chất kim Chương 15 : Rượu, diol thiol Chương 16 : Este, Epoxit sulfide Chương 17 : Andehit Xeton Ngoài nhân để C = O Chương 18 : Enols Enolates Chương 19 : Axit cacboxylic Chương 20 : cacboxylic axit phái sinh Ái nhân acyl Thay người Chương 21 : Ester Enolates Chương 22 : Amin Chương 23 : Aryl Halogenua Chương 24 : Phenol Chương 25 : Carbohydrates Chương 26 : Lipid Chương 27 : axit amin, peptide protein Chương 28 : nucleoside, nucleotide nucleic acid © Dr Ian Hunt , Khoa Hóa Chương 19: Axit cacboxylic Tóm lược Axit cacboxylic ( RCO H ) nhóm chức phổ biến quan trọng ( ví dụ axit amin, axit béo, vv) cung cấp điểm truy cập đến dẫn xuất axit cacboxylic (clorua acyl, anhydrit axit, este, amit vv) axit cacboxylic axit hầu hết nhóm chức hữu phổ biến Chúng gặp phải số phương pháp cho việc chuẩn bị axit cacboxylic xem xét , chẳng hạn trình oxy hóa rượu, andehit chất thơm alkyl cacboxylic axit • • • • • Danh mục Tính chất vật lý Cấu trúc Độ chua phản ứng Chế phẩm từ cacboxylic axit • • • • • • Tổng quan Carbonat Grignard Thuốc thử Thủy phân Nitriles Quá trình oxy hóa tiểu Rượu Quá trình oxy hóa Aldehyt Quá trình oxy hóa loại alkylbenzen Các phản ứng axit cacboxylic • • • • Chuyển đổi để cacboxylic axit phái sinh o acyl Halogenua o Acid anhydrit o este o giửa Giảm đến Rượu α-halogen (Hell-Volhard-Zelinsky phản ứng) Phản ứng khử carboxyl Phân tích quang phổ: • • • • • IR 1H NMR 13C NMR UV-VIS Khối phổ Các vấn đề • • • Vấn đề mẫu Vấn đề thực hành nhiều ? Máy khoan phản ứng © Dr Ian Hunt , Khoa Hóa, Đại học Calgary Chương 20: cacboxylic axit phái sinh Ái nhân acyl Thay người Tóm lược Các dẫn xuất axit cacboxylic gia đình nhóm chức liên quan chặt chẽ: • có C = O nhóm với heteroatom đính kèm (lưu ý: phân biệt chúng từ andehit xeton ) • tất điều chế từ "phụ huynh" axit cacboxylic ( xét Ch19 ) • thủy phân (phản ứng với H O) tất chuyển đổi trở lại axit cacboxylic mẹ • họ chia sẻ đường phản ứng thông thường với nucleophiles: acyl thay QUAN TRỌNG để phản ứng: acyl chloride > anhydride > thioester > este = cacboxylic axit > amide > carboxylate Những điều quan trọng để biết dẫn xuất axit cacboxylic: • làm để chuẩn bị dẫn xuất từ acid carboxylic ( chương 19 ) • phản ứng tương đối dẫn xuất acid carboxylic • mà thủy phân dẫn xuất giúp bạn trở lại axit cacboxylic • chế thay acyl nhân Phái sinh cacboxylic axit • • • Danh mục Cấu trúc phản ứng Ái nhân acyl Thay người • • Tổng quan Tóm tắt phản ứng mà Interconvert cacboxylic axit phái sinh Phản ứng cacboxylic axit phái sinh • • • • • Phản ứng acyl Halogenua , Friedel-Crafts acyl hóa (phê bình) Các phản ứng axit anhydrit , Phản ứng Este , thủy phân , giảm , với thuốc thử Grignard Phản ứng amit , thủy phân giảm Phản ứng Nitriles , thủy phân , giảm , với thuốc thử Grignard Phân tích quang phổ acyl Halogenua • IR • 1H NMR • 13C NMR • UV-VIS • CÔ Acid anhydrit • IR • 1H NMR • 13C NMR • UV-VIS • CÔ • • • • • este IR 1H NMR 13C NMR UV-VIS CÔ • • • • • giửa IR 1H NMR 13C NMR UV-VIS CÔ • • • • • Nitriles IR 1H NMR 13C NMR UV-VIS CÔ Các vấn đề • • • Vấn đề mẫu Vấn đề thực hành nhiều ? Máy khoan phản ứng © Dr Ian Hunt , Khoa Hóa, Đại học Calgary Chương 20: cacboxylic axit phái sinh NucleophilicAcyl Thay người Phản ứng Interconversion acyl clorua anhydrit axit este axit giửa loại phản ứng: nhân acyl Thay người Tóm lược • • • clorua acyl phản ứng mạnh derivativesand axit cacboxylic dễ dàng chuyển đổi thành dẫn xuất acid carboxylic khác (xem trên) Họ đủ phản ứng họ phản ứng dễ dàng với nước lạnh thủy phân axit cacboxylic Các HCl theo sản phẩm thường lấy cách thêm bazơ pyridin, C H N, triethyl amin, Et N © Dr Ian Hunt , Khoa Hóa, Đại học Calgary Chương 20: cacboxylic axit phái sinh NucleophilicAcyl Thay người Friedel-Crafts acyl hóa Benzene ( đánh giá Chương 12 ) Loại phản ứng: lực điện tử Thay thơm (của thơm), nhân acyl Thay (các halogen acyl) Tóm tắt • • • • • • • • Chuyển đổi toàn thể: Ar - H để Ar-COR (aketone) Được đặt theo tên Friedel Thủ công mỹ nghệ phát phản ứng Thuốc thử: thông thường halogen acyl ( ví dụ thường RCOCl ) với triclorua nhôm, AlCl , chất xúc tác axit Lewis Các AlCl tăng cường electrophilicity halogen acyl bycomplexing với halogen Loài lực điện tử: acyl cation acylium ion ( tức RCO + ) hình thành "loại bỏ" halogen chất xúc tác axit Lewis Friedel-Crafts phản ứng giới hạn Arenes nhiều phản ứng mono-halobenzenes Các nguồn khác acylium sử dụng anhydrit axit withAlCl Lưu ý cách phản ứng xem xét nhân acyl Thay người halogen acyl từ tổng thể, có tác nhân nucleophin (ở trái phiếu π vòng thơm) thay nhóm (clorua) electrophin C = O © Dr Ian Hunt , Khoa Hóa, Đại học Calgary Chương 20: cacboxylic axit phái sinh Ái nhân acyl Thay người Phản ứng Interconversion Acid anhydrit este axit giửa loại phản ứng: nhân acyl Thay người Tóm lược • • anhydrit axit thứ hai phản ứng hầu hết dẫn xuất acid carboxylic đó, dễ dàng chuyển đổi thành dẫn xuất acid carboxylic phản ứng khác (xem trên) Một sở thường thêm vào để trung hòa axit cacboxylic theo sản phẩm mà hình thành © Dr Ian Hunt , Khoa Hóa, Đại học Calgary Chương 20: cacboxylic axit phái sinh Ái nhân acyl Thay người Phản ứng Interconversion Este este axit giửa loại phản ứng: nhân acyl Thay người Tóm lược • Este chuyển đổi thành este khác (ester), phụ huynh axit cacboxylic (thủy phân) amit (xem trên) o Transester : nhiệt với rượu chất xúc tác axit o Thủy phân : nhiệt với aq axit o sở ( ví dụ aq H SO aq NaOH) (xem trang để biết thêm chi tiết) o Chuẩn bị amide : nhiệt với amin, methyl ethyl este phản ứng © Dr Ian Hunt , Khoa Hóa, Đại học Calgary Chương 20: cacboxylic axit phái sinh NucleophilicAcyl Thay người Thủy phân Este loại phản ứng: nhân acyl Thay người Tóm lược • este cacboxylic thủy phân axit cacboxylic mẹ rượu • • • • Thuốc thử: axit dịch nước ( ví dụ H SO ) / nhiệt, dung dịch NaOH / nhiệt (được gọi " xà phòng ") Những chế số nghiên cứu nhiều hóa hữu Cả hai dựa hình thành trung gian tứ diện mà sau phân ly Trong hai trường hợp, CO liên kết nhóm acyl ôxy mà phân tách Các phản ứng liên quan Fischer este hóa • Thủy phân amit Phản ứng điều kiện BASIC : • Cơ chế hiển thị dẫn đến acyl-oxy tách (xem bước ) 18 • Cơ chế hỗ trợ thí nghiệm sử dụng O hợp chất dán nhãn este rượu chiral • Phản ứng gọi " xà phòng " sở làm xà phòng từ triesters glycerol chất béo • Các chế ví dụ loại hệ thống phản ứng • CƠ CHẾ CỦA CƠ SỞ thủy phân este Bước 1: Các công nucleophiles hydroxide electrophin Cofthe este C = O , phá vỡ liên kết π tạo trung gian tứ diện Bước 2: Các trung gian sụp đổ, cải cách = O C kết mát nhóm alkoxide, RO - , dẫn đến axit cacboxylic Bước 3: Một phản ứng acid / base Một trạng thái cân nhanh chóng nơi alkoxide, RO - chức sở deprotonating axit cacboxylic, RCO H , (một tác phẩm có tính axit lên cho phép axit cacboxylic thu từ phản ứng) Phản ứng điều kiện có tính axit: • Lưu ý axit xúc tác chế đảo ngược este hóa Fischer • Cơ chế hiển thị dẫn đến acyloxy tách (xem bước ) Các chế ví dụ loại hệ thống phản ứng CƠ CHẾ CỦA ACID xúc tác thủy phân este Bước 1: Một phản ứng acid / base Vì có tác nhân nucleophin yếu electrophile nghèo cần phải kích hoạt este Proton cacbonyl ester làm cho thêm electrophin Bước 2: Các nước O chức tác nhân nucleophin công lực điện tử C C = O , với electron chuyển động phía ion oxonium, tạo cáctrung gian tứ diện Bước 3: Một phản ứng acid / base Deprotonate ôxy mà đến từ phân tử nước để trung hòa điện tích Bước 4: Một phản ứng acid / base Cần phải thực - OCH 3nghỉ, cần phải chuyển đổi thành nhóm tốt proton Bước 5: Sử dụng electron oxy lân cận để giúp "đẩy ra" nhóm ra, phân tử methanol trung tính Bước 6: Một phản ứng acid / base Deprotonation ion oxonium tiết lộ cacbonyl C = O sản phẩm acid carboxylic tái tạo chất xúc tác axit © Dr Ian Hunt , Khoa Hóa, Đại học Calgary Chương 20: cacboxylic axit phái sinh NucleophilicAcyl Thay người Giảm Este (đánh giá Chương 15) Phản ứng thường Et O THF H O + công việc-up Loại phản ứng: nhân acyl Thay người sau NucleophilicAddition Tóm lược • • • • • • • Este cacboxylic giảm cho rượu , từ phần cồn este o rượu từ việc giảm phần carboxylate Este phản ứng Nu aldehyt xeton Họ giảm thiểu LiAlH không phản ứng NaBH Phản ứng yêu cầu hiđrua (H - ) thêm vào nhóm cacbonyl este Các chế ví dụ loại hệ thống phản ứng Số tiền thu phản ứng thông qua aldehyde trung gian mà sau phản ứng với tương đương thứ hai thuốc thử hydride ( xem xét ) Kể từ aldehyde nhiều phản ứng este, phản ứng không bình thường sử dụng chuẩn bị andehit CƠ CHẾ CỦA PHẢN ỨNG CỦA CÁC LiAlH VỚI AN Ester Bước 1: Các nhân H từ thuốc thử hydride thêm vào lực điện tửC nhóm cacbonyl cực este Các electron từ C = O di chuyển đến âm điện O tạo tứ diện trung gianmột phức hợp kim loại alkoxide Bước 2: Các trung gian sụp đổ tứ diện chiếm chỗ phần cồn este nhóm ra, hình thức alkoxide, RO - Điều tạo aldehyde trung gian Bước 3: Bây giảm aldehyde ( mà thấy ) H nhân từ thuốc thử hydride thêm vào lực điện tử Ctrong nhóm cacbonyl cực aldehyde Các electron từ C = O di chuyển đến âm điện O tạo trung gian phức hợp kim loại alkoxide Bước 4: Đây bước công việc-up, phản ứng acid / base đơn giản Proton oxy alkoxide tạo sản phẩm rượu từ khu phức hợp trung gian © Dr Ian Hunt , Khoa Hóa, Đại học Calgary Chương 20: cacboxylic axit phái sinh Ái nhân acyl Thay người Phản ứng RLI RMgX với Este (đánh giá Chương 14) Phản ứng thường Et O theo sau H O + công việc-up Loại phản ứng: nhân acyl Thay người sau NucleophilicAddition Tóm lược • • • • • Este cacboxylic, R'CO R '' , phản ứng với tương đương organolithium thuốc thử Grignard rượu đại học Các rượu đại học mà kết có chứa nhóm alkyl giống hệt (từ R chương trình) Số tiền thu phản ứng thông qua xeton trung gian mà sau phản ứng với tương đương thứ hai thuốc thử kim loại hữu ( xem xét ) Kể từ xeton nhiều phản ứng este, phản ứng sử dụng chuẩn bị xeton Các chế ví dụ loại hệ thống phản ứng CƠ CHẾ CỦA PHẢN ỨNG CỦA CÁC RMgX VỚI AN Ester Bước 1: Các nhân C thuốc thử kim loại hữu làm tăng thêm theelectrophilic C nhóm cacbonyl cực este Các electron từ C = O di chuyển đến âm điện O tạo trung gian tetrahderal , phức hợp kim loại alkoxide Bước 2: Các trung gian sụp đổ tứ diện chiếm chỗ phần cồn este nhóm ra, hình thức alkoxide, RO - Đây sản xuất xeton trung gian Bước 3: Các nhân C thuốc thử kim loại hữu làm tăng thêm lực điện tử C nhóm cacbonyl cực xeton Các electron từ C = O di chuyển đến âm điện O tạo trung gian phức hợp kim loại alkoxide Bước 4: Đây bước công việc-up, phản ứng acid / base đơn giản Protonationof oxy alkoxide tạo sản phẩm rượu từ phức tạp trung gian © Dr Ian Hunt , Khoa Hóa, Đại học Calgary [...]... nhóm ra các alkoxide, RO - , dẫn đến các axit cacboxylic Bước 3: Một phản ứng acid / base Một trạng thái cân bằng rất nhanh chóng nơi alkoxide, RO - chức năng như một cơ sở deprotonating axit cacboxylic, RCO 2 H , (một tác phẩm có tính axit lên sẽ cho phép các axit cacboxylic có thể thu được từ phản ứng) Phản ứng trong điều kiện có tính axit: • Lưu ý rằng các axit xúc tác cơ chế này là đảo ngược của... của acid carboxylic và tái tạo chất xúc tác axit © Dr Ian Hunt , Khoa Hóa, Đại học Calgary Chương 20: cacboxylic axit phái sinh NucleophilicAcyl Thay người Giảm Este (đánh giá của Chương 15) Phản ứng thường trong Et 2 O hoặc THF tiếp theo H 3 O + công việc-up Loại phản ứng: ái nhân acyl Thay người sau đó NucleophilicAddition Tóm lược • • • • • • • Este cacboxylic được giảm cho 2 rượu , một từ phần... phức hợp trung gian © Dr Ian Hunt , Khoa Hóa, Đại học Calgary Chương 20: cacboxylic axit phái sinh Ái nhân acyl Thay người Phản ứng của RLI và RMgX với Este (đánh giá của Chương 14) Phản ứng thường trong Et 2 O theo sau H 3 O + công việc-up Loại phản ứng: ái nhân acyl Thay người sau đó NucleophilicAddition Tóm lược • • • • • Este cacboxylic, R'CO 2 R '' , phản ứng với 2 tương đương của organolithium ... phổ biến quan trọng ( ví dụ axit amin, axit béo, vv) cung cấp điểm truy cập đến dẫn xuất axit cacboxylic (clorua acyl, anhydrit axit, este, amit vv) axit cacboxylic axit hầu hết nhóm chức hữu... chuẩn bị axit cacboxylic xem xét , chẳng hạn trình oxy hóa rượu, andehit chất thơm alkyl cacboxylic axit • • • • • Danh mục Tính chất vật lý Cấu trúc Độ chua phản ứng Chế phẩm từ cacboxylic axit. .. trở lại axit cacboxylic • chế thay acyl nhân Phái sinh cacboxylic axit • • • Danh mục Cấu trúc phản ứng Ái nhân acyl Thay người • • Tổng quan Tóm tắt phản ứng mà Interconvert cacboxylic axit phái