Kwasy karboksylowe
ArCOOH
RCOOH
Ar = pierścień benzenowy lub
= podstawnik alkilowy
R
pierścienie aromatyczne
cykloalkilowy
alkenylowy
sp2
grupa funkcyjna
sp2 O
C
grupa karboksylowa
OH
sp3
Nazewnictwo
Powszechne jest stosowanie nazw zwyczajowych (nazwy te podano w
nawiasach)
1. Kwasy, które są pochodnymi alkanów o łańcuchach otwartych są nazywane
systematycznie przez dodanie słowa kwas przed nazwą alkanu zakończoną
końcówką  owy. Grupa  COOH przyjmuje lokant 1.
CH3COOH
CH3CH2COOH
HCOOH
kwas etanowy
kwas metanowy kwas propanowy
(kwas mrówkowy) (kwas octowy) (kwas propionowy)
4 3 2
5 1
CH3CH2CH2COOH CH3CHCH2CH2COOH
CH3
kwas butanowy
kwas
4 - metylobutanowy
(kwas masłowy)
2. Kwasy posiadające w łańcuchu wiązanie nienasycone uzyskują nazwy od
odpowiednich alkenów
H2C CH2COOH H2C CCOOH CH3CH CHCOOH
CH3
kwas propenowy kwas 2 - metylopropenowy kwas 2-butenowy
(kwas akrylowy) (kwas metaktylowy) kwas but-2-enowy
3. Kwasy posiadające grupę karboksylową przy pierścieniu aromatycznym
przyjmują końcówkę  esowy
COOH COOH
COOH
kwas benzoesowy
kwas 1 - naftoesowy kwas 2 - naftoesowy
4. Można też tworzyć nazwy kwasów od łańcucha lub pierścienia wyłączając
grupę karboksylową z numeracji powstanie wówczas nazwa kwas
alkanokarboksylowy:
COOH
kwas cykloheksanokarbokslowy
CH3CH2CH2CH2COOH
kwas pentanowy = kwas butanokarboksylowy
COOH kwas benzoesowy = kwas benzenokarboksylowy
Szczególnie ważne kwasy:
" wyższe kwasy tłuszczowe nasycone i nienasycone- składniki tłuszczów 
będą omawiane odrębnie
Przykładowe wyższe kwasy tłuszczowe
(kwasy od długich łańcuchach węglowych
nasyconych lub nienasyconych)
Kwasy nasycone
kwas dodekanowy (laurynowy)
CH3(CH2)10COOH
CH3(CH2)14COOH = C15H31COOH kwas heksadekanowy (palmitynowy)
C17H35COOH
CH3(CH2)16COOH = kwas oktadekanowy (stearynowy)
Kwasy nienasycone
CH3(CH2)7CH CH(CH2)7COOH
kwas oktadec - 9-enowy
= C17H33COOH
kwas 9 - oktadecenowy (oleinowy)
CH3(CH2)4CH CH(CH2)7COOH
kwas oktadeka - 9,12 - dienowy
kwas - 9,12 - oktadekadienowy (linolowy)
= C17H31COOH
CH3CH2CH CHCH2CH CHCH2CH CH(CH2)7COOH
= C17HH29COOH
kwas oktadeka - 9,12,15 - trienowy
kwas - 9,12,15 - oktadekatrienowy (linolenowy)
Kwasy dikarboksylowe
COOH COOH COOH
CH2 (CH2)2
COOH COOH COOH
kwas propanodiowy
kwas budtanodiowy kwas benzeno-1,2-dikarboksylowy
(malonowy)
(ftalowy)
(bursztynowy)
HOOC H
HOOC COOH
kwas E butenodiowy
C C
C C
kwas Z butenodiowy
COOH
H H
H
" aminokwasy-(będą omawiane odrębnie)
Przykłady aminokwasów
NH2
NH2
NH2
HOCH2CHCOOH
CH3CHCOOH
HCCOOH
kwas 2-aminopropanowy
kwas 2-amino-3-hydroksypropanowy
H
(alanina)
(seryna)
kwas 2-aminoetanowy
(glicyna, kwas 2-aminooctowy)
NH2
kwas 2-amino-3-fenylopropanowy (fenyloalanina)
CH2CHCOOH
" Hydroksykwasy
Przykłady hydroksy kwasów
OH
COOH
H C COOH
CH3CHCOOH
OH
OH
kwas 2-hydroksy-
propanowy (mlekowy)
kwas orto hydroksy
kwas 2-fenylo-2-hydroksy-
benzoesowy
L-mięśnie, D,L-fermantacja
oetanowy (migdałowy)
(salicylowy)
COOH
kwas
CH2COOH
HOOCCHCH2COOH
2,3-dihydroksy-
CHOH
OH butanodiowy
OH
CHOH
(winowy)
kwas 2-hydroksyetanowy
kwas 2-hydroksybutanodiowy
COOH
(glikolowy)
(jabłkowy)
OH
HOOCCH2CCH2COOH
kwas 3-hydroksy-3-karboksy-
pentanodiowy
COOH
(cytrynowy)
" Ketokwasy
O
O O
CH3CCH2COOH
CH3CCOOH HOOCCCH2CH2COOH
kwas 3-oksobutanowy
kwas-2-oksopropanowy
kwas 2-oksopentanodiowy
(acetylooctowy)
(pirogronowy)
( ą - ketoglutarowy)
Otrzymywanie kwasów karboksylowych
1. Utlenianie alkoholi I rzędowych lub aldehydów
CrO3
CrO3
RCH2OH CH3CH2OH
CH3COOH
H2SO4 RCOOH
H2SO4
AgNO3
AgNO3 CH3COOH
RCHO CH3CHO
RCOOH
NH4OH
NH4OH
2. Utlenianie alkilobenzenów
KMnO4
KMnO4
CH3
COOH
CH3
CH3CH
H3O
H3O
KMnO4
KMnO4
H3O
CH2CH3 H3O CH3CH2CH2
R'
KMnO4
C R reakcja nie zachodzi
H3O
R"
brak atomów H przy węglu związanym z pierścieniem
3. Hydroliza nitryli (reakcję można prowadzić w środowisku kwaśnym lub
zasadowym)
H2O / OH
H3O
RCN
RCOO RCOOH NH4
NH3
H3O
RCOOH
H3O
CN COOH
1) H2O / OH
CH3COOH
CH3CN
2) H3O
4. Reakcja związków Grignarda z CO2 (addycja)
1) CO2
RMgX
RCOOH
2) H3O
1) CO2
C2H5MgBr
C2H5COOH
2) H3O
W reakcji tej powstaje kwas o łańcuchu dłuższym o jeden atom węgla od
użytego do syntezy odczynnika Grignarda
5. Hydroliza pochodnych kwasów karboksylowych
H2O / H
1) H2O/ OH
RCOOR'
RCOOR'
RCOOH
2) H
H2O / H
1) H2O/ OH
RCONH2
RCONH2 RCOOH
H2O 2) H
RCOCl
RCOOH
H2O
(RCO)2O
RCOOH
2
Właściwości fizyczne kwasów karboksylowych
Grupa karboksylowa jest silnie polarna i zdolna do tworzenia wiązań
wodorowych pomiędzy cząsteczkami kwasów- kwasy nawet w stanie pary
występują w postaci dimerów, stąd temperatury wrzenia tej kasy związków są
wyższe niż alkoholi od zbliżonej masie molowej lub tej samej liczbie atomów
węgla (patrz wykład oddziaływania międzycząsteczkowe i ich wpływa na
temperaturę wrzenia związków organicznych)
Kwasy mogą również tworzyć wiązania wodorowe z cząsteczkami wody-
dlatego tez kwasy niskocząsteczkowe (do 4 atomów C) są rozpuszczalne w
wodzie. Kwasy wielokarboksylowe, hydroksykwasy i aminokwasy rozpuszczają
się w wodzie lepiej niż kwasy monokarboksylowe.
HO
O
RC CR
O
OH
wiązania wodorowe między cząsteczkami
kwasu - tworzą się dimery
O
H H
O
RC
OH
O
H H
wiązania wodorowe pomiędzy cząsteczkami
kwasu i wody
Właściwości chemiczne kwasów karboksylowych
F. reakcje redukcji grupy C=O
D. reakcje dekarboksylacji
O
R C
A. reakcje przebiegające z rozerwaniem wiązania
O H
O H
reakcje przebiegające z udziałem anionów karboksylanowych
B.
E. reakcje w
stosowanych jako odczynniki nukleofilowe
łańcuchu
węglowym
C. reakcje substytucji grupy OH
Zajmować się będziemy reakcjami A , C, E, F.
A. Kwasowość grupy karboksylowej
Kwasy karboksylowe są mocniejszymi kwasami od fenoli, wody i alkoholi, są
natomiast słabszymi kwasami od kwasów mineralnych (nieorganicznych).
Kwasy rozpuszczalne w wodzie dysocjują do anionu karboksylanowego i
kationu wodoru.
K
Z
H2O
H3O
RCOOH RCOO
K
Z
[H3O
] [RCOO ]
Ka =
[RCOOH]
Dla większości kwasów Ka H" 10-5
Ka (HCl) > Ka (CH3COOH) > Ka (fenol) > Ka (H2O) > Ka (C2H5OH)
O
O buduwa anionu
RC karboksylanowego
RC
O
O
1/2
O
RC
1/2
O
o
1,20 A
o
1,27
A
O
O
HC
HC
o
OH
O
1,34 A
kwas
anion karboksylanowy
Moc kwasu karboksylowego zależy od tego, w jakim stopniu stabilizowany jest
powstający anion karboksylanowy.
Podstawniki elektronodonorowe
O
(jak grupy alkilowe) poprzez dostarczanie dodatkowego
R C
> CH2>
ładunku ujemnego destabilizują anion karboksylanowy,
O
co powoduje, że dysocjacja zachodzi w mniejszym stopniu,
czyli kwas jest słabszy
Podstawniki elektronoakceptorowe
O
(jak np.halogenki)
przekmują na siebie część ładunku ujemnego
X
< CH2 i tym samym przyczyniają się do większej stabilizacji anionu
O
karboksylanowego, czyli dysocjacja zachodzi w większym
stopniu, czyli kwas jest mocniejszy
Porównanie mocy kwasów na podstawie wartości Ka:
przykłady
CCl3COOH > CHCl2COOH > CH2ClCOOH > CH3COOH
CF3COOH > CCl3COOH
SO3H
HCOOH > CH3COOH
CH2ClCOOH porównywalny z
CH3COOH
>
Kwasowość kwasów dikarboksylowych można scharakteryzować dwiema
stałymi kwasowymi: K1 i K2
COOH
COO
[H [ anion I]
]
(CH2)n
(CH2)n
H
K1 =
[kwas]
COOH
COOH
kwas anion I
COO COO
[ anion II]
[H ]
K2 =
(CH2)n (CH2)n
H
[anion I]
COOH COO
anion I
anion II
K1 > K2
Inne reakcje przebiegające z rozerwaniem wiązania O-H
NaHCO3
RCOOH
Na
RCOO
H2O
NaOH
H2O CO2
Zn
RCOO
H
(RCOO)2Zn
H2 RCOO Na
H2O
Reakcje redukcji
LiAlH4
1)
RCOOH RCH2OH
2) H3O
alkohol
kwas
SOCl2 RCOCl Na
RCH2OH
RCOOH
C2H5OH
alkohol
chlorek
kwas
kwasowy
Reakcje utleniania kwasów do CO2 wymagają bardzo ostrych warunków
prowadzą do rozerwania wiązań i destrukcji cząsteczki. Wyjątki w tym zakresie
stanowią: kwas mrówkowy, kwas pirogronowy i kwas szczawiowy, które
utleniają się łatwo.
Ag(NH3)2
HCOOH
Ag
CO32
mrówkowy
kwas
Ag(NH3)2
CH3COCOOH
CO32
CH3COO
kwas pirogronowy
H2C2O4 MnO4
CO2
H
Reakcje substytucji grupy OH
Nazwę grupy acylowej tworzy się od nazwy alkanu dodając końcówkę  oil:
O O
O
HC CH3CH2C
CH3C
etanoil propanoil
metanoil
(acetyl) (propionyl)
(formyl)
a) otrzymywanie chlorków kwasowych
O SOCl2
O
RC SOCl2 chlorek tionylu
RC
OH
Cl
O
PCl3
O
PCl3 trichlorek fosforu
RC
RC
OH
można stosować też PCl5
Cl
SOCl2 O
CH3COOH
CH3C
chlorek etanoilu (chlorek acetylu)
Cl
kwas octowy
b) otrzymywanie amidów
t
O O
O
NH3
RC RC
RC
NH2
ONH4 P2O5
OH
amid
sól amonowa
kwas
kwasu
O
NH3 t
CH3CONH2
CH3COOH
CH3C
O
NH4
kwas octowy
etanoamid
sól amonowa
(acetamid)
kwasu octowego
c) otrzymywanie bezwodników kwasowych
środki wiążące wodę
O
O
RC
RC
2
bezwodnik kwasowy
np P2O5
OH O
H2O
RC
kwas
O
H2O
CH3COOH
(CH3CO)2O
2
kwas octowy bezwodnik kwasu octowego
d) otrzymywanie estrów
O H
O
RC
R'OH
RC
H OH
OH
H
OR'
(H2O)
kwas ester
H
CH3COOH CH3COOCH3
CH3OH H2O
H
kwas octowy etanian metylu
metanol
(octan metylu)
estryfikacja
hydroliza
Reakcje estryfikacji należą do szczególnie ważnych jako modelowy
przykład reakcji odwracalnej.
Reakcja biegnie do osiągnięcia stanu równowagi dynamicznej. Reakcję
katalizuje dodatek kwasu mineralnego (np. H2SO4).
W początkowym stadium reakcji szybko wytwarza się ester i woda. W
miarę jak w postępu reakcji stężenie produktów rośnie, a substratów
maleje zatem zaczyna zmniejszać się szybkość reakcji tworzenia estru,
natomiast zaczyna wzrastać szybkość reakcji odwrotnej, czyli hydrolizy
estru do substratów reakcji.
W momencie gdy szybkość reakcji estryfikacji jest równa szybkości
hydrolizy powstałego estru - reakcja osiąga stan równowagi dynamicznej.
Oznacza to, że w jednostce czasu tworzy się dokładnie tyle samo cząsteczek
estru, ile ulega reakcji hydrolizy z utworzeniem kwasu i alkoholu.
Z powodu odwracalności reakcji wydajności reakcji nie są zwykle duże
(40-60%).
Wydajność reakcji można poprawić stosując:
nadmiar jednego z substratów (tańszego)
usuwając jeden lub obydwa produkty ze środowiska reakcji
Mechanizm estryfikacji został dokładnie zbadany przy zastosowaniu metod
izotopowych
Reakcja przebiega wg mechanizmu
O
18
COOH
C O CH3
CH318OH HOH
kwas metanol
benzoesowy zawierający izotop tlenu 18O
Badania wykazały, że tlen w estrze związany wiązaniem pojedynczym pochodzi
od cząsteczki alkoholu a nie od cząsteczki kwasu, czyli mamy do czynienia z
rozerwaniem wiązania w kwasie acyl-tlen. Gdyby w toku reakcji następowało
rozerwanie wiązania między tlenem a grupą alkilową w alkoholu izotopowy
atom tlenu znalazłby się w wodzie.
Reakcja nie przebiega wg mechanizmu:
O
COOH
C O CH3
18
CH3 18OH H OH
Reakcja nie przebiega wg tego mechanizmu!
Szczegółowy mechanizm reakcji estryfikacji
H
O
O
OH
RC
H
RC
R
C
OH
OH
OH
estryfikacja
R'OH
R'OH
hydroliza
OH
R'
RC O
H
OH
OH
RC OR'
O
H H
H2O
H2O
O
O H
OH H
RC
RC
RC OR'
OR' OR'
H
Pochodne kwasowe
Pochodnymi kwasowymi nazywamy związki, które w wyniku hydrolizy dają
kwas karboksylowy.
O O
grupa acylowa
RC RC
OH
Y
kwas karboksylowy Y = Cl, Br, I halogenki kwasowe
Y = OR' estry
= NH2, NHR', NR' R"
Y amidy
Y = O C OR' bezwodniki kwasowe
O
O
O
O
HC CH3C CH3CH2C
metanoil (formyl) etanoil (acetyl) propanoil (propionyl)
O
O
CH3CH2CH2C
C
butanoil
(butyryl) benzoil
O
O
O
RC RC
RC
Y Y
Y
Stabilizacja:
amidy > estry > kwasy > bezwodniki kwasowe > chlorki kwasowe
Bardziej niż którakolwiek pochodna jest stablizowany anion karboksylanowy
O O O
RC RC RC
O O O
Im większa stablizacja tym bardziej trwała i mniej reaktywna
jest pochodna kwasowa.
Do pochodnych kwasowych zaliczają się także nitryle (RCN), w budowie
których nie występuje charakterystyczna dla innych pochodnych grupa acylowa,
jednak związki te podobnie jak wyżej wymienione chlorki kwasowe,
bezwodniki kwasowe, estry i amidy w wyniku hydrolizy dają kwasy
karboksylowe.
H2O / H
1) H2O
/ OH
RCOOR'
RCOOR'
RCOOH
2) H
H2O / H
1) H2O/ OH
RCONH2
RCOOH
RCONH2
2) H
H2O
RCOCl
RCOOH
H2O
(RCO)2O
RCOOH
2
H2O / OH
H3O
RCOO RCOOH NH4
NH3
RCN
H3O
RCOOH
Nazewnictwo pochodnych kwasowych
Nazewnictwo halogenopochodnych kwasowych 
najczęściej są to chlorki kwasowe
O
R C
Cl
Nazewnistwo : chlorek ..........oilu
lub chlorek kwasu..............
(dopuszczalne są również nazwy zwyczajowe)
Przykłady:
O
CH3 C
Cl
Chlorek etanolilu
Chlorek kwasu etanowego
(chlorek acetylu)
COCl
Chlorek benzoilu
Chlorek kwasu
benzoesowego
 Nazewnictwo bezwodników kwasowych
Nazwę tworzy się dodając słowo bezwodnik przed nazwą kwasu
lub zastępując słowo kwas słowem bezwodnik
Przykłady:
O
bezwodnik kwasu etanowego (octowego)
CH3 C
O
()
bezwodnik octowy
CH3 C
O
O
bezwodnik kwasu ftalowego
(bezwodnik ftalowy)
O
O
Jeżeli mamy do czynienia z bezwodnikiem dwóch różnych kwasów
tzw. bezwodnik mieszany podajemy po słowie bezwodnik nazwy obu
kwasów
O
CH3 C
O
HC
O
bezwodnik kwasu etanowego i metanowego
(bezwodnik mrówkowo-octowy)
Nazwenictwo estrów
W nazwie estrów kwasów alifatycznych określa się część kwasową
dodając do nazwy alkanu od którego pochodzi kwas końcówkę ....
  ian oraz nazwę podstawnika alkoholowego w dopełniaczu,
np. CH3COOC2H5 etanian etylu
lub poprzedzając nazwę kwasu określeniem z jakim alkoholem
utworzył on ester: (ester etylowy kwasu etanowego)
dopuszczalne są nazwy zwyczajowe: w tym przypadku: octan etylu
lub ester etylowy kwasu octowego.
HCCOOCH2CH2CH3 metanian propylu (ester propylowy kwasu
metanowego lub mrówczan propylu,
ester propylowy kwasu mrówkowego)
W nazwie estrów kwasów aromatycznych używa się końcówki ... esan
Np.:
O
C OCH3
benzoesan metylu
ester metylowy kwasu benzoesowego
Nazewnictwo amidów
Nazwy amidów tworzy się dodając do nazwy alkanu końcówkę  amid
lub używa się określenia  amid kwasu , można używać nazw zwyczajowych
Przykłady:
O
CH3C
CH3CONH2
HCONH2
NH2
etanoamid , amid kwasu etanowego amid kwasu metanowego (mrówkowego)
amid kwasu octowego
(formamid)
(acetamid)
CONH2 amid kwasu benzoesowego (benzamid)
W przypadku amidów podstawionych przed nazwą amidu podaje się
rodzaje podstawników przy atomie azotu w grupie amidowej
poprzedzając je literką (lokantem)  N , np.:
O
CH3CH2C
N - metylopropanoamid
NH
CH3
O
CH3C
N - etylo- N - metyloetanoamid
N C2H5
CH3
N - etylo -N - metyloacetamid
 Nazewnictwo nitryli
Nitryle można nazywać na dwa sposoby:
1. Używając nazwy alkanu włączając atom węgla grupy  CN i dodając
słowo nitryl, np.:
CH3CN - etanonitryl
CH3CH2CH2CN - butanonitryl
2. Można stosować analogię do halogenków  wówczas grupa  CN
traktowana jest jako podstawnik i określana jako  cyjanek ( nie jest
włączana do nazwy węglowodoru)
CH3CN - cyjanek metylu (acetonitryl)
CH3CH2CH2CN - cyjanek propylu (1-cyjanopropan). Dopuszczalne są nazwy
zwyczajowe (podana w nawiasie dla etanonitrylu))
Reaktywność pochodnych kwasowych jest odwrotna niż ich stabilizacja.
Najbardziej reaktywne są chlorki kwasowe a najmniej reaktywne są amidy.
Z pochodnych bardziej reaktywnych można otrzymać pochodne mniej
reaktywne (np. z chlorków kwasowych można otrzymać: bezwodniki, estry i
amidy), natomiast nie jest możliwe otrzymywanie pochodnych bardziej
reaktywnych z pochodnych bardziej stabilnych, czyli mniej reaktywnych. Nie
jest więc możliwe bezpośrednie otrzymanie chlorku kwasowego z amidu.
Reaktywność pochodnych kwasowych
halogenki kwasowe spadek
bezwodniki kwasowe
reaktywności
estry
amidy
Najważniejsze reakcje pochodnych kwasowych to reakcje podstawienia na
acylowym atomie węgla, prowadzi to do przekształcenia jednych pochodnych w
inne, mniej reaktywne. Formalnie biorąc jest to reakcja substytucji (jeden z
podstawników zastępowany jest innym, który ma charakter nukleofila). W
rzeczywistości mechanizm różni się od mechanizmu SN1 i SN2.
Przykłady:
H2O
CH3COOCH3 NH3 CH3CONH2 CH3OH
O0C
ester amid
alkohol
octan metylu acetamid
metanol
H2O
CH3COOCH3 OH CH3COO
CH3OH
t
alkohol
ester anion anion
metanol
octan metylu wodorotlenowy karboksylanowy
Wzajemne przemiany pochodnych kwasowych
halogenki kwasowe
bezwodniki kwasowe
estry
amidy
Mechanizm reakcji podstawienia na acylowym atomie węgla
Pierwszy etap reakcji to przyłączenie nukleofila (podobnie jak w reakcjach
addycji nukleofilowej do aldehydów lub ketonów). Po przyłączeniu nukleofila
następnie dopiero dochodzi do rozerwania wiązania ze starym podstawnikiem i
odłączenie się tego podstawnika. Mamy więc do czynienia z następującymi po
sobie dwoma procesami : addycji i następującej po niej eliminacji.
O
O
O
R C
Nu
R C Nu
Y
R C
Y
Nu
(nukleofil) Y
Najważniejsze informacje dotyczące pochodnych kwasów karboksylowych
przedstawiono w tabelach
Reakcje chlorków kwasowych
odczynnik
O
R C
produkt
Cl
Odczynnik Produkt
Nazwa Wzór Wzór ogólny Nazwa związku
Woda H2O RCOOH kwas karboksylowy
Wodór na H2 / RCHO aldehyd
zatrutym Pd(BaSO4)
katalizatorze
Alkohol R OH RCOOR ester
Sól kwasu R COONa RCO-O-COR bezwodnik kwasowy
Amoniak NH3, RCONH2 amid
Amina R NHR RCONR R amid podstawiony
Węglowodór C6H6 + C6H5 COR keton
aromatyczny + AlCl3
AlCl3
Reakcje bezwodników kwasowych
O
odczynnik
R C
O produkt
R C
O
Odczynnik Produkt
Nazwa Wzór Wzór ogólny Nazwa związku
Woda H2O RCOOH kwas karboksylowy
Alkohol R OH RCOOR ester
Amoniak NH3, RCONH2 amid
Amina R NHR RCONR R amid podstawiony
Węglowodór C6H6 + C6H5 COR keton
aromatyczny + AlCl3
AlCl3
O odczynnik
Reakcje estrów
R C
produkt
OR'
Odczynnik Produkt
Nazwa Wzór Wzór ogólny Nazwa związku
Woda RCOOH kwas karboksylowy
H2O /H
(środowisko
lub
kwaśne lub sól kwasu
RCOO
H2O /OH
zasadowe) karboksylowego
Wodór kat. H2 /Pt RCH2OH + R OH Alkohol I rz + alkohol
platynowy lub tworzący ester
Wodorek litowo- LiAlH4 RCH2OH + R OH
glinowy Alkohol I rz. + alkohol
tworzący ester
Odczynnik 2 R MgX Alkohol III rz.
R"
Grignarda (R
R C OH
podstawnik
R"
alkilowy lub
arylowy)
Alkohol R OH RCOOR inny ester
Amoniak NH3 RCONH2 amid
Amina R NHR RCONR R amid podstawiony
Reakcje amidów
Reakcja hydrolizy (środowisko kwaśne lub zasadowe
H2O / H
O
R C
RCOOH
NH2
kwas karboksylowy
H2O / OH
RCOO Na
NH3
Reakcja redukcji
O
LiAlH4
1)
RCH2NH2
R C
NH2 2) H2O / H
Reakcje nitryli
Reakcja hydrolizy
H2O
H2O
RCN
RCONH2
RCOOH
H
lub OH
H
amid lub OH
nitryl
kwas karboksylowy
Reakcja redukcji
[H]
RCN
RCH2NH2 [H] = LiAlH4, a następnie H3O
lub H2 / katalizator
nitryl
Reakcje alkoholizy- otrzymywanie estrów
O
1) R'OH/ H
RCN
R C OR'
nitryl 2) H2O
ester
Z reakcji, którym ulegają pochodne kwasów karboksylowych za szczególnie
istotne należy uznać reakcje estrów, w tym zwłaszcza reakcje hydrolizy estrów.
Hydroliza estrów może przebiegać w środowisku zasadowym lub kwaśnym.
Reakcja hydrolizy wobec katalitycznych ilości mocnego kwasu mineralnego
(np. H2SO4) jest reakcją odwracalną jej mechanizm jest identyczny jak reakcji
estryfikacji (produkty estryfikacji pod działaniem wody w środowisku kwaśnym
dają kwas i alkohol). Reakcja przebiega w przeciwną stronę niż reakcja
estryfikacji (od jej końca do początku). Podobnie jak reakcja hydrolizy
katalizowanej kwasem przebiega reakcja transestryfikacji czyli reakcja estru z
alkoholem (prowadząca do otrzymania nowego estru oraz alkoholu
pochodzącego z grupy alkoksylowej wyjściowego estru) w mechaniz
mie
zamiast H2O występuje odpowiedni alkohol, np:
H
RCOOR' R"OH RCOOR" R'OH
H
CH3COOCH2CH3 CH3OH CH3COOCH3 CH3CH2OH
octan etylu metanol octan metylu etanol
Reakcja hydrolizy zasadowej estrów jest reakcją nieodwracalną i prowadzi do
otrzymania soli kwasu oraz alkoholu. jej mechanizm jest następujący:
O O
O
OH
RC
R C OH
R C OH R"O
OR'
mocniejsza zasada
mocniejszy kwas
OR'
reakcja
O
R C O R'OH
staje się nieodwracalna
słabszy kwas
słabsza zasada
Przykład:
t
CH3CH2COOCH3
NaOH CH3OH
CH3CH2COO Na
(
roztwór wodny,
propanian metylu
propanian sodu
metanol
lub wodno etanolowy)
Hydroliza zasadowa estrów wyższych kwasów tłuszczowych (czyli kwasów o
dużej liczbie atomów węgla , powyższej 8 atomów C) prowadzi do otrzymania
soli tych kwasów i odpowiedniego alkoholu. Sole wyższych kwasów
tłuszczowych noszą nazwę mydeł i mają właściwości detergencyjne (myjące).