Karboksilne kiseline 2

Derivati karboksilnih kiselina

To su jedinjenja koja nastaju zamenom -OH grupe u karboksilnoj grupi sa nekim atomom ili atomskom grupom:

Svi ovi derivati sadrže acil grupu:

Svi ovi derivati postaju supstitucionim reakcijama na parcijalno pozitivnom ugljeniku karboksilne grupe. Svi oni lako reaguju sa vodom, alkoholom i amonijakom i lako prelaze jedan u drugi.

Hloridi kiselina

Dobijanje:
1) iz kiseline i fosfor(III)-hlorida:

3R-COOH + PCl₃ ---> 3R-COCl + H₃PO₃

2) iz kiseline i fosfor(V)-hlorida

R-COOH + PCl₅ ---> R-COCl + POCl₃ + HCl

Dobijanje fozgena:

CO + Cl₂ → COCl₂

O₂ + CH₃Cl₃ ---> COCl₂ + HCl

Hloridi karbonskih kiselina služe za dobijanje svih drugih derivata kiselina, ali i različitih organskih jedinjenja.

Reakcije:
1. Sa vodom - nastaju karboksilne kiseline:

2. Sa amonijakom (ili aminima) - nastaju amidi:

3. Sa alkoholima - nastaju estri:

4. Sa kiselinama - nastaju anhidridi kiselina:

Anhidridi kiselina

Dobijanje:
1) Dehidratacijom kiselina
    a) kod monokarboksilnih iz 2 molekula kiseline:

    b) kod dikarboksilnih iz 1 molekula kiseline:

2) Iz hlorida i soli:

Reakcije:
1. Sa vodom - nastaju karboksilne kiseline:

2. Sa amonijakom (ili aminima) - nastaju amidi:

u prvoj reakciji kod proizvoda reakcije treba da stoji NH2, a ne NH3

3. Sa alkoholima - nastaju estri:

Aspirin (acetil-salicilna kiselina)

Dobijanje - iz acetanhidrida (anhidrid sirćetne kiseline) i salicilne kiseline:

Estri

Mirisne supstancije, ima ih u voću, povrću, cveću, mastima, uljima i vosku.

Dobijanje

1) Dehidratacijom alkohola i kiselina

CH₃COOH + CH₃OH ---> CH₃COOCH₃ + HOH

2) Alkoholizom drugih derivata:

R-COCl + ROH ---> HCl + RCOOR

Svojstva - imaju niže tačke ključnja od kiselina jer ne stvaraju vodonične veze.

Reakcije:
1. Alkoholiza - reakcija sa alkoholima pri čemu se jedna alkil grupa u estru zamenjuje drugom alkil grupom iz alkohola sa kojim reaguje:

2. Hidroliza:
    a) u baznoj sredini - nastaju so kiseline i alkohol:

    b) u kiseloj sredini - nastaju kiselina i alkohol:

3. Aminoliza (sa aminima) - nastaju amidi:

Amidi

Dobijanje:
1) Aminolizom drugih derivata (pogledaj prethodne reakcije!)

2) Pirolizom amonijum soli kiselina (zagrevanjem bez kiseonika):

Svojstva - amidi su neutralni i ne reaguju sa kiselinama.

primarni, sekundarni i tercijarni amidi.

Reakcije:
1. Hidroliza - nastaju kiselina i amin:

2. Alkoholiza - nastaju estar i amin:

3. Dehidratacija - nastaju nitrili:

4. Redukcija - nastaju amini:

5. Sa HONO - nastaju kiseline:

Predstavnici: Karbamid - UREA:

Dobijanje:

1) Aminolizom fozgena:

ClCOCl + 2NH₃ ---> 2HCl + NH₂CONH₂

2) Iz ugljen-dioksida i amonijaka:

CO₂ + 2NH₃ ---> HOH +NH₂CONH₂

3) Adicijom amonijaka na izocijansku kiselinu:

H-N=C=O + NH₃ ---> NH₂CONH₂

4) Zagrevanjem amonijumkarbamata:

NH₂COONH₄ ---> HOH + NH₂CONH₂

Ugljovodonici 4

Aromatičnost

Sa hemijske tačke gledišta svako jedinjenje koje je stabilno kao benzen i koje stupa u elektrofilne supstitucije ima aromatičan karakter.

Sva jedinjenja izvedena iz arena ili sistema koji imaju aromatičan karakter, tj. koja pokazuju sličnosti u ponašanju sa derivatima benzena nazivaju se aromatična jedinjenja.

Policiklični areni

Poznat je veliki broj aromatičnih ugljovodonika koji se sastoji od dva, tri ili više benzenovih prstenova međusobno vezanih tako da imaju najmanje dva zajednička C-atoma.

Halogeni derivati ugljovodonika

Haogeni derivati ugljovodonika su jedinjenja kod kojih je jedan ili više atoma halogena vezano direktno za ugljenikov skelet koji može biti alifatičan ili aromatičan. Opšti simbol za halogene (Cl, Br, I, F) je X.

Nomenklatura

Ova jedinjenja se obično nazivaju kao soli halovodoničnih kiselina ili imaju posebna, uobičajena imena. Po IUPAC-nomenklaturi nazivaju se kao derivati alkana ili arena, pri čemu se vrsta halogena i broj ugljenikovog atoma za koji je halogen vezan stavljaju ispred imena odgovarajućeg ugljovodonika.

Dobijanje:
A) Alkil-halogenida:
1. zagrevanje alkohola sa halogenovodoničnim kiselinama:

ROH + HX ---> RX + HOH

2. delovanje fosfor-halogenida na alkohole:

3ROH + PX₃ ---> 3RX + H₃PO₃

3. adicija halogenovodonika na alkene:

CH₂=CH₂ + HCl ---> CH₃CH₂Cl (etil-hlorid)

4. direktno halogenovanje alkana:

B) Aril-halogenida:
1. halogenovanje arena u prisustvu katalizatora:

Fizičke osobine - po svojim fizičkim osobinama haloalkani su dosta slični alkanima. Nerastvorljivi su u vodi i većinom su bezbojne tečnosti koje vrlo dobro rastvraju druga organska jedinjenja. Haloalkani su teži od vode.

Hemijske osobine - alkil-halogenidi su vrlo reaktivna jedinjenja jer je veza ugljenik-halogen polarizovana i lako se raskida dejstvom određenih reagenasa.

Reakcije - Alkil-halogenidi:
A. Supstitucija
1) Reakcije sa metalnim hidroksidima

2. Hidroliza - dobija se alkohol:

3. Reakcija sa alkoksidima - dobija se etar:

4. Reakcija sa amonijakom - dobija se amin

B. Eliminacija
Kada se na alkil-halogenid dejstvuje jakim bazama, može da se eleminiše  halogenovodonik i nastane proizvod sa dvostrukom (=) vezom:

CH₃CH₂CH₂Cl + Na⁺OH^- ---> CH₃ CH=CH₂ + Na⁺Cl^- + H₂O

Eliminacione reakcije se vrše sa istim reagensima kao i supstitucione reakcije.

C. Reakcije sa metalima
Alkil-halogenidi reaguju sa metalima i grade odgovarajuće organometale. Sa metalima reaguju i aril halogenidi.
Reakcija alkil-halogenida sa natrijumom u anhidrovanoj sredini služi za dobijanje alkana sa većim brojem C-atoma:

2CH₃CH₂CH₂CH₂Cl + 2Na ---> CH₃CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂CH₃ + 2Na⁺Cl^-

Aril-halogenidi za razliku od alkil-halogenida ne podležu nukleofilnim supstitucijama.

Predstavnici: hloretan (etil-hlorid), trihlormetan (hloroform), trijodmetan (jodoform), tetrahlormetan (ugljentetrahlorid), freoni...