Hemija sa po znavanjem pom RüQLKP DWHULMDOD€¦ · Karboksilne kiseline NOMENKLATURA: ¾ d...
Transcript of Hemija sa po znavanjem pom RüQLKP DWHULMDOD€¦ · Karboksilne kiseline NOMENKLATURA: ¾ d...
Hemija sa poznavanjem pomoćnih materijala
TERMIN XIII– KARBOKSILNE KISELINE
Karboksilne kiseline
Karboksilne kiseline su derivati ugljovodonika koji u svom molekulu sadrže karboksilnu grupu (-COOH) i imaju opštu formulu RCOOH ili ArCOOH.
2
Karboksilne kiseline
Karboksilna grupa je složena po svom sastavu i može se smatrati da je čine karbonilna grupa, i hidroksilna grupa:
3
Karboksilne kiseline
U zavisnosti od strukture ugljovodoničnog ostatka, karboksilne kiseline mogu biti:
aciklične (zasidene i nezasidene),
ciklične (aliciklične, aromatične, heterociklične),
Supstituisane (hidroksi-, halogen-, amino-kiseline) itd.
4
Karboksilne kiseline
5
HCOOH, CH3CH CH-COOH
COOH COOH
O COOH
CH3CH
OH
COOH H2C
NH2
COOH
hidroksi-kiselina amino-kiselina
aliciklicna kiselina aromaticna kiselina heterociklicna kiselina
aciklicne, zasicene i nezasicene
Karboksilne kiseline
Karboksilne kiseline u svom molekulu mogu imati i više od jedne karboksilne grupe, tj.postoje:
Dikarboksilne,
Trikarboksilne i
Polikarboksilne kiseline.
6
Karboksilne kiseline
NOMENKLATURA:
Trivijalna, uobičajena imena (prema izvoru npr.) i
IUPAC-ov sistem za imenovanje
◦ Nazivaju se još i masne kiseline, jer su prvi put izolovane iz prirodnih izvora, naročito hidrolizom masti i voskova
◦ Davana su im imena koja su označavala mesto njihovog nalaženja (mravlja, sirdetna, buterna, itd.)
7
NOMENKLATURA:
8
Karboksilne kiseline
NOMENKLATURA:
9
Karboksilne kiseline-zasićene alifatične monokarboksilne kiseline
Zasidenim alifatičnim monokarboksilnim kiselinama odgovara opšta molekulska formula
Fizičke osobine:
Niže alifatične monokarboksilne kiseline su tečnosti oštra mirisa koje ključaju na višim temperaturama nego odgovarajudi alkoholi približne molekulske mase;
Mešaju se sa vodom u svim razmerama;
Mogu se asosovati, grade dimere povezani vodoničnim vezama;
Rastvorljivost opada sa povedanjem broja ugljenikovih atoma.
10
CnH2n+1COOH
Karboksilne kiseline-zasićene alifatične monokarboksilne kiseline
Zasidenim alifatičnim monokarboksilnim kiselinama odgovara opšta molekulska formula
Fizičke osobine:
11
CnH2n+1COOH
Karboksilne kiseline-zasićene alifatične monokarboksilne kiseline
Dobijanje:
Oksidacija primarnih alkohola ili aldehida.
Adicija Grinjarovog reagensa na CO2.
12
RCH2-OH + 2O RCOOH + H2O
R-Mg-X + O C Osuvi etar
R C
O
OMgX
HOHR C
O
OH
Mg(OH)X+
Karboksilne kiseline-zasićene alifatične monokarboksilne kiseline
Dobijanje:
Hidroliza nitrila.
13
CH3CH2CN + H2OH+
CH3CH2COOH + NH4+
Karboksilne kiseline-Hemijske Osobine
Disocijacija karboksilnih kiselina
•Znatno kislije od alkohola.
•Vodeni rastvori imaju kiseli karakter i provode el.struju.
•Njihov kiseli karakter je u direktnoj vezi s osobinom karbonilne grupe da el.par O-H veze pomera ka kiseoniku. OH-veza slabi pri čemu proton može da se potpuno odvoji od kiseonikovog atoma. Nastaje stabilan anjon-karboksilatni anjon.
14
-
O
OCRili
-
-O
OCR
O
OCR
Karboksilne kiseline-Hemijske Osobine
Disocijacija karboksilnih kiselina
•Sa bazama ili aktivnim metalima karboksilne kiseline obrazuju soli:
15
Karboksilne kiseline-Hemijske Osobine
Obrazovanje estara-zamena OH-grupe kiseline, nastaju derivati karboksilnih kiselina. Reakcijom sa alkoholima dobijaju se estri.
Esterifikacija je povratna reakcija. Uklanjanjem vode i dodatkom alkohola u višku reakcija hidrolize nastalog estra se suzbija na najmanju mogudu meru.
16
Etil-acetat
Karboksilne kiseline-Hemijske Osobine
Obrazovanje amida
17
H3C C
O
O-NH4+
amonijum-acetat
zagrevanjeH3C C
O
NH2
acetamid
+ H2O
Karboksilne kiseline-Hemijske Osobine
Obrazovanje hlorida kiselina
18
Karboksilne kiseline-Hemijske Osobine
Obrazovanje anhidrida kiselina-
19
Karboksilne kiseline-Hemijske Osobine
U zaključku- funkcionalni derivati karboksilnih kiselina izvode sezamenom OH grupe iz karboksilne grupe kiselina X, RCOO, NH2 iliOR' grupom:
20
soacil-halogenid anhidrid estar
NH2CR
O
amid
ONaR C
O
OR'C
O
RO C
O
RC
O
RC
O
R X
Karboksilne kiseline
Mravlja kiselina (metan kiselina, metanska kiselina)-HCOOH:
•Bezbojna tečnost zagušljivog mirisa.
•U prirodi se javlja u slobodnom stanju u koprivi i mravima.
•Ima široku primenu kao dezinfekciono sredstvo, primenjuje se u industriji kožarskoj i tekstilnoj pri bojenju.
21
Karboksilne kiseline
Sirćetna kiselina (etan kiselina, etanska kiselina)-CH3COOH:
•Bezbojna tečnost sa karakterističnim oštrim mirisom.
•U trgovinu dolazi pod imenom glacijalna (ledena) sirdetna kiselina (mrzne na relativno niskoj temperaturi od +16°C).
•Veoma rasprostranjena u prirodi.
•Služi kao začin-sirde, upotrebljava se i za konzerviranje životnih namirnica, kao rastvarač...
22
CH3CH2 OHO2
acetobakterijeCH3COOH + H2O
Karboksilne kiseline
•ZASIĆENE I NEZASIĆENE DIKARBOKSILNE KISELINE
•Dikarboksilne kiseline u svom molekulu sadrže dve karboksilne grupe. Mogu biti zasidene i nezasidene.
23
COOH
COOH
H2C
COOH
COOH
H2C
H2C
COOH
COOH
oksalna kiselina malonska kiselina cilibarna kiselina
24
Karboksilne kiseline
•ZASIĆENE DIKARBOKSILNE KISELINE
•Dobijanje – oksidacijom odgovarajudih diola, dialdehida i dr.
25
COOH
COOH
oksalna kiselina
CH2OH
CH2OH
etilen-glikol
OCHO
CHO
glioksal
O
Karboksilne kiseline
•ZASIĆENE DIKARBOKSILNE KISELINE-hemijske osobine
•Reaguju veoma slično monokarboksilnim kiselinama (grade soli, estre, acil-hloride i amide).
•Jače su od monokarboksilnih kiselina.
•Reakcija neutralizacije dikarboksilnih
kiselina.
26
Karboksilne kiseline
•ZASIĆENE DIKARBOKSILNE KISELINE-hemijske osobine
•Oksalna kiselina:
•U prirodi rasprostranjena u obliku svojih soli (oksalata), a nalazi se i u mnogim biljkama.
•Spada u najjače organske kiseline.
•Koristi se za otklanjanje rdje...
27
Derivati karboksilnih kiselina
•Derivati karboksilnih kiselina postaju zamenom hidroksilne grupe u karboksilnoj grupi kiseline drugim atomima ili atomskim grupama. Mogu se predstaviti slededom opštom formulom:
•U kojoj W predstavlja jedan od slededih supstituenata:
-X (halogen), -OR, -OCOR i –NH2
•Prema tome, svi derivati karboksilnih kiselina sadrže
tzv. acil-grupu
28
R C
O
WR C
O
Derivati karboksilnih kiselina
29
R C
O
R C
O
X
R C
O
OR
R C
O
O
R C
O
NH2C
O
R
acil-halogenidi estri anhidridi amidi
Pitanja i zadaci:
1. Podela karboksilnih kiselina?
2. Napisati formule: 2,2–dimetil-5-hlor-heksanska kiselina; oksalna kiselina; 1-brom-2-hlor-ciklopentan-karboksilna kiselina.
3. Poređajte date karboksilne kiseline prema porastu rastvorljivosti u vodi i objasniti: sirdetna, mravlja, heksanska kiselina, pentanska kiselina.
4. Napisati jednačine hemijskih reakcija karbokslinih kiselina: propanska kiselina i natrijum-hidrokisid; sirdetna kiselina i etanol.
5. Napisati opšte formule derivata karboksilnih kiselina.
6. Napisati jednačine slededih hemijskih reakcija: acetil hlorid i metanol; acetil hlorid i amonijak; acetil hlorid i voda.
30