10. Carboxylic acids & Derivatives Flashcards
Methaanzuur Ethaanzuur Propaanzuur Butaanzuur Benzeenzuur ortho-hydroxybenzeenzuur
Mierenzuur Azijnzuur Propionzuur Boterzuur Benzoezuur Salicylzuur
Mierenzuur Azijnzuur Propionzuur Boterzuur Benzoezuur Salicylzuur
Methaanzuur Ethaanzuur Propaanzuur Butaanzuur benzeenzuur o-hydroxybenzoezuur
Ethaandizuur
oxaalzuur (rabarber)
oxaalzuur
Ethaandizuur (rabarber)
Fysische eigenschappen van carbonzuren.
Vaak een onaangename geur. Hoger kookpunt dan alle andere stoffen doordat elk molecule 2 H-bruggen kan vormen. Ook hier zijn kleine carbonzuren goed oplosbaar in water.
Zuurheid van carbonzuren.
De partiele lading op de carboxyl-C is groter vanwege de 2 O’s. Het carboxylaation (de geconjugeerde base van een carbonzuur) is stabieler omdat er resonantie optreedt. Dit verklaart de hogere Ka waarde en de corresponderende lager pKa waarde.
Inductief effect.
Elektronegatieve groepen in de buurt van de carboxyl-C zorgen voor een grotere partiele lading omdat ze de elektronen een beetje naar zich toe trekken. Dit maakt extra plaats vrij voor een ander molecule om de carboxyl-C aan te vallen.
Dus hoe meer elektronegatieve groepen op de C’s dichtbij de carboxyl-C hoe zuurder. (hogere Ka, lagere pKa). En hoe dichter bij deze staan analoog effect.
Carbonzouten (reactie en algemene vorm van naamgeving) + toepassing.
In anorganische chemie reageert een base met een zuur ter vorming van zout en water, dit gebeurt ook in de organische chemie.
[kation][carboxylaation]-oaat
vb. Natriummethanoaat
Zo’n zouten hebben een polaire kop en een apolaire staart en zijn daarom geschikt als zeep/detergent. Ze vormen micellen rond vettdeeltjes.
Hoe kunnen we carbonzuren bereiden.
Oxidatie van primaire alcoholen tot aldehyden en verdere oxidatie tot carbonzuur.
Tolueen kan oxideren tot benzoezuur bij hoge temperaturen.
Grignard reagens met CO2 in zuur waterig midden
Hydrolyse van cyanide
Waarom kan bv. tert-butylbenzeen niet oxideren?
Het heeft geen alfa-H
Reactie Grignard reagens met CO2 (+ mechanisme)
RMgX + CO2 geeft een carbonzuur en water.
CO2 moet eerst in droog ether reageren met RMgX tvv R-CO-O^-MgX^+
En dan met H+ in water tot R-COOH
Hydrolyse van cyanide (+ mechanisme)
R-CN met water in zuur midden reageert tot RCOOH en NH4^+Cl^-
Halogeenderivaat
Een carbonzuur kan reageren met thionylchloride tot een acylchloride (= chloorderivaat).
Zuuranhydride
2 carbonzuren die aan elkaar hangen via een O (De OH binding is weg)
Men kan dit verkrijgen door een carbonzuur te doen reageren met een acylchloride.
Esters
R-CO-OR’
Hebben vaak een fruitige en aangename geur.
Naam van de vorm “[naam R’] [naam C-zuur]-oaat”
Methylbutanoaat.
Nucleofiele substitutie bij derivaten.
Het beste bij sterk elektronegatieve leaving groepen, dit wil zeggen dat zuurhalogeniden het beste zullen reageren. Zuuranhydriden iets slechter, esters dan nog iets slechter en amiden het slechtst.
Bereiding van esters (+ mechanisme) – slide 29
C-zuur met alcohol in zuur midden vormt een ester in water. Het mechamisme voor deze reactie is een nucleofiele substitutie.
//
Lactonen
Cyclische esters, gevormd uit een hydroxycarbonzuur (heeft zowel een OH als een COOH groep) in zuur midden. Met water als bijproduct.
Reacties van esters en toepassingen
Hydrolyse van ester in een basisch midden tvv zout en alcohol. —- Men kan dit toepassen op olie of vet om zeep maken.
Alcoholyse ter vorming van een ander ester en een carbonzuur
Ammonolyse van esters: NH3 kan reageren met een ester tot een amide en een alcohol.
Reactie met 2 grignardmoleculen en verder door tot een alcohol
Reductie van esters tot een C-zuur en een alcohol
Reacties van zuurhalogeniden.
Toepassing
In water kan het reageren tot een C-zuur en een anorganisch zuur.
In een alcohol kan het reageren tot een ester en een anorganisch zuur.
In NH3 tot een amide en ammoniumzout.
Maken van aspirine (azijnzuuranhydrine met salicylzuur)
Reacties van zuuranhydriden
In water tot 2 organische zuren
In een alcohol tot een ester en een organisch zuur
In ammoniak tot een amide en een organisch zuur.
Reactie van amiden
In water kan het reageren tot een alcohol en ammoniak.
Zie slide 50 voor een overzicht.
