bài giảng hóa hữu cơ axit cacboxylic

Môn học: HÓA HỌC HỮU CƠ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA VŨNG TÀU
KHOA HÓA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
TS. ĐẶNG THỊ HÀ

Phần 3: HCHC chứa nhóm chức
Tổng quan về Hydrocarbon
- Là những HCHC ngoài C và H còn chứa các nguyên tố khác
HCHC chứa nhóm chức
Dẫn suất
Halogen
Axit
cacboxilic
Ancol
Andehyd
- Xeton
Dẫn suất
oxy
Amin
Dẫn suất
nito
Cơ kim
loại
Nitro
Bài 9: Axit cacboxilic
-  Là những hợp chất chứa nhóm cacboxyl – COOH
-  Acid béo là các acid mạch thẳng không chứa liên kết kép.
-  Acid không no là các acid mạch thẳng và chứa liên kết kép.
A. Axit monocacboxylic no
B. Axit monocacboxylic chưa no
C. Axit đicacboxylic no

D. Axit đicacboxylic chưa no
A.  Axit monocacboxylic no
1. Phương pháp điều chế
-  Thủy phân hợp chất nitrilo (-CN) trong môi trường OH- / H+
-  Thủy phân este hoặc amit (-CONH2) của axit
-  Oxi hóa các hợp chất hữu cơ khác như rượu, andehyd, xeton,
anken…
- Từ hợp chất cơ kim vơí cacbon dioxit
- Tổng hợp từ oxit cacbon: đun nóng ancoxit natri (RONa) với CO
dưới áp suất thu được natri axit cacboxylic
- …
2. Tính chất vật lý
3. Tính chất hóa học
- Đặc điểm cấu tạo của nhóm cacboxyl
- Trong nhóm cacboxyl, có 2 nhóm chức là cacbonyl và hydroxyl,
do đó tồn tại hiệu ứng cảm ứng của nhóm cacbonyl, đồng thời
cặp điện tử không chia của O ở nhóm hydroxyl liên hợp với liên
kết π của nhóm cacbonyl. Cả hai hiệu ứng này đều làm cho liên
kết O-H phân cực về phía oxy làm quá trình proton hóa dễ dàng.
- Khi proton phân ly, ion cacboxylat tạo thành có cấu tạo cân đối,
bền và ổn định.
1. Phản ứng thể hiện tính axit
2. Phản ứng xảy ra ở nguyên tử C của nhóm cacboxyl: sự
tấn công của tác nhân nucleophin làm đứt liên kết C=O
4. Phản ứng thế nguyên tử Cα 3. Decacboxyl hóa
1. Tính axit
-  So với axit vô cơ: axit cacboxylic là những axit yếu
-  So với rượu: mạnh hơn rất nhiều
 Sự có mặt của nhóm hút e trong gốc R gắn vào nhóm cacboxyl
làm tăng tính axit; ngược lại các nhóm đẩy e làm giảm tính axit.

- Axit cacboxylic tác dụng với kim loại kiềm cũng như dung dịch
kiềm tạo ra muối cacboxylat
Phản ứng tạo ankyl halogenua:
Axit tác dụng với PCl5, PCl3, SOCl2 tạo thành axyl clorua do sự
thế nhóm OH bằng Clo
Phản ứng khử hóa axit cacboxilic:
-  ĐK pư: xúc tác LiAlH4 trong axit tạo ra rượu bậc 1
2. Phản ứng xảy ra ở nguyên tử C của nhóm cacboxyl
-  Đặc điểm: Nguyên tử C ở nhóm cacboxyl mang một phần điện
tích dương
  Sự tấn công của các tác nhân nucleophin
- Điều kiện phản ứng: có axit làm chất xúc tác. Vai trò của axit là
làm tăng điện tích dương của nhóm cacboxyl, tạo điều kiện cho
tác nhân nucleophin tấn công.
- Ví dụ: phản ứng este hoá
3. Phản ứng decacboxyl hóa axit: tách CO2
-  Đun nóng muối natri axit cacboxilic với vôi tôi xút:
-  Điện phân muối của axit béo, ở anot sẽ xảy ra quá trình chuyển
anion cacboxylat thành gốc tự do và tách CO2 tạo thành
hydrocacbon
-  Phản ứng xeton hóa
-  Phản ứng Hunsdiecker: decacboxyl hóa muối bạc của axit
cacboxilic khi có mặt halogen
4. Phản ứng của nguyên tử Cα
-  Nguyên tử H ở Cα dễ bị thay thế bởi halogen trong điều kiện có
xúc tác như một lượng nhỏ P đỏ (p/ư Hell-Volhard-Zelinsky)
5. Các phản ứng khác
-  Phản ứng oxi hóa: tác nhân oxy hóa mạnh và lâu. Dung dịch
H2O2 loãng oxi hoá chậm axit béo ở vị trí β tạo thành dẫn suất
axitol rồi đến xetoaxit.

-  Phản ứng tạo thành axit và nitryl: khi đun nóng muối amoni của
axit béo sẽ tạo thành amid axit
-  Loại nước tạo thành anhidrit : khu đun nóng với chất hút nước
mạnh nhứ P2O5, hai phân tử axit sẽ tách một nước để tạo thành
anhidrit