Bài giảng hóa học đại cương chương v ths nguyễn vinh lan

2. Tên quố
quốc tế :

CHƯƠ
NG V
CHƯƠNG

AXIT CARBOXYLIC VÀ
VÀ DẪ
DẪN XUẤ
XUẤT

Axit + tên hidrocarbon + oic ((s
số đượ
được đánh bắt đầu từ nhó
nhóm -COOH)
CH3 – CH2 – CH2 – COOH

CH3 – CH – CH2 – COOH
CH3

Axit butanoic

A- AXIT CARBOXYLIC
HC

C

COOH

CH3

HC

C

CH

COOH

Axit 2-butenoic

Axit propinoic

R

Axit 3-metilbutanoic

Nhị
Nhị chứ
chức : Axit + tên hidrocarbon + dioic

OH

COOH

HOOC

C
H

H

O

H

Axit cis-2-butendioic ( axit maleic )
HOOC

H

HOOC

C

C

C
COOH

Axit trans-2-butendioic ( axit fumaric )
HOOC-(CH2) 2-COOH

CH2 COOH

Axit butandioic ( axit sucinic )

Axit propandioic ( axit malonic )

II. Điều chế

chế :

I. Tên gọi : Tự đọc
1. Tên th
thô
ông thư
thường :
Xuấ
Xu ấ t phá
phá t t ừ nguồ
nguồ n g ố c (h
(h ầ u h ế t t ừ g ố c Latin,
một số gốc Hy Lạp).
Thư
Thường sử dụng : iso,
iso, sec, tert,
tert, neo.
Còn sử dụng đánh số theo mẫu tự Hy Lạp : α, β,
γ…

1. Phả
Phản ứng oxi hóa :
a. Từ anken,
anken, ankin :
R

CH CH R'

R

C

C

R'

KMnO4
to

RCOOH

+

R’COOH

b. Từ aren (c
(có dây nhá
nhánh
nh)) : điều chế
chế axit thơ
thơm
H

C

OH

O

Axit formic

CH3

C

OH

CH3-CH2-COOH

β
α
CH2 CH2 CH3

COOH

O

Axit axetic

Axit propionic

KMnO4
to

+

CH3COOH


3. Điều chế

chế axit bằng tổng hợp Grignard :

b. Từ ancol bậc 1 hoặ
hoặc andehit :
( Xem tính chất hóa học ancol, andehit )
R-CH2-OH

δ- δ+
R MgX + O

C

R

O

C

H+
H 2O

OMgX

O

[O]

RCOOH

RMgX

R-CH=O

1) CO2

RCOOH

R

C

OH

O

Axit (+1C)

2) H3O+

Ví dụ: Điều chế axit 2,2-dimetilpropanoic từ 2-metilpropen
CH3

C

CH3

CH2

CH3

HCl

Cl

+

H 2O

α

RCOOH + HCl

H2C

O
C

O

O

C

C

R

+

H 2O

H+

2RCOOH
H

O
N + H + + 2H 2O

RCOOH + NH 4+

� Thủy phân amit:
R

C
O

NH2

2- H3O

+

COOC2H5
COOC2H5

hay C 2H5OCO – CH2 – COOC 2H5

Dietilmalonat
� Điều chế axit ankil axetic

α
C

� Thủy phân nitrin:
R

1- CO2

HOOC CH2 COOH Axit malonic

H+

� Thủy phân anhidrit axit:
R

COOH

CH3

MgCl

CH3

CH3

� Thủy phân clorua axit:
C

C

C

4. Tổng hợp malonic :

2. Điều ch
chế
ế axit bằng phả
phâ
ân:
phản ứng thủ
thủy ph
R

Mg
Cl eter CH3

C

CH3

CH3

CH3

CH3

COOC2H5
COOC2H5

EtONa

EtOH

H

R

RCOOH + NH 4

+

C

δ+ δ−

R–X

COOC2H5

H
COOC2 H5

+ H + + H 2O

COOC2H5

CH

(*)

H2O/H+ R

COOC2H5
to

COOH
CH
COOH

to
-CO2

R-CH2-COOH
Axit ankil axetic


chế axit diankil axetic:
axetic:
� Điều chế
Nếu sau (*
(*):
COOC2H5
R

Ví dụ 1:

1- EtONa

CH

R

C

2- R’ – X

COOC2H5

Điều chế
chế axit 3-metilbutanoic từ CH2(COOEt) 2. Các chấ
chất
cần thiế
thiết khá
khác đượ
được chọ
chọn tùy ý.

COOC2H5
R'

COOC2H5

CH

to
- CO2

COOH

δ+

C

CH(COOC2H5)2

COOH

R'

1- (CH3)2CH
2- H2O/H+

δ−

CH3

COOC2H5 EtONa
H

COOC2H5

COOC 2H5
C

δ− δ+

δ−

CH

HOOC
R

CH

R

CH

Điều chế
chế axit glutaric HOOC – CH2 – CH2 – CH2 – COOH từ

X–R–X
dietilmalonat CH2(COOC2H5)2

COOC2H5

COOC2H5

C2H5OOC

CH

CH(COOH)2

Ví dụ 2:

H

HOOC

CH

H3C

chế diaxit:
diaxit:
� Điều chế

C2H5OOC

COOH

Cl

Axit diankil axetic

H

CH2
to
-CO2

COOH
R

R'

α
C

CH
H3C

C2H5ONa

H2O/H +
R

CH3

CH2(COOC2H5)2

CH2(COOC2H5)2

HOOC – CH2 – CH2 – CH2 – COOH

H2O/H+

COOC2H5
COOH to
HOOC – CH2 – R – CH2 – COOH
-CO2
Diaxit
COOH

1- H2O/H+
2- to

C2H5ONa
δ+

CH(COOC2H5)2

Cl – CH2 – Cl

(C2H5OOC)2CH

CH2

CH(COOC 2H5)2


III. Tính chấ
chất vật lý : Tự đọc

1. Tính axit :

C á c axit đ ơ n chứ
ch ứ c đ ề u l à ch ấ t l ỏ ng hoặ
ho ặ c chấ
ch ấ t
rắn. Các axit thơ
thơm đều là chấ
chất rắn.
T ạ o liê
ê
n
k
ế
t
hidro
liê

ê
n
phâ
â
li
li
ph n t ử n ê n c ó nhiệ
nhiệ t đ ộ
sôi, nhiệ
nhiệt độ nóng chả
chảy cao hơn các nh
nhó
óm ch
chứ
ức
hữu cơ khá
khác có cùng số C.
O
R

H

O
C

C
O

R

O

H

Tạo liê
liên kết hidro với H2O tan tốt trong nước.

IV. Tính chấ
chất hóa học :

R

δ+

C

O

H

δ O
−

Tuy cũng chứ
chứa nhó
nhóm C=O như
nhưng axit
carboxylic lại khô
không cho phả
phản ứng cộng ái nhâ

nhân
như
ản ứng với CN ,
như hợp chấ
chất carbonyl (ph
(phả
NaHSO 3, NH3, …)

R

C

O

H

H+ +

R

C

O

O

O

H+
Ka =

RCOO-

RCOOH

Ka củ a axit carboxylic khoả
khoả ng 10-5 (pka≈5). Tính
axit m ạ nh h ơ n phenol, ancol nh ư ng y ế u h ơ n
các axit vô cơ mạnh như
như : HCl,
HCl, H2SO4, …
R-COOH > HOH > ROH > RC

CH > R-H

Nh ữ ng nh ó m r ú t đ i ệ n t ử l à m t ă ng t í nh axit,
axit,
nhữ
những nhó
nhóm đẩy điện tử làm gi
giả
ảm tính axit.
axit.
Đ ố i v ới axit thơ
th ơ m nhữ
nh ữ ng nhó
nh ó m r ú t đ iệ n t ử ở v ị
trí
trí orto,
orto, para làm tăng tính axit,

axit, ngư
ngược lạ i nhữ
những
nhó
nhóm cho điện tử ở vị trí
trí này làm giả
giảm tính axit.
axit.
Axit carboxylic th ể hiệ
hi ệ n t í nh axit qua c á c ph ả n
ứng :
+ Phả
Phản ứng với kim loạ
loại : Na, Zn, …
+ Phả
Phản ứng với oxit kim loạ
loại : CaO,
CaO, …
+ Phả
NaOH,, NH3, …
Phản ứng với bazơ
bazơ : NaOH
+ Phả
Phản ứng với muố
muối của axit yếu : CaCO3, …


2. Phả
Phản ứng tạo các dẫn xuấ
xuất của axit :

a. Clorua axit :
R

C

OH

+

R

PCl5

C

Cl

+

POCl3 + HCl

O

O
R

C

OH

R

+ SOCl2

C

Cl

+

SO2

O

O

b. Este (xem
(xem lại ancol)
ancol) :
c. Amid :
RCOOH + NH3

RCOONH4
to

RCOONH4

RCONH2 + H2O

3. Phả

Phản ứng thế
thế Hα
Hα
R

CH2

COOH

+ Br2

P đỏ

R

CH

COOH

+ HBr

Br

NH3

R

CH
Br

COOH

R

CH

COOH

NH2

Ứng dụng

α-amino acid
OH-

R

CH

COOH

OH

α-hidroxi acid

+

HCl