ACID CARBOXYLIC VÀ CÁC DẪN CHẤT
MỤC TIÊU
1. Trình bày được định nghĩa, phân loại, danh pháp quốc tế của acid
carboxylic và este.
2. Nêu được tính chất vật lý, hóa học của acid carboxylic và este.
3. Nêu được ứng dụng một số chất điển hình của acid carboxylic và este.
1. Acid carboxylic
1.1. Cấu tạo và phân loại
Acid carboxylic là loại hợp chất hữu cơ mà phân tử của nó gồm có nhóm
carboxyl liên kết liên kết trực tiếp với nguyên tử carbon hoặc nguyên tử
hidro.
:
R(COOH)n
Phân loại:
acid monocarboxylic
Theo n
acid polycarboxylic
Có thể chia acid hữu cơ thành 3 nhóm:
- Acid carboxylic no
- Acid carboxylic không no
- Acid poly carboxylic no và chưa no.
H-COOH
CH2=CH-COOH
CH3
CH3-CH-CH2-COOH
CH3-COOH
HOOC-COOH
CH3
CH2=C-CH2-COOH
HOOC-CH=CH-COOH
COOH
COOH
1.2. Danh pháp
1.2.1. Danh pháp IUPAC:
Acid béo
Acid + tên hydrocarbon tương ứng(tính cả nguyên tử C trong nhóm chức) + oic
Acid vòng
Acid + tên hydrocarbon tên hydrocarbon tương ứng( Không tính nguyên tử C
trong nhóm chức) + carboxylic
CH3
CH2=C-CH2-COOH
HOOC-CH=CH-COOH
COOH
COOH
acid 3-methyl but-3-en-1-oic
acid butendioic
acid cyclohexancarboxylic
acid benzencarboxylic
acid benzoic
(1)H-COOH
acid methanoic
(3)CH2=CH-COOH
acid propenoic
(2)CH3-COOH
acid ethanoic
(4)HOOC-COOH
acid ethandioic
CH3
CH3-CH-CH2-COOH
(5)acid 3-methyl butanoic
1.2.2. Danh pháp thông thường
Đối với acid hữu cơ đầu dãy: thường dùng tên xuất phát từ nguồn gốc của
chúng
Tªn IUPAC
C«ng thøc
H-COOH
Tên thường
Nguån gèc
a.methanoic
a.formic
Formica: con kiến
a.ethanoic
a.acetic
Acetum: dấm
a.propanoic
a.propyonic
Protospion: sữa
CH -(CH ) - COOH
3
22
a.butanoic
a.butyric
Butyrum: bơ
CH -(CH ) - COOH
3
23
a.pentanoic
a.valeric
Valer: cây nữ lang
CH -(CH ) - COOH
3
24
a.hexanoic
a.caproic
Caper: con dê
CH -(CH ) - COOH
3
25
a.heptanoic
a.enantic
Oenanthe: hoa nho
a.ethandioic
a.oxalic
Họ cây oxalic
CH -COOH
3
CH -CH -COOH
3
2
HOOC-COOH
C«ng thøc
Tªn IUPAC
Tên thường
Nguån gèc
HOOC-COOH
a.ethandioic
a.oxalic
Họ cây oxalic
HOOC-CH -COOH
2
a.propandioic
a.malonic
Malon: táo
HOOC-(CH ) -COOH
22
a.butandioic
a.sucinic
Sucinium: hổ phách
HOOC-(CH ) -COOH
23
a.pentandioic
a.glutaric
Gluten:protein bột
HOOC-(CH ) -COOH
24
a.hexandioic
a.adipic
Adeps: chất béo
CH3-(CH2)16-COOH
a.octadecanoic
a. stearic
stear :có nghĩa là mỡ hay chất
béo đặc
C17H33 COOH
-CH3[CH2]7CH=CH[CH2]7COOH
a. cís- octadec-9-enoic
a. oleic
oleum có nghĩa là dầu
1.3. Phương pháp điều chế
1.4. Tính chất vật lý
Do cấu tạo của nhóm carboxyl nên acid có khả năng tạo thành liên kết
hydro bền vững hơn cả alcol nên nhiệt độ sôi của các acid carboxylic cao
hơn của các rượu tương ứng.
Trong cùng dãy đồng đẳng nhiệt độ sôi tăng khi khối lượng phân tử tăng
Đối với các acid carboxylic thấp (C1 – C4) là chất lỏng linh động, hòa tan vô
hạn trong nước.
Các acid trung bình (C5 – C9) là chất lỏng sánh như dầu, hòa tan kém trong
nước.
Acid cao (từ C10 trở lên) là chất rắn, không mùi, không tan trong nước, dễ
tan trong dung môi hữu cơ.
1.5. TÍNH CHẤT HÓA HỌC
..
O
CH3 C
H
O
Nguyên tử Hα linh
động
Nguyên tử H linh
động
Phản ứng hóa học của acid carboxylic gồm 4 loại chính:
Phản ứng làm đứt liên kết O – H
Phản ứng vào nhóm C= O
Phản ứng đêcarboxyl hoá
Phản ứng ở gốc H – C
1.5.1. Phản ứng của liên kết O–H
. Tính acid:
Trong dung dịch, acid carboxylic là một acid yếu, phân li thuận nghịch
CH3COOH
CH3COO
-
+ H+
Ñoä maïnh acid : HCl > CH3COOH > H2CO3
Các nhóm hút electron (có hiệu ứng –I) làm tăng lực acid của acid carboxylic
Ngược lại, các nhóm thế đẩy electron (có hiệu ứng +I) làm giảm lực acid
Quỳ tím
Kim loại (trước
Đổi màu sang đỏ
Muối + Hiđro
H)
Acid
Bazơ
Muối + Nước
Carboxylic
Oxyd base
Muối
Muối + Nước
Muối mới + Acid mới
1.5.2. Phản ứng xảy ra ở nguyên tử C của
nhóm – COOH
Phản ứng este hóa
CH3-C-
OH
+
H
O-CH
+ 2-CH3
O
HOH
Viết gọn:
CH3-COOH + C2H5-OH
acid axetic
alcol etylic
H2SO4 đặc,
0
t
Đây là phản ứng este hóa (Phản ứng thuận nghịch)
CH3-COO-C2H5 + H2O
etyl axetat
Tổng quát
H2SO4 đặc, t
RCOOH
Acid carboxylic
+ R’OH
Ancol
Để nâng cao hiệu suất phản ứng este hóa cần:
+ Dư acid hoặc alcol
+ Chưng cất lấy este ra ngay
+ H2SO4 đặc xúc tác hút nước.
0
RCOOR’ + H2O
ESTE
1.5.3. Phản ứng khử hóa acid carboxylic
RCOOH
LiAlH4 / H + , H 2O
OH
→
RCH
2
1.5.5. Phản ứng thế nguyên tử H ở Cα
Đối với acid béo, do ảnh hưởng của nhóm carboxyl là nhóm hút điện tử gây ra hiệu
ứng hút electron làm cho H đính ở C vị trí α trở nên linh động, dễ bị thế
1.6. Các chất điển hình
HCOOH dùng trong công nghiệp dệt, thuộc da.
CH3COOH (E260) làm dấm ăn. Dùng trong
công nghiệp làm dung môi, tổng hợp thuốc, chất
thơm, phẩm nhuộm...
C6H5COOH (E210) dùng chống khuẩn trong
kem đánh răng, nước súc miệng, mỹ phẩm, trong
công nghiệp đồ hộp. Trong y học dùng làm thuốc
sát trùng, diệt nấm. C6H5COONa làm thuốc ho.
Natri benzoat 50 mg