curs x sia

Upload: hannetjannet

Post on 07-Jan-2016

306 views

Category:

Documents


1 download

DESCRIPTION

curs X SIA.ppt

TRANSCRIPT

  • *ACIZI CARBOXILICINomenclatur1. Denumiri IUPAC Formula general adugarea sufixului oic la numele celei mai lungi catene hidrocarbonate, n care se include i carbonul grupei carboxil, care are prioritate 2. Denumiri comune care corespund originii (mai ales vegetale) sau proprietilor lor Acid formic Acid acetic Acid oxalic Acid valerianic (furnici) (acetum=oet) (mcris) (valerian) Acid butiric Acid benzoic Acid succinic (grsime) (rina de benzoe) (chihlimbar) Sunt denumii acizi organici carboxilici, deoarece prin ionizare n ap dau reacie acid

  • *3. Denumirea acizilor organici ca produi de substituie formal a unui hidrogen din hidrocarburi cu o grupare carboxil. Radicalii R-CO provenii din acizi se numesc radicali acil i sunt utilizai la citirea altor compui organiciAcid metan- Acid benzen- Acid etencarboxilic carboxilic carboxilic Ionii provenii din acizi (la ionizare) i din sruri schimb sufixul oic cu oat i astfel, carboxilul devine carboxilat, COO-.1. Dup numrul grupelor carboxil din molecul:acizi monocarboxiliciacizi dicarboxilici i policarboxilici2. Dup natura radicalului organic:acizi carboxilici saturai (i aromatici) acizi carboxilici nesaturai. ClasificareACIZI CARBOXILICI

  • *ACIZI CARBOXILICIA. ACIZI MONOCARBOXILICI SATURAI I AROMATICI Structura i unele proprieti ale gruprii carboxil Grupa funcional carboxil -COOH, formal poate fi considerat ca fiind format prin combinarea grupelor carbonil ( C=O) i hidroxil (-OH), legate la acelai atom de carbon. Rezult o funcie trivalent, n care exist o conjugare p-p,reprezentat prin formulele I-III. Determinrile de raze X arat inegalitatea legturilor C-O din gupa COOH i diferena fa de cele din grupele C=O i OH pure Structura grupei carboxil favorizeaz apariia legturilor de hidrogen intermoleculare cu formarea de dimeri cu structura ciclic

  • *ACIZI CARBOXILICI Aciditatea grupei carboxil1. Conjugarea p-p din gruparea carboxil In soluie apoas acizii carboxilici sunt ionizai conform reaciei de protoliz: Echilibrul se supune legii aciunii maselor i permite calculul constantei de aciditate (Ka) pentru fiecare acid carboxilic n parte, innd seama c acizii organici sunt acizi slabi (se poate calcula i pKa = - log Ka).

    Constante de aciditate pentru unii acizi monocarboxilici (date din literatur)

    Factori structurali ce determin i influeneaz aciditatea:

    Acidul carboxilicKa.10-5Acidul formicAcidul aceticAcidul butiricAcidul caprilicAcidul fenilaceticAcidul benzoic 17, 721,751,501,874,906,30

  • *ACIZI CARBOXILICII II III3. Efectul radicalilor (R) asupra aciditiia. Grupele respingtoare de electroni (R) micoreaz aciditatea prin mrirea sarcinii negative pe carboxilat i destabilizarea anionului (I).b. Grupele atrgtoare de electroni (R ) mresc aciditatea prin micorarea sarcinii negative pe carboxilat (efect I) i stabilizarea anionului (II). Acelai efect se manifest i n acidul nedisociat4. Aciditatea acizilor aromatici este mai mare dect a acizilor alifatici, datorit efectului de conjugare ntre sextetul aromatic i gruparea carboxil2. Conjugarea p-p izovalent din anionul carboxilat depinde de natura substituenilor grefai pe nucleul aromatica. Substituenii respingtori de electroni (alchil) micoreaz aciditateab.Substituenii cu efect atrgtor de electroni mresc aciditatea

  • *ACIZI CARBOXILICI Proprieti fizice Termenii inferiori (C1-C11) ai seriei omoloage a acizilor monocarboxilici saturai - substane lichide la temperatura obinuitiar termenii superiori (ncepnd cu C12) sunt substane solide. Temperaturile de topire i de fierbere cresc cu creterea maselor moleculare prezentnd o alternan; respectiv acizii cu numr par de atomi de carbon se topesc mai sus dect acizii cu numr impar, nvecinai. In aceeai serie omoloag temperatura de fierbere are o cretere regulat. Au puncte de fierbere mai mici dect ale alcoolilor corespunztori, dar mai mari dect ale alcanilor i eterilor Termenii superiori nu pot fi distilai n vid pentru c se descompun sub punctul de fierbere. Termenii inferiori (C1-C4) sunt solubili n ap; solubilitatea scade cu creterea masei moleculare. Acizii superiori au solubilitate limitat n ap i sunt solubili n solveni organici. Pentru o anumit concentraie acizii C6 i n special C12-C18 formeaz micelii coloidale, datorit solvatrii cu ap a grupei carboxil prin puni de hidrogen Densitatea acizilor carboxilici saturai este cu att mai mare cu ct masa molecular este mai mare. Acizii ciclici au densitate mai mare dect cei aciclici saturai

  • *ACIZI CARBOXILICI Proprieti chimice1. Formarea srurilor Acizii organici reacioneaz cu hidroxizi, oxizi bazici, carbonai i amine i formeaz sruri. La acidulare cu acizi minerali, srurile ionizate pun n libertate acizii carboxilici corespunztori. 2. Reacia de decarboxilare Acizii carboxilici sunt rezisteni i stabili la nclzire pn la circa 200oC; Pot fi distilai fr descompunere. La temperaturi mai ridicate, acizii i srurile lor pot suferi fenomenul de descompunere, prin decarboxilare.

  • *ACIZI CARBOXILICI3. Reacia de decarbonilare4. Reducerea cu LiAlH4, la 300c, 325 at5. Reacii n poziia a Radicalii hidrocarbonai din acizii carboxilici saturai dau reacii de substituie declanat fotochimic, cu radiaii UV, sau catalitic6. Reacii ale acizilor aromatici

  • *ACIZI CARBOXILICIAcidul formic, HCOOH, a fost descoperit n furnicile roii n sec. XVII i n urzici. Se gsete i in ace de brad i de pin. Este un lichid incolor, cu miros neptor, un iritant pentru piele i mucoase. Este un acid tare n comparaie cu omologii superiori. Acidul formic se obine prin metoda Berthelot, 1855, avnd la baz reacia dintre oxidul de carbon i hidroxidul de sodiu, la 200o C i 15 at, urmat de tratarea cu acid sulfuric, la 40oC.n acidul formic grupa carbonil nefiind legat de un radical organic ci de hidrogen poate funciona ca o aldehid cu proprieti reductoare, ceea ce se observ n reacia cu o soluie amoniacal de azotat de argint sau cu o soluie alcalin de permanganat de potasiu. Acidul formic este descompus de metalele din grupa platinei. De asemenea, este descompus de acidul sulfuric i de radiaiile UV. Acizii monocarboxilici saturai importaniSrurile acidului formic se descompun conform reaciilor:Ultima reacie este utilizat la hidrogenarea uleiurilor vegetale pentru obinerea margarinei. Acidul formic are aciune antiseptic fiind activ fa de mucegaiuri i enzime; este conservant (0,15% i 1-2%) pentru legume murate i fructe. Este utilizat n tbcrie pentru decalcifierea pieilor i n industria textil ca mordant auxiliar.

  • *ACIZI CARBOXILICI Acidul acetic sau acidul etanoic, CH3COOH, este lichid (T.f. 118,5oC), cu miros neptor. Acidul acetic este o substan polar ( = 1,73 D). Acidul acetic rezult n concentraie de 3-15% prin fermentarea oxidativ a soluiilor etanolice cu ajutorul bacteriilor, microderma aceti, din aer. Metoda necesit n mediu de fermentaie compui cu fosfor i azot ca hran pentru bacterii. Industrial, acidul acetic rezult pe cale de sintez, prin oxidarea acetaldehidei, folosind acetatul de mangan drept catalizator, la 60oC. Rezult acid acetic de concentraie 95-97%. Cu ali catalizatori se obine un amestec de componente care se poate separa prin distilare. Rezult la distilarea uscat a lemnului. Acidul acetic anhidru, obinut prin rectificare, se numete acid acetic glacial (se solidific la rece, la +16,6oC) i este caustic. In cantiti mici acidul acetic este condiment i conservant (oet). Acetatul de calciu servete la conservarea pinii i brnzei (0,4-1%). Acidul acetic este un bun solvent. Poate funciona ca mordant auxiliar n industria textil (acetat de aluminiu). Unele sruri sunt oxidani (Pb(OAc)4). Acidul acetic poate fi materie prim pentru obinerea acetonei. Acidul acetic poate participa la unele transformri cu importan biochimic. Acidul propionic sau propanoic, CH3CH2COOH, este un lichid incolor, solubil n ap, netoxic. Are aciune fungicid ca acid i ca sare de sodiu. Propionaii de natriu i de calciu sunt i buni antiseptici (pn la 0,2% n pine). Propionatul de calciu este un hemostatic. Acidul propionic se utilizeaz la obinerea unor esteri ai celulozei. Acidul butiric sau n-butanoic CH3-CH2-CH2-COOH, se gsete n untul alimentar. Sintetic se obine prin metoda oxo sau prin oxidarea butanalului. Se poate obine i prin fermentaia oxidativ (cu bacterii) a glucozei. Acidul butiric este un lichid cu un miros respingtor. Este component al grsimilor animale. Este utilizat la obinerea unor esteri ai celulozei, n farmacie i mase plastice

  • *ACIZI CARBOXILICI Acizii monocarboxilici cu catena normal cu numr par de atomi de carbon, C4-C22, se numesc acizi grai i se gsesc n natur ca esteri, (grsimi, uleiuri eterice). Mai rspndii sunt: acidul butiric (C4) n untul de vac, acidul capronic (C6), acidul caprilic (C8), acidul caprinic (C10) n unt de vac, de capr i n unele grsimi vegetale (unt de cocos), acidul lauric (C12) n untul de cocos i n fruct de dafin (Laurus nobilis), acidul miristic (C14), acidul palmitic (C16), acidul stearic (C18) n grsime etc. Structura acestor acizi a fost dovedit prin sintez i degradare. Ca acizi ciclici se menioneaz acidul lactobacilic, C19, izolat din Lactobacillus arabinosus i L. casei, cu structura: Acidul benzoic, C6H5-COOH, se gsete n rini vegetale i balsam, n tinctura de Tollu i de Peru. Acidul benzoic este o substan cristalizat n foie albe, strlucitoare, care sublimeaz nainte de topire. Se poate separa i prin antrenare cu vapori de ap (T.t. 121,7oC i T.f. 249,2oC). Se obine prin oxidarea toluenului sau prin hidroliza feniltriclormetanului (produs secundar la clorurarea toluenului). Acidul benzoic i sarea sa de sodiu se pot utiliza ca dezinfectani (0,1%), conservani pentru alimente i medicamente. Acizii din petrol (acizi naftenici), au fost pui n eviden n petrolul romnesc de ctre C.D.Neniescu i D.Iscescu (1938), n cantiti mici (sub 1%). Ei sunt acizi alchilcicloalcancarboxilici (cu cicluri de 5 i 6 atomi). Srurile lor de cobalt i mangan sunt catalizatori importani, iar srurile de sodiu se utilizeaz ca spunuri. Unii naftenai (de cupru, de exemplu), au proprieti fungicide.

  • *ACIZI CARBOXILICINomenclatur1. Denumiri IUPAC adugarea sufixului -dioic la numele hidrocarburii cu acelai numr de atomi de carbon, cu precizarea poziiilor grupelor carboxil2. Denumiri comune - se folosesc i denumiri empirice, intrate n uz B. ACIZI DICARBOXILICI I POLICARBOXILICI SATURAI Prezena celor dou grupe carboxil influeneaz ns aciditatea; acizii dicarboxilici saturai sunt mai tari dect acizii monocarboxilici. Ei disociaz n dou trepte. Efectul inductiv (-I) al grupelor carboxil se manifest prin creterea constantei n prima treapt de ionizare. In a doua treapt de ionizare, n general, K2 este mai mic. Aceasta datorit dificultilor de desprindere a protonului sub influena anionului carboxilat format n prima treapt de disociere. Face excepie acidul oxalic, care are o aciditate mrit (pK1 = 1,27 i pK2 = 4,27) datorit manifestrii efectului I al primei grupe carboxil fa de a doua de care este legat direct (1,2). Aciditatea grupei carboxil

  • *ACIZI CARBOXILICI Proprieti fizice Acizii dicarboxilici sunt solizi, ca urmare a numrului mare de legturi de hidrogen intermoleculare. Temperaturile de topire scad cu creterea masei moleculare i prezint alternan: acizii cu numr par de atomi de carbon au puncte de topire mai mari dect acizii din seria impar. Punctele lor de topire rmn superioare celor ale acizilor monocarboxilici. Proprieti chimice1. Formarea srurilor acide sau neutre cu participarea uneia sau a ambelor grupe carboxil este principala proprietate a acizilor dicarboxilici; tine cont de poziia reciproc a celor dou grupri carboxil. a. Acizii cu 2 sau 3 atomi de carbon, se descompun cu eliberare de dioxid de carbon2. Formarea derivailor monofuncionali sau difuncionali3. Comportarea la nclzire sau descompunerea termicb. Acizii 1,4 i 1,5-dicarboxilici conduc la anhidride favorizate stericAcid succinic Anhidrida succinic

  • *ACIZI CARBOXILICIAcid orto-ftalic Anhidrida ftalicc. Acizii 1,6 i 1,7-dicarboxilici, n prezen de anhidrid acetic (deshidratant), elimin apa i dioxid de carbon, cu formare de cetone ciclice Acid adipic Ciclopentanona Acizii dicarboxilici importaniAcidul oxalic este rspndit n natur ca sare de mcri, oxalat acid de potasiu sau ca sare de calciu. Liber se gsete n Aspergillus niger. Oxalatul de calciu se depune sub form de calculi n litiaze. Acidul oxalic este toxic. Se poate obine prin oxidarea unor compui organici, etilenglicol, glucoza etc. Din punct de vedere chimic, acidul oxalic este un reductor. Pe aceast proprietate se bazeaz utilizarea acidului oxalic ca decolorant n industria textil i n chimia analitic. Sarea de mcri (KHC2O4.H2C2O4.2H2O) este folosit la scoaterea petelor de rugin.

  • *ACIZI CARBOXILICI Acidul malonic, acid 1,3-dicarboxilic, se gsete ca sare de calciu n sfecla de zahr. Se obine prin transformarea monocloracetatului de sodiu n nitril, urmat de hidroliz. Atomii de hidrogen din grupa CH2 din molecula acidului malonic (plasat ntre grupele carboxil) sunt activi, particip la multe reacii n folosul sintezei organice. Acidul malonic se decarboxideaz uor, de aceea proprietile sunt studiate pe diester. Acidul succinic este un acid 1,4-dicarboxilic. Se gsete n cantiti mici n organismele vii i n cantiti mari n chihlimbar (succinum). Se obine prin hidrogenarea acidului maleic. Acid succinicSub form de anhidrid intervine ca acidulant n produsele alimentare. Esterii si, ca monogliceride, mbuntesc calitile produselor de panificaie. Acidul succinic i unii derivai alctuiesc materia prim n sinteza organic. Acidul adipic, 1,6-dicarboxilic, se obine industrial prin oxidarea ciclohexanonei sau ciclohexanolului cu acid azotic sau permanganat de potasiu. Prin policondensare cu diamine alifatice formeaz poliamide din care se obin fire i fibre sintetice (vezi poliamide). Unii esteri ai acidului adipic sunt buni plastifiani.

  • *ACIZI CARBOXILICIAcizi aromatici dicarboxiliciAcidul o-ftalic se obine prin oxidarea o-xilenului sau naftalenului. Acidul ftalic este o substan cristalizat, alb, cu T.t.208o (temperatura nu este net din cauza formrii anhidridei). Este materie prim pentru industria coloranilor i maselor plastice. Acidul tereftalic este greu solubil n solveni organici. Sublimeaz la 300oC. Este materie prim pentru fibra sintetic terilen.C. ACIZI NESATURAI Nomenclatur1. Denumiri IUPAC adugarea sufixului -oic la numele hidrocarburii nesaturate cu acelai numr de atomi de carbon, cu precizarea poziiilor grupelor carboxil2. Denumiri empirice, uzuale Acid propenoic Acid cis-9-octadecenoic Acid acrilic Acid oleicClasificrin funcie de tipul i numrul legturilor multiple (duble sau triple)n funcie de poziia dublei legturi fa de gruparea carboxil

  • *ACIZI CARBOXILICI Structura. Proprieti caracteristiceRadicalii organici nesaturai sunt grupe atrgtoare de electroni, cu efect I ca i halogenii, care mresc stabilitatea anionului carboxilat i deci, mresc aciditatea acidului respectiv. Peste efectul inductiv se suprapune efectul de conjugare, care acioneaz antagonist cu efectul I, tinznd s micoreze parial aciditatea. Datorit dublei legturi, unii acizi nesaturai (vezi reprezentani) apar, de cele mai multe ori, sub forma izomerilor geometrici cis-trans. Izomerii trans se gsesc n natur n cantiti mai mici; n cantiti mai mari se formeaz la hidroliza grsimilor sau prin sintez, prin reacii de eliminare; nu sunt asimilai de organism. Acizii cis sunt mai rspndii, mai stabili i intervin n procesele biochimice. Unii acizi nesaturai apar n natur ca substane uleioase, alii n stare solid. Proprieti chimiceI. Reacii caracteristice grupei carboxil1. Formarea srurilor2. Formarea derivailor funcionali

  • *ACIZI CARBOXILICI2. Adiia halogenului. Adiia I2 servete la caracterizarea gradului de nesaturare prin cifra de iod (indice de iod). 3. Reacia cu oxigenul molecular, acizii nesaturai, n special cei superiori, se autooxideaz n poziie alilic genernd epoxizi, hidroxiacizi sau se peroxideaz i se degradeaz .4. Adiia compuilor nesimetrici are loc contrar regulii lui Markovnikov deoarece orientarea adiiei este determinat de efectul atrgtor de electroni al grupei COOH asupra legturii HC=CH-II. Reacii caracteristice dublei legturi1. Adiia de hidrogen molecular n prezena de catalizatori (Ni, Pd, Pt) sau de hidrogen n stare nscnd. Reacia este util tehnologiei de hidrogenare a uleiurilor vegetale pentru obinerea margarinei5. Elaidizarea. poate fi considerat o reacie de izomerizare. Acidul oleic (cis) n prezena urmelor de acid azotos (NO2*) sau a razelor UV, trece n acid elaidic (trans).

  • *ACIZI CARBOXILICI6. In condiii speciale, prin fierbere n alcalii, acizii nesaturai pierd dioxidul de carbon cu formarea alchenelor corespunztoare. Acizi nesaturai monocarboxilici mai importani Acidul metilacrilic este un lichid care polimerizeaz uor. Esterul su metilic este monomerul sticlei plexi, sticla organic care are o transparen foarte bun i o mas molecular mare. Acidul cinamic, C6H5-CH=CH-COOH, se gsete n natur ca ester n unele rini i balsamuri. n uleiul de scorioar se gsete liber ca izomer trans (E). Izomerul cis (Z) este numit acid alocinamic i se gsete n natur numai ca ester. Acidul cinamic se obine prin sinteza din aldehida benzoic i anhidrida acetic, n cataliz bazic (vezi condensarea Perkin). Acidul alocinamic se formeaz din acid cinamic prin iluminare UV. Acidul crizantemic a fost identificat n florile de piretru. El a fost obinut i prin sintez. Acidul i esterii prezint proprieti insecticide.

  • *ACIZI CARBOXILICI Acidul oleic, (C18, 9 sau cis-9-octadecenoic), este cel mai rspndit acid n regnul vegetal. Este principala component a uleiului de msline, de floarea soarelui i a altor grsimi unde se gsete ca ester al glicerinei.. Acidul oleic este lichid incolor, inodor. Acidul elaidic este solid i nu se gsete n natur. Acidul oleic este solvent pentru unele vitamine i medicamente. Acidul ricinoleic este extras din ulei de ricin. La temperatur, el se descompune n acidul undecilenic important n parfumerie i farmacie i heptanal.Acizii nesaturai superiori, prezint un interes deosebit; ei intr n constituia grsimilor. Acidul palmitoleic, cis-9-hexadecenoic (C16-9, unde reprezint poziia dublei sau dublelor legturi), este prezent n uleiuri vegetale i n ceruri. Pn la 20% se gsete n ulei de pete Acizi polinesaturai monocarboxilici Acidul sorbic, 2,4,-hexadien-carboxilic, a fost izolat din fructele scoruului de munte i din alte plante smburoase (Sorbus). Acidul sorbic este solid i are T.t. 134oC. Este netoxic. Are aciune selectiv asupra drojdiilor i mucegaiurilor. In concentraii 0,1-0,2% are proprieti conservante i stabilizante pentru unele produse (vin, brnz, stafide).

  • *DERIVAI FUNCIONALI AI ACIZILOR CARBOXILICIDefiniieClase de derivai funcionaliStructura general a derivailor funcionali In structura derivailor funcionali se observ o conjugare intern p- :

  • *DERIVAI FUNCIONALI AI ACIZILOR CARBOXILICIA. ANHIDRIDELE ACIZILOR CARBOXILICI Anhidridele pot rezulta prin eliminare de ap din dou molecule de acizi carboxilici identici sau diferii.Nomenclatur adugarea cuvntului anhidrid la numele acidului (acizilor) de plecare anhidrid anhidrid anhidrid anhidrid acetic benzoic acetic-benzoic ftalicStructura Anhidridele prezint o conjugare funcional reprezentat prin structuri limit

  • *DERIVAI FUNCIONALI AI ACIZILOR CARBOXILICI Proprieti fizice Anhidridele cu caten normal pn la C12 sunt lichide cu miros neptor, caracteristic. Anhidridele acizilor superiori sunt solide. Temperaturile de fierbere ale anhidridelor sunt puin mai ridicate dect ale acizilor corespunztori i mai ridicate dect ale esterilor. Proprieti chimice1. Anhidridele acizilor n reacie cu apa regenereaz acizii. Reacioneaz i cu alcoolii, fenolii, amoniacul i aminele etc. Compui importani Anhidrida acetic (T.f. 140-142oC) este folosit ca agent de acilare, n industria farmaceutic, chimic, a obinerii acetatului de celuloz i altele. Anhidrida benzoic (T.t.42oC) este folosit n sinteze. Anhidrida succinic (T.t. 120oC) intr n compoziia pulberilor de copt, se adaug produselor alimentare deshidratate, fixeaz apa frnnd degradarea produselor stocate. Anhidrida ftalic (T.t.130,8oC, T.f. 284,5oC) se utilizeaz n reacii de condensare pentru obinerea antrachinonei (cu benzen) a ftaleinelor, rodaminelor, ca i la obinerea unor plastifiani pentru macromolecule (dibutil i dioctilftalat). Folosind diferii fenoli se pot obine colorani i indicatori..

  • *DERIVAI FUNCIONALI AI ACIZILOR CARBOXILICIB. ESTERI Ca derivai funcionali ai acizilor, esterii rezult prin reacia de eliminare a apei dintr-o molecul de acid i una de alcool (RCOOH + ROH RCOOR+ H2O) i pot fi considerai ca sruri. Esterii se citesc analog cu numele acestor sruri provenite de la acizii carboxilici:NomenclaturCH3COOC2H5 HCOOC2H5Etil acetat Etil formiatAcetat de etil Formiat de etil Esterii acizilor dicarboxilici se citesc corespunztor srurilor acide (monoesteri) i srurilor neutre (diesteri) Monoesterul acidului Diesterul acidului succinic succinic Pentru structuri complexe se utilizeaz prefixul carbetoxi (COOC2H5), carbometoxi (COOCH3) sau n general alcoxicarbonil

  • *DERIVAI FUNCIONALI AI ACIZILOR CARBOXILICIClasificarean funcie de natura acizilor i alcoolilor din care s-au format esterii, pot fi: a. esteri simpli (acetat de metil, benzoat de etil); b. esterii provenii din acizi dicarboxilici pot fi mono sau diesteri (monoesterul acidului adipic, diester malonic etc). c. Esterii cu mai multe funciuni esterice se numesc poliesteri.2. Dup provenien esterii pot fi:a. esteri naturali (uleiuri eterice, grsimi, ceruri etc)b. esteri de sintez (acetat de etil etc)Structura Grupa esteric prezint conjugare intern caracteristic. Esterii sunt deci substane polare, ( acetat de metil = 1,81 D). Configurativ esterii apar sub form cisoid (Z) i transoid (E): Proprieti fizice Esterii acizilor carboxilici inferiori sunt lichide cu miros plcut, insolubile n ap i solubile n solveni organici. Sunt buni dizolvani i servesc la extragerea substanelor organice din compui naturali. Esterii acizilor superiori cu alcooli superiori sunt solizi (vezi ceruri). Temperaturile lor de fierbere sunt mai sczute dect ale acizilor i uneori i dect ale alcoolilor din care provin, dar sunt mai ridicate dect ale hidrocarburilor cu aceeai mas molecular.

  • *DERIVAI FUNCIONALI AI ACIZILOR CARBOXILICI Proprieti chimice1. Esterii particip la reacii de substituie nucleofil caracteristic derivailor funcionali ai acizilor. Reaciile sunt catalizate de acizi i baze.a. Hidroliza esterilor n mediu acid este o reacie de echilibru n care se scindeaz o legtur acil-oxigen. In mediu bazic, are loc reacia de saponificare, ireversibil. Scindarea legturii acil-oxigen este susinut prin izolarea alcoolului teriar (marcat izotopic), la hidroliza bazic a unui ester marcat.b. Transesterificarea (interesterificarea) se realizeaz prin nclzirea unui ester cu alcool etilic n prezena acizilor sau alcoxizilor.

  • *DERIVAI FUNCIONALI AI ACIZILOR CARBOXILICIc. Reacia cu nucleofili cu azot are valoare preparativ pentru ali derivai funcionali ai acizilor, cnd nu este indicat folosirea clorurilor acide2. Esterii, n special cei care conin gruprile metoxil sau etoxil, pot fi descompui cu hidracizi tari, de exemplu cu HI (metoda Zeisel), reacie folosit pentru dozarea acestor grupri 3. Esterii sunt redui de ctre hidruri i catalitic, la alcoolii corespunztorin care Y H = NH3 , NH2OH, NH2-NH2, HN3, RNH2.

  • *DERIVAI FUNCIONALI AI ACIZILOR CARBOXILICI Esterii acizilor monocarboxilici saturai inferiori sunt lichide folosite ca solveni pentru lacuri, grsimi etc. Unii esteri cu mirosuri plcute sunt componente aromate n industria alimentar sau parfumerie (vezi tabel). Acetatul i propionatul de benzil au arom de iasomie i sunt utilizai n parfumerie. Esterul malonic are o mare nsemntate pentru sinteza organic (vezi acolo). Esterii acizilor adipic, ftalic i sebacic cu alcooli superiori se folosesc ca plastifiani. Esteri importaniCaracteristicile unor esteri ai acizilor monocarboxilici

    DenumireMasa molecularT.f. sau T.t. (oC)Aroma caracteristic12345Formiat de metilFormiat de etilFormiat de n-propilFormiat de iso-propilFormiat de n-butilFormiat de sec-butilFormiat de ter-butilAcetat de metilAcetat de etilAcetat de n-propilAcetat de iso-propilAcetat de n-butilAcetat de iso-butilAcetat de sec-butilAcetat de ter-butilAcetat de n-butilAcetat de iso-amilPropionat de metilPropionat de etilPropionat de n-propilPropionat de iso-propilPropionat de n-butiln-Butirat de metiln-Butirat de etil607088881021021027488102102116116116116130130881021161161301021163253817110697835678(77)101881241161129714814179981221111451021200,9740,9230,9040,8730,8920,884-0,9390,9010,8870,8720,8810,8710,8720,8670,8750,8720,9150,8920,8820,8750,8980,879rommere +romananas

  • *DERIVAI FUNCIONALI AI ACIZILOR CARBOXILICI

    n-Butirat de n-propiln-Butirat de iso-propiln-Butirat de n-butiln-Butirat de iso-amiliso-Butirat de metiliso-Butirat de etiln-Valerianat de metiln-Valerianat de etiliso-Valerianat de metil iso-Valerianat de etiln-Caproat de metiln-Caproat de etilStearat de metilStearat de etilBenzoat de metilBenzoat de etilBenzoat de n-propilBenzoat de iso-propilBenzoat de n-butilBenzoat de iso-butilFenilacetat de metilFenilacetat de etilo-Toluat de metilo-Toluat de etilm-Toluat de metilm-Toluat de etilp-Toluat de metilp-Toluat de etilCinamat de metilCinnamat de etil130130146160102116116130116130144158298212136150164164178178150164150164150164150164162176142128165178 911101271441161331491653933199212225218248242215228208227215231217/34228261/362730,872-0,8690,8790,8880,8690,8900,8740,8810,8650,8850,871--1,0891,0471,0231,0111,0050,9991,0681,0331,0681,0341,0611,028-1,025-1,049peremeremereAromatPortocalZambileScorioar Scorioar

  • *DERIVAI FUNCIONALI AI ACIZILOR CARBOXILICI Poliesterii rezult prin esterificarea unui acid dicarboxilic cu un poliol. Macromoleculele rezultate prezint catene filiforme (fibre sintetice) sau catene ramificate, tridimensionale (rini). Poliesteri Esteri naturali CeruriCeara de albine amestec de esteri ai acizilor cu numr par de atomi de carbon (C24-C34) cu alcooli primari superiori neramificai, alcani cu numr impar de atomi de carbon (C25-C35), acidul palmitic (C16), CH3-(CH2)14COOH i alcoolul cetilic, CH3(CH2)14CH2OH. La nclzire, ceara de albine se nmoaie i apoi se topete la 64oC. Este insolubil n ap i alcool, dar este solubil n solveni organici, la cald. Este utilizat n farmacie, pentru lumnri i drept protectorLanolina extras cu ajutorul solvenilor din lna de oaie, este un amestec de esteri ai unor acizi cu catena normal i ramificat (C9-C31) i alcooli primari, secundari i din clasa steroidelor, ct i acizi liberi. Este un ingredient de baz pentru unguente n cosmetic i farmacieCerurile apar i pe frunze, fructe i plante avnd rol protector. Acestea au un coninut mare (pn la 95%) de alcani. SPUNURI. Srurile metalice ale acizilor grai din grsimi se numesc spunuri. Spunurile acizilor nesaturai sunt de calitate mai bun. Cele mai bune spunuri se obin din grsimi care conin acid lauric (C12). Acidul stearic i acizii superiori micoreaz solubilitatea i puterea de spumare a spunului. Spunurile se obin prin fierberea grsimilor cu hidroxizi alcalini. Spunul conine 60-65% acizi grai (spun miez sau spun de rufe), iar prin uscare ajunge la 80-85% acizi grai.

  • *DERIVAI FUNCIONALI AI ACIZILOR CARBOXILICIGrsimile sunt substane de rezerv i principal surs de energie pentru organism. Ca structur, grsimile sunt amestecuri de esteri simpli sau micti ai glicerinei cu acizi grai saturai i nesaturai, de unde i denumirea de gliceride. Plantele sintetizeaz grsimile din amidon, iar animalele le iau prin alimentaie. Grsimile lichide se numesc uleiuri i apar n plante i semine (ulei de msline, ulei de floarea soarelui, ulei de bumbac etc) Grsimile solide sunt componente ale organismului mamiferelor (grsime de porc, grsime de capr, grsime de oaie-seu etc). Grsimile (solide sau lichide) sunt esteri ai glicerinei cu acizi monocarboxilici cu numr par de atomi de carbon i se numesc gliceride. Pot fi mono-, di-, trigliceride sau frecvent amestecuri.Compoziie Grsimile conin glicerin i acizi carboxilici saturai i (sau) nesaturai GrsimiDETERGENI. Proprieti detergente (de curire) prezint i ali compui naturali sau sintetici care se numesc detergeni.Detergenii anionici conin grupa polar SO3- sau SO3Na. Pot fi utilizai i n soluii acide i n apa dur. Detergenii anionici corespund structurii: R-C6H4- SO3Na - alchilarilsulfonaiR-O-SO3Na- esteri alchil-sulfoniciUnii dintre aceti compui sunt biodegradabili.Detergenii cationici conin o grupare cuaternar la captul unei catene lungi, [RN+(R)3]X-. Aceti detergeni prezint i aciune antiseptic.Detergenii neionici conin o grupare ionic nepolar. Prezint avantaje pentru c aciunea detergent nu depinde de pH-ul mediului sau de prezena altor ioni. Mult utilizai sunt esterii alcoolilor superiori sau alchilfenolilor avnd R = C8..C12 cu polietilenglicoli, R-O(CH2-CH2-O)n-CH2-CH2OH.

  • *DERIVAI FUNCIONALI AI ACIZILOR CARBOXILICIE. AMIDELE ACIZILOR CARBOXILICIDefiniieAmidele sunt derivai funcionali ai acizilor carboxilici n care n locul grupei OH se gsete grupa amino sau amino substituit. Amidele pot fi considerate i ca fiind derivai acilai ai amoniacului.

    Nomenclatur i clasificare Amidele se citesc prin adugarea sufixului amid la rdcina numelui acidului de la care provine: formamida, benzamida etc. Dac se ine seama de numrul radicalilor acil substituii n amoniac, amidele pot fi:RCONH2 (RCO)2NH (RCO)3N Amide primare Amide secundare Amide teriare Monoacilamina Diacilamina Triacilamina

    Amidele provenite de la unii acizi dicarboxilici se numesc imide. Succinimida Ftalimida Maleinimida

  • *DERIVAI FUNCIONALI AI ACIZILOR CARBOXILICI Structura. Grupa funcional amid devine plan prin conjugarea p- ntre electronii neparticipani, mai mobili, ai azotului amidic i electronii grupei carbonil. Proprieti fizice Amidele sunt substane solide cu excepia formamidei (T.t. 2,5oC) i dimetilforamidei (T.t. 61oC). Amidele prezint puncte de fierbere ridicate (HCONH2 T.f. 210oC, HCON(CH3)2 T.f. 153oC etc) datorit asociaiilor moleculare prin legturi de hidrogen. Proprieti chimice1. Amidele prezint caracter amfoter:

  • *DERIVAI FUNCIONALI AI ACIZILOR CARBOXILICI2. Amidele admit tautomeria amid-izoamid.3. Hidroliza amidelor cu acizi sau cu baze are loc la uoar nclzire, cu formarea acizilor carboxilici.4. Deshidratarea amidelor prin tratare cu P2O5, PCl5, SOCl2, (CH3CO2)2O, la cald, conduce la nitrili. Compui importani Dimetilformamida este o substan lichid, miscibil cu apa, alcool etilic, eter i benzen. Se utilizeaz ca solvent selectiv pentru purificarea acetilenei, butadienei i la filarea PAN. Acetamida este solid, utilizat la obinerea metilaminei i n alte reacii. Benzamida, C6H5-CONH2 (T.t.128oC), este o substan cu multe utilizri. N-Succinimida este trecut n NBS, un agent de bromurare; intervine n reacii biochimice. Acrilamida CH2=CH-CONH2 este monomer n reaciile de polimerizare. Ftalimida este utilizat n sinteza organic. In natur rezult prin degradarea unor pesticide. Zaharina se obine din toluen conform schemei: