Karboxylové kyseliny II

1. Kód ITMS projektu: 26110130519 Gymnázium Pavla Jozefa Šafárika – moderná škola tretieho tisícročia Karboxylové kyseliny II

2. Obsah • Reakcie KK - Neutralizácia • Ďalšie reakcie kyslého vodíka • Reakcie na karboxylovom uhlíku - SN • Esterifikácia • Hydrolýza esterov • Ďalšie SN reakcie • Oxidácia a redukcia • Dekarboxylácia • Reakcie v uhľovodíkovom reťazci KK • Použité zdroje

3. Reakcie KK - Neutralizácia • je to reakcia KK s hydroxidmi → soli KK RCOOH + NaOH → RCOONa + H2O Napíšte reakčnú schému reakcie kyseliny mravčej s hydroxidom vápenatým. CH3COOH(aq) + NaOH(aq) → CH3COONa(aq) + H2O(l)

4. Ďalšie reakcie kyslého vodíka • Prečo sa môže používať ocot na odstránenie vodného kameňa ? Napíšte rovnicu reakcie. 2CH3COOH(aq) + CaCO3(s) → (CH3COO)2Ca(aq) + CO2(g) + H2O(l) 15 Doplňte: HCOOH + Mg → HCOOH + CuO → CH3COOH + NaHCO3→ Prečo ? Napíšte príslušnú chemickú rovnicu. • vodné roztoky karboxylátov s1 a s2 prvkov sú zásadité

5. Reakcie na karboxylovom uhlíku - SN 1 • nukleofilná substitúcia • reakciu sNčumožňuje δ+na karboxylovom C • skupina -OH môže prijať H+ → odštiepi sa z karboxylového C ako voda a nahradí sa inou Nč • vznikajú funkčné deriváty KK

6. 21 Esterifikácia • je kyslo katalyzovaná reakcia KK s alkoholmi → estery KK • H+ zvyšuje reaktivitu karboxylového C RCOOH + R´OH RCOOR´+ H2O SN s adično-eliminačným mechanizmom Napíšte reakčnú schému prípravy rumovej esencie – etyl-formiátu.

7. Hydrolýza esterov • estery v nadbytku vody hydrolyzujú na reaktanty • v kyslom prostredí → • v zásaditom prostredí → • alkalická hydrolýza tukov a olejov (esterov MK) → sodné a draselné soli MK - mydlá KK + alkohol soľ KK + alkohol H+, H2O zmydeľňovanie NaOH

8. Ďalšie SN reakcie Napíšte reakčnú schému reakcie kyseliny octovej s PCl5 a NH3. reakcia KK • s PCl5 , PCl3 , SOCl2 →chloridy KK • s NH3 alebo amínmi → amidy KK • s P2O5 (alebo iným dehydratačným činidlom) pri zvýšenej teplote → anhydridy KK R-COOH + SOCl2 → R-CO-Cl + HCl + SO2 + H2O t

9. z niektorých dikarboxylových kyselín môže vzniknúť vnútromolekulový anhydrid

10. Oxidácia a redukcia • proti oxidácii a redukcii sú KK odolné • predstavujú najvyšší oxidačný stupeň → nedajú sa ďalej oxidovať • redukčné účinky má len kyselina mravčia • karboxyl sa nedá priamo hydrogenovať vodíkom • dá sa zredukovať len veľmi silnými redukovadlami → primárne alkoholy Prečo ? R–COOHR–CH2–OH

11. Dekarboxylácia 23 • pri zahrievaní niektorých KK dochádza k odštiepeniu CO2 (zániku karboxylovej skupiny) • vyskytuje sa aj pri biochemických procesoch v živých organizmoch HOOC–CH2–COOH CH3–COOH - CO2 • Čo vzniká dekarboxyláciou kyseliny pyrohroznovej • pri kvasinkách v procese fermentácie • pri aeróbnych organizmoch oxidačnou dekarboxyláciou ?

12. Reakcie v uhľovodíkovom reťazci KK • nasýtené KK - halogenácia za prítomnosti katalyzátora na α-uhlíku • nenasýtené KK - typické reakcie nenasýtených zlúčenín (adícia H2 , X2 , HX) • aromatické KK - SE reakcie na benzénovom jadre CH3–CH2–COOH + Br2 → CH3–CHBr–COOH + HBr Prečo neplatí Markovnikovo pravidlo ? ! CH2=CH–COOH + HCl → CH2Cl–CH2–COOH

13. Použité zdroje • Zahradník, P., Lisá, V., Tóthová, A.: Organická chémia II. Bratislava: Vydavateľstvo SPN, 2007. • Benešová, M., Satrapová, H.: Zmaturuj z chémie. Bratislava: Pedagogické vydavateľstvo Didaktis. • Pečová, D.: Organická chemie. Nakladatelství Olomouc, s. r. o., 2005 • http://www.fns.uniba.sk/fileadmin/user_upload/editors/chem/kor/organika/Org-17_Karboxylove_kyseliny.pdf • http://www.planetavedomosti.sk/ Kurz ´Chémia SŠ – učiteľ´ : XVI. Zlúčeniny s karbonylovou skupinou 74. Karboxylové kyseliny (s. 1, 15, 21, 23)