Функциональные производные карбоновых кислот

Цель лекции Получить четкое представление о химическом строении и свойствах функциональных производных карбоновых кислот, взаимосвязи химического строения и биологической активности.

План лекции 1.Классификация 2.Номенклатура 3.Физические свойства 4.Способы получения 5.Химические свойства 6.Медико-биологические свойства

Функциональные производные карбоновых кислот - производные у которых ОН-группа замещена нуклеофильной частицей Z Z Тип производных -ОR Сложные эфиры -OOH Пероксикислоты Ангидриды -SR Тиоэфиры -Hal Галогенангидриды -NH 2,-NHR,-NR 2 Амиды -NHOH Гидроксамовые кислоты -NHNH 2 Гидразиды Уреиды Z

Тетраэдрический механизм + субстрат реагент (нуклеофил) нестабильный продукт присоединения + - δ+δ+ уходящая частица +

Сравнение активности функциональных производных в реакциях S N R–С О Cl δ+δ+ R–С О OR 1 δ+δ+ R–С О O О δ+δ+ δ+δ+ О NH 2 δ+δ+ δ+δ+ R–С О ОН -I-I+M > : : : : : -I-I < -I-I < -I-I < -I-I

- - Уменьшение стабильности уходящей частицы

Уменьшение ацилирующей способности =

ХЛОРАНГИДРИДЫ

Получение хлорангидридов СН 3 –С О ОН уксусная кислота +SOCl 2 CH 3 –С О Cl + + HClSO 2 ацетилхлорид С О ОН +РCl 5 С О Cl + РOCl 3 +HCl бензоилхлорид бензойная кислота тионилхлорид toto toto 1. Из карбоновых кислот

Свойства хлорангидридов кислот R–С О Cl R–COO - R–С О O О +NaCl реакция ацилолиза (ацидолиза) R–С О ОН + НCl реакция гидролиза Н 2 О : Na +

Свойства хлорангидридов кислот R–С О Cl R–OH R–С О OR + НCl реакция алкоголиза NH 3 R–С О NH 2 + НCl реакция аммонолиза R–NH 2 R–С О NH–R + НCl реакция аминолиза : : :

Восстановление Свойства хлорангидридов кислот

АНГИДРИДЫ

Получение ангидридов СН 3 –С О O О О OНOН О ОН + +Н2ОН2О Р 2 О 5, t o уксусный ангидрид ацетилацетат ацетангидрид 1. Из карбоновых кислот

Получение ангидридов ацетилхлорид формиат натрия муравьиноуксусный ангидрид формилацетат 2. Взаимодействием ацилгалогенидов с солями карбоновых кислот

Свойства ангидридов R–С О O О Н2ОН2О : О ОН 2 R–OH : R–С О OR + R–COOH R-SH : R–COOH+ реакция гидролиза реакция алкоголиза реакция тиолиза

Свойства ангидридов R–С О O О NH 3 : R–С О NH 2 + R–COOH R–NH 2 : R–С О NH–R +R–COOH реакция аммонолиза реакция аминолиза

Сложные эфиры

Способы получения 1.Ацилированием спиртов и фенолов -карбоновыми кислотами -хлорангидридами -ангидридами 2. Реакция Тищенко этилацетатуксусный альдегид этанолят алюминия

Способы получения 3. Алкилированием солей карбоновых кислот алкилгалогенидами метилацетат

Способы получения 4. Электрофильное присоединение карбоновых кислот к алкенам и алкинам трет-бутилацетат

Способы получения винилацетат

СН 3 –С О ОСН 3 Свойства сложных эфиров 1) Кислотный гидролиз +Н2ОН2О Н+Н+ t o СН 3 –С О OНOН + СН 3 ОН метилацетат уксусная кислота метанол

Свойства сложных эфиров 2) Щелочной гидролиз +NaОH Н2ОН2О t o С О ОNa + С2Н5ОHС2Н5ОH этилбензоат бензоат натрия этанол С О ОС 2 Н 5

Свойства сложных эфиров СН 3 –С О ОС 2 Н 5 NH 3 СН 3 –С О NН2NН2 С 2 Н 5 ОН + СН 3 –NH 2 СН 3 –С О NH–СН 3 С 2 Н 5 ОН + аммонолиз аминолиз t o 3) Получение амидов кислот..

Свойства сложных эфиров 4) Переэтерификация анестезин этил-n-аминобензоат 2-(диэтиламино)этанол новокаин 2-(диэтиламино)этил-п-аминобензоат + δ+δ+..

Свойства сложных эфиров 5) Сложноэфирная конденсация 2

Механизм реакции сложноэфирной конденсации δ+δ+ δ-δ- С2H5OС2H5O δ+δ+ δ-δ

Свойства сложных эфиров 6) Взаимодействие с магнийорганическими соединениями (реактивами Гриньяра) 4-метилгептанол-4

Свойства сложных эфиров 7) Восстановление этилфенилацетат 2-фенилэтанол этанол

АМИДЫ

Получение амидов 1.Ацилирование аммиака или аминов -карбоновыми кислотами -хлорангидридами -ангидридами -сложными эфирами

Получение амидов 2. Неполный гидролиз нитрилов 4-метилбензамид

Строение амидной группы R / R R R /

R / R R / R ТРАНС-ЦИС- H

Свойства амидов СН 3 –С О NН2NН2 + О NH–СН 3 + ацетамид N-метиламид уксусной кислоты Н2ОН2О +НCl СН 3 –С О OНOН NН 4 Cl + NaOH СН 3 –С О ONa +CH 3 NН 2 toto toto 1. Кислотный гидролиз 2. Щелочной гидролиз

СН 3 –С О NН Н Свойства амидов 3. Основные с сс свойства О NН2NН2 +Н+Н+ О NН2NН2 –H +4. Кислотные с сс свойства +NaNН 2 СН 3 –С О NHNa + NH 3 : : :

Свойства амидов 5. Расщепление азотистой кислотой 4-метилбензамид N-нитрозо-4-метилбензамид 4-метилбензойная кислота

Свойства амидов 5. Дегидратация нитрил P2O5P2O5

Свойства амидов 6. Восстановление амин

Свойства амидов 6. Восстановление + Na, NH 3, C 2 H 5 OH 4-метилбензальдегид метиламин

Свойства амидов 7. Галогенирование сукцинимид N-бромосукцинимид

Свойства амидов 7. Галогенирование (расщепление по Гофману) 4-метиланилин 4-метилбензамид

Получение гидроксамовых кислот + NH 2 OH NHOH + HZHZ

Кислотные свойства гидроксамовых кислот R OH R OH + +

Образование комплексов с солями металов R OH СuСu R HO OH

..