De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

Hoofdstuk XII: de carboxylgroep en derivaten HOOFDSTUK XII: de carboxylgroep en derivaten: nucleofiele acyl-substitutiereactie Mc Murry: pagina 737-809.

Verwante presentaties


Presentatie over: "Hoofdstuk XII: de carboxylgroep en derivaten HOOFDSTUK XII: de carboxylgroep en derivaten: nucleofiele acyl-substitutiereactie Mc Murry: pagina 737-809."— Transcript van de presentatie:

1 Hoofdstuk XII: de carboxylgroep en derivaten HOOFDSTUK XII: de carboxylgroep en derivaten: nucleofiele acyl-substitutiereactie Mc Murry: pagina

2 Hoofdstuk XII: de carboxylgroep en derivaten XII.1 Inleiding Cholinezuur CH 3 COOHethaanzuur of azijnzuur: geur van azijn CH 3 CH 2 CH 2 COOHbutaanzuur of boterzuur: geur van zure boter CH 3 (CH 2 ) 4 COOHhexaanzuur of capronzuur: aroma van vuile sokken

3 Hoofdstuk XII: de carboxylgroep en derivaten

4 XII.3 Structuur en fysische eigenschappen van carbonzuren en derivaten (Mc Murry: p )

5 Hoofdstuk XII: de carboxylgroep en derivaten

6 Kookpunten (illustratie) MGkpt (°C)MGkpt (°C)MGkpt (°C) CH 3 CH 2 CH CH 3 CH 2 CH 2 CH 3 580CH 3 (CH 2 ) 4 CH CH 3 CH 2 OH4678CH 3 CH 2 CH 2 OH6097CH 3 (CH 2 ) 4 OH88138 HCOOH46101CH 3 COOH60118CH 3 (CH 2 ) 2 COOH88164 HCONH CH 3 CONH CH 3 CONMe HCOOMe6032CH 3 COOEt88 77 HCOCl64/CH 3 COOCl92 80 CH 3 CN4182CH 3 CH 2 CN5597CH 3 (CH 2 ) 3 CN

7 Hoofdstuk XII: de carboxylgroep en derivaten XII.4 Dissociatie van carbonzuren (Mc Murry: p , zie ook hoofdstuk VII) pKa CH 3 CH 2 OH = 16 pKa CH 3 COOH = 4.75

8 Hoofdstuk XII: de carboxylgroep en derivaten XII.5 Substituent effecten op zuurtegraad (Mc Murry: p , zie ook hoofdstuk VII) EWG EDG Elektron-Withdrawing Group sterker zuur Elektron-Donating Group zwakker zuur CH 3 COO - CCl 3 COO -

9 Hoofdstuk XII: de carboxylgroep en derivaten XII.6 Substituent effecten in benzoëzuur (Mc Murry: p ) p-methoxybenzoëzuur pKa = 4.46 benzoëzuur pKa = 4.19 p-nitrobenzoëzuur pKa = YpKa -OH4.48 -OCH CH H4.19 -YpKa -Cl4.0 -Br3.96 -CHO3.75 -CN3.55 -NO Activerende groepen Desactiverende groepen

10 Hoofdstuk XII: de carboxylgroep en derivaten XII.7 Bereiding van carbonzuren (Mc Murry: p ) Hydrolyse van een nitril (zie later dit hoofdstuk onder chemie van nitril) Voorbeeld: commerciële synthese van fenoprofen (niet-steroidale anti-inflammatoire drug (NSAID) Fenoprofen (anti-artritis, merknaam ‘Mylan’) Werkt best met primaire halogeenalkanen of niet-gehinderde secundaire substraten (zie hoofdstuk nucleofiele substitutie) om competitieve E2 eliminatie te vermijden.

11 Hoofdstuk XII: de carboxylgroep en derivaten Carboxylatie van Grignard reagentia Mechanisme: analoog aan andere Grignard reacties. Het organomagnesiumreagens addeert aan de C=O in een typische nucelofiele additiereactie. Protonatie gebeurt in een afzonderlijke stap. Voorbeeld: * Bereiding van CH 3 CH 2 CH 2 COOH uit het corresponderende halogeenalkaan ??? * Bereiding van (CH 3 ) 3 CCOOH uit het corresponderende halogeenalkaan ???

12 Hoofdstuk XII: de carboxylgroep en derivaten Oxidatie van alkylbenzenen (zie hoofdstuk oxidatie/reductie) Oxidatieve splitsing van een alkeen (zie hoofdstuk oxidatie/reductie) Indien het alkeen minstens 1 vinylisch waterstof heeft. Oxidatie van een primair alcohol of aldehyde (zie hoofdstuk oxidatie/reductie)

13 Hoofdstuk XII: de carboxylgroep en derivaten XII.9 Reacties van carbonzuren (Mc Murry: p 749) zie ook hoofdstuk zuur- / basereacties zie hoofdstuk oxidatie / reductie

14 Hoofdstuk XII: de carboxylgroep en derivaten XII.10 De nucleofiele acyl-substitutiereactie (Mc Murry: p ) Geen leaving groep: additiereacties leaving groep: substitutiereacties Maar mechanisme volledig verschilend van S N 2 !!! additieeliminatie +

15 Hoofdstuk XII: de carboxylgroep en derivaten Sterische factoren Relatieve reactiviteit van carbonzuurderivaten Ongehinderde C=O reageren sneller dan sterisch gehinderde. Sterk gepolariseerde carbonzuurderivaten reageren sneller. Elektronische factoren

16 Hoofdstuk XII: de carboxylgroep en derivaten

17 Types nucleofiele acyl-substitutiereacties

18 Hoofdstuk XII: de carboxylgroep en derivaten XII.11 Nucleofiele acyl-substitutiereacties van carbonzuren (Mc Murry: p )

19 Hoofdstuk XII: de carboxylgroep en derivaten Omzetten van carbonzuren in zuurchloriden (RCO 2 H  RCOCl) Omzetten van carbonzuren in zuuranhydriden

20 Hoofdstuk XII: de carboxylgroep en derivaten Omzetten van carbonzuren in esters (RCO 2 H  RCO 2 R’): de Fischer verestering Netto-effect: substitutie van een OH door OR’ Evenwichtsreactie ! Evenwicht verschuiven naar ester door a) onttrekken van H 2 O b) overmaat alcohol Katalyse: activatie van C=O

21 Hoofdstuk XII: de carboxylgroep en derivaten Omzetten van carbonzuren in amiden ( RCO 2 H  RCONH 2 ): Zuur – basereactie !!!! Alternatief via S N 2 reactie

22 Hoofdstuk XII: de carboxylgroep en derivaten XII.12 Chemie van zuurchloriden (Mc Murry: p ) Acid chloride

23 Hoofdstuk XII: de carboxylgroep en derivaten Hydrolyse ( RCOX  RCO 2 H ) Alcoholyse ( RCOX  RCO 2 R’ )

24 Hoofdstuk XII: de carboxylgroep en derivaten Aminolyse ( RCOX  RCONH 2 ) Tweede equivalent amine reageert met het gevormde HCl. Alternatief: NaOH. benzoylchlorideN,N-dimethylbenzamide

25 Hoofdstuk XII: de carboxylgroep en derivaten Reactie met organometaalreagentia niet geïsoleerd !! Grignard reagentia Gilman reagentia Manicon (mannelijke mier)

26 Hoofdstuk XII: de carboxylgroep en derivaten XII.13 Chemie van zuuranhydriden (Mc Murry: p ) Bereiding van zuuranhydriden Mierezuur azijnzuur anhydride Reacties van zuuranhydriden Acid anhydride

27 Hoofdstuk XII: de carboxylgroep en derivaten Zuuranhydrides ondergaan gelijkaardige reacties als zuurchlorides maar zijn minder reactief dus reageren trager. Azijnzuuranhydride is een veelgebruikt reagens voor het bereiden van acetaatesters van alcoholen en N-gesubstitueerde acetamides van amines. salicylzuuraspirine Commerciële bereiding van aspirine Commerciële bereiding van acetaminophen acetaminophenp-hydroxyaniline

28 Hoofdstuk XII: de carboxylgroep en derivaten XII.14 Chemie van esters (Mc Murry: p ) Bereiding van esters Gelimiteerd tot primaire halogeenalkanen Gelimiteerd tot simpele alcoholen Zeer algemene methode

29 Hoofdstuk XII: de carboxylgroep en derivaten Hydrolyse ( RCO 2 R’  RCO 2 H ) Base-gekatalyseerde esterhydrolyse: verzeping Afzonderlijke stap !

30 Hoofdstuk XII: de carboxylgroep en derivaten Zuur-gekatalyseerde esterhydrolyse: omgekeerde van de Fisher verestering Evenwichtsreactie ! Evenwicht verschuiven naar carbonzuur door overmaat H 2 O

31 Hoofdstuk XII: de carboxylgroep en derivaten Aminolyse ( RCO 2 R’  RCONH 2 H) Reactie met Grignardreagentia

32 Hoofdstuk XII: de carboxylgroep en derivaten XII.15 Chemie van amiden (Mc Murry: p ) Bereiding van amiden Hydrolyse van amiden AminozurenProteïne (polyamide)

33 Hoofdstuk XII: de carboxylgroep en derivaten Zure hydrolyse Amide binding: stabiel  drastische condities nodig: * sterk zuur (of sterke base), verhoogde temperatuur * natuur: enzymatisch

34 Hoofdstuk XII: de carboxylgroep en derivaten XII.16 Chemie van nitrillen (Mc Murry: p ) Bereiding van nitrillen RCH 2 Br + Na + CN - RCH 2 CN + NaBr S N 2 ether Reacties van nitrillen

35 Hoofdstuk XII: de carboxylgroep en derivaten Nitrile

36 Hoofdstuk XII: de carboxylgroep en derivaten Hydrolyse ( RCN  RCO 2 H )

37 Hoofdstuk XII: de carboxylgroep en derivaten Reactie van nitrillen met organometaal reagentia ( RCN  RCOR) nitrilImine anionketon Via hydrolyse van het gevormde imine

38 Hoofdstuk XII: de carboxylgroep en derivaten XII.17 Biologische carbonzuurderivaten (Mc Murry: p ) Acetyl Coenzyme A thioester glucosamine N-acetylglucosamine


Download ppt "Hoofdstuk XII: de carboxylgroep en derivaten HOOFDSTUK XII: de carboxylgroep en derivaten: nucleofiele acyl-substitutiereactie Mc Murry: pagina 737-809."

Verwante presentaties


Ads door Google