Metody otrzymywania kwasów karboksylowych.pdf

(82 KB) Pobierz
METODY OTRZYMYWANIA KWASÓW KARBOKSYLOWYCH
1
METODY OTRZYMYWANIA KWASÓW KARBOKSYLOWYCH
1. Utlenianie pierwszorzędowych alkoholi, aldehydów lub bocznych łańcuchów w pierścieniu
aromatycznym:
Środki utleniające: CrO 3 /H + /H 2 O lub Na 2 Cr 2 O 7 /H + /H 2 O (Dt),
KMnO 4 /H 2 O (Dt)
dla aldehydów również odczynnik Tollensa (Ag +1 /HO - )
Ogólne schematy reakcji:
RCH 2 -OH + 2 [O] ® RCOOH + H 2 O
RCHO + [O] ® RCOOH
ArCH 3 + 3 [O] ® ArCOOH + H 2 O
Równania stechiometryczne reakcji utleniania:
3 RCH 2 OH + 4 CrO 3 + 6 H 2 SO 4 ® 3 RCOOH + 2 Cr 2 (SO 4 ) 3 + 9 H 2 O
3 RCH 2 OH + 4 KMnO 4 ® 3 RCOOK + 2 MnO 2 ¯ + KOH + 4 H 2 O
3 RCHO + 2 CrO 3 + 3 H 2 SO 4 ® 3 RCOOH + Cr 2 (SO 4 ) 3 + 3 H 2 O
3 RCHO + 2 KMnO 4 ® 2 RCOOK + RCOOH + 2 MnO 2 ¯ + H 2 O
RCHO + 2 Ag +1 + 3 HO - ® RCOO - + 2 Ag 0
CH 3
1. KMnO 4 aq, D t
2. H 3 O +
CH 3
CH 3 CHCH 2 OH
CH 3 CHCOOH
alkohol izobutylowy
kwas izomasłowy (wyd. 76%)
CH 3
COOH
Na 2 Cr 2 O 7 , H 2 SO 4 , H 2 O
D t
NO 2
NO 2
p- nitrotoluen
kwas p- nitrobenzoesowy (wyd. 86%)
2. Utlenienie alkenów (terminalnych lub symetrycznych):
Ogólne schematy reakcji:(środki utleniające jak wyżej)
RCH=CH 2 + 5 [O] ® RCOOH + CO 2 + H 2 O
RCH=CHR + 4 [O] ® 2 RCOOH
Równania stechiometryczne reakcji:
3 RCH=CH 2 + 10 KMnO 4 ® 3 RCOOK + 3 K 2 CO 3 + 10 MnO 2 + KOH + 4 H 2 O
3 RCH=CHR + 4 Na 2 Cr 2 O 7 + 16 H 2 SO 4 ® 6 RCOOH + 4 Na 2 SO 4 + Cr 2 (SO 4 ) 3 +16 H 2 O
CH 3 CH 2 CH 2 CH=CHCH 2 CH 2 CH 3 2. H 3 O +
1. KMnO 4 aq, D t
2 CH 3 CH 2 CH 2 COOH
4-okten ( Z lub E )
kwas butanowy (masłowy)
¯ (lustro) + 2 H 2 O
C 6 H 5 CH 3 + Na 2 Cr 2 O 7 + 4 H 2 SO 4 ® C 6 H 5 COOH + Cr 2 (SO 4 ) 3 + Na 2 SO 4 + 5 H 2 O
C 6 H 5 CH 3 + 2 KMnO 4 ® C 6 H 5 COOK + KOH + 2 MnO 2 ¯+ H 2 O
91327416.023.png 91327416.024.png 91327416.025.png 91327416.026.png
2
CH 3
CH 3
1. KMnO 4 aq, D t
CH 3
CH 3
CH 3 CHCH 2 CH 2 CH 2 CHCH=CH 2
2. H 3 O +
CH 3 CHCH 2 CH 2 CH 2 CHCOOH + CO 2
3,7-dimetylo-1-okten
kwas 2,6-dimetyloheptanowy (wyd. 45%)
3. Reakcja haloformowa.
O
O
(Ar) RC
CH 3 + 3 X 2 + 4 NaOH
(Ar) RC
ONa + 3 NaX + CHX 3 + 3 H 2 O
O
O
1. 3 NaOBr
2. H 3 O +
C
CH 3
C
OH
+ CHBr 3
keton cyklopropylowo-metylowy
kwas cyklopropanokarboksylowy (wyd. 76%)
CH 3
O
1. 3 NaOBr
2. H 3 O + CH 3 C
CH 3
O
CH 3 C
C
CH 3
C
OH + CHBr 3
CH 3
CH 3
3,3-dimetylo-2-butanon
kwas 2,2-dimetylopropionowy (wyd. 55%)
O
O
C
C
CH 3
1. 3 NaOCl
2. H 3 O +
OH + CHCl 3
2-acetylonaftalen
kwas 2-naftoesowy (2-naftalenokarboksylowy)
(wyd. 87%)
4. Reakcje hydrolizy nitryli w środowisku kwaśnym lub zasadowym:
Ogólny schemat reakcji:
(Ar) RC N
H 2 O, H 2 SO 4
D t
(Ar) RCOOH + NH 4 HSO 4
(Ar) RC N
NaOH, H 2 O
D t
(Ar) RCOONa + NH 4 OH
O 2 N
CH 2 CN
H 2 O, H 2 SO 4
O 2 N
CH 2 COOH
D t
cyjanek p -nitrobenzylu
kwas p -nitrofenylooctowy (wyd. 95%)
CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 CN
1. H 2 O, NaOH. D t
2. H 3 O +
CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 COOH
cyjanek butylu
kwas walerianowy (pentanowy)
(wyd. 80%)
4. Reakcja związków magnezorganicznych z CO 2 .
91327416.001.png 91327416.002.png 91327416.003.png 91327416.004.png 91327416.005.png 91327416.006.png 91327416.007.png 91327416.008.png 91327416.009.png 91327416.010.png 91327416.011.png 91327416.012.png 91327416.013.png
3
Ogólny schemat syntezy:
O
H 3 O +
O
(Ar) RX + Mg
Et 2 O bezw.
(Ar) RMgX
CO 2
(Ar) RCOMgX
(Ar) RCOH
CH 3
1. Mg / Et 2 O
2. CO 2 , 3. H +
CH 3
CH 3 C
Cl
CH 3 C
COOH
CH 3
CH 3
chlorek tert -butylu
kwas 2,2-dimetylopropanowy (piwalowy)
(wyd. 80%)
Br
1. Mg / Et 2 O
2. CO 2 , 3. H +
COOH
bromobenzen
kwas benzoesowy (wyd. 85%)
6. Synteza kwasu salicylowego (reakcja Kolbe’go).
ONa
ONa
OH
170 - 180 0 C
COONa
2
+ CO 2 ( gaz.)
+
fenolan sodu
H +
OH
COOH
kwas salicylowy (wyd. 27%)
7. Syntezy z wykorzystaniem malonianu dietylu.
·
alkilowanie anionu malonianowego bromkiem butylu
CH 2 (CO 2 Et) 2
1. EtONa
2. BuBr
CH 3 (CH 2 ) 3 CH(CO 2 Et) 2
H 3 O +
D t
CH 3 (CH 2 ) 3 CH 2 COOH
malonian dietylu
butylomalonian dietylu
kwas heksanowy (wyd.75%)
·
reakcja Michaela
EtO 2 C
H
1. EtONa (kat)
COOH
C=C
+
CH 2 (CO 2 Et) 2
malonian dietylu
HOOCCH 2 CHCH 2 COOH
H
CO 2 Et
2. H 2 O, H 2 SO 4 , D t
kwas 1,2,3-propanotrikarboksylowy
(wyd. 91%)
fumaran dietylu
91327416.014.png 91327416.015.png 91327416.016.png 91327416.017.png 91327416.018.png 91327416.019.png 91327416.020.png 91327416.021.png 91327416.022.png
Zgłoś jeśli naruszono regulamin