Производные карбоновых кислот. Ненасыщенные карбоновые кислоты

1. Органическая химия

Центр дистанционного обучения
Органическая химия
Тема лекции:
Производные карбоновых кислот (продолжение)
ФИО преподавателя: Коновалова Надежда Валерьевна
e-mail: [email protected]
Online-edu.mirea.ru
online.mirea.ru

2.

Центр дистанционного обучения
Реакции нуклеофильного замещения при карбонильной группе
O
R C
Z
+ Y
O
R C Z
Y
O
R C
Y
+ Z
Реакционная способность производных карбоновых кислот в реакциях SN:
• электронные факторы
online.mirea.ru

3.

Центр дистанционного обучения
Г. Реакции с С-нуклеофилами
а) реакции с реактивами Гриньяра
• из сложных эфиров получаем спирты:
CH3
CH2
O
+
C
OCH3
метилпропаноат
CH3
CH2
CH3
метилмагнийбромид
OMgBr
CH3
MgBr
OMgBr
CH3 MgBr
CH2 C OCH3
- Mg(OCH3)Br
CH3
C CH3
CH3
H 2O
- Mg(OH)Br
2-метил-2-бутоксимагнийбромид
OH
CH3
CH2
C CH3
CH3
2-метил-2-бутанол
online.mirea.ru

4.

Центр дистанционного обучения
б) реакции с Cd-органическими соединениями
O
O
CH3
CH2
C
+
Cd(CH3)2
CH3
CH2
C CH3 + CH3CdCl
Cl
пропионилхлорид
диметилкадмий
2-бутанон
метилкадмийхлорид
online.mirea.ru

5. в) Реакции с CH-кислотами реакции с соединениями, содержащими активрованную метиленовую группу

Центр дистанционного обучения
в) Реакции с CH-кислотами
реакции с соединениями, содержащими активрованную
метиленовую группу
O
H2C
C OC2H5
C OC2H5
O
B
- BH
HC
O
O
O
C OC2H5
C OC2H5
C OC2H5
HC
HC
C OC2H5
C OC2H5
C OC2H5
O
O
O
малоновый эфир
online.mirea.ru

6.

Центр дистанционного обучения
• реакции с соединениями, содержащими активрованную
метиленовую группу
H 2C
O
O
C OC2H5
C OC2H5
+ C2H5ONa
C OC2H5
O
C OC2H5
CH3
CH2
C
Cl
- NaCl
O
малоновый эфир
O
C 2H 5
- C 2H5OH
Na HC
O
C HC
O
натрмалоновый эфир
C OC2H5
C OC2H5
O
пропионилмалоновый эфир
online.mirea.ru

7.

Центр дистанционного обучения
• Сложноэфирная конденсация Кляйзена
• 1. метиленовые компоненты – эфиры кислот
online.mirea.ru

8.

Центр дистанционного обучения
• Механизм сложноэфирной конденсации
Na
H
O
CH2 C
OC2H5
O
CH2 C
OC2H5
C2H5O Na
- C2H5OH
CH2
C
OC2H5
O
CH3 C
OC2H5
этилацетат
Na O
CH3
O
O
O
C CH2
C
CH3
OC2H5
OC2H5
O
C CH2
C
OC2H5
- C2H5OH
C2H5O Na
O
CH3
Na
C CH
O
O
C
OC2H5
CH3
C CH
O
O
C
OC2H5
CH3
C CH
O
C
OC2H5
натрацетоуксусный эфир
H
O
CH3
C CH2
O
C
OC2H5
ацетоуксусный эфир
online.mirea.ru

9.

Центр дистанционного обучения
• Направленная сложноэфирная конденсация
С
O
O
O
OC2H5
+ CH3
этилбензоат
CH2
C
OC2H5
C2H5ONa
- C 2H5OH
Na
O
H
С C C
CH3 OC2H5
этилпропионат
O
O
С CH C
CH3 OC2H5
этиловый эфир
2-бензоилпропионовой кислоты
online.mirea.ru

10.

Центр дистанционного обучения
• Направленная сложноэфирная конденсация
H
O
CH3 СH C
OC2H5
этилпропаноат
Na
C2H5O Na
- C2H5OH
СH3
O
CH3
CH C
OC2H5
O
H C
OC2H5
Na O
O
O
H C
O
CH C
OC2H5
CH
OC2H5 CH3
C
O
H C CH
OC2H5
C
CH3
OC2H5
- C2H5OH
C2H5O Na
O
Na O
H C C C
OC2H5
CH
3
H
O
O
H C CH
CH3
C
OC2H5
этиловый эфир
2-метил-3-оксопропановой кислоты
online.mirea.ru

11.

Центр дистанционного обучения
2) метиленовык компоненты - кетоны
Механизм:
online.mirea.ru

12.

Центр дистанционного обучения
Д. Реакции присоединения к нитрилам
online.mirea.ru

13.

Центр дистанционного обучения
1) Гидролиз
а) Механизм гидролиза в кислой среде
H
CH3
C N
H+
CH3
C NH
ацетонитрил
C NH
CH3
O
C NH
- H+
OH
CH3
CH3
H 2O
H
O
CH3 C NH2
~ H+
C NH
H+
OH
CH3
OH
C NH2
CH3
C NH2
H 2O
ацетамид
OH
CH3
H
C NH2
O
H
~H
OH
+
CH3
C NH3
OH
OH
- NH3
CH3
C
OH
O
- H+
CH3
C
OH
уксусная кислота
online.mirea.ru

14.

Центр дистанционного обучения
б) Механизм гидролиза в основной среде – образуются соли
CH3
C N + NaOH
OH
CH3
H2O
C N Na
- NaOH
ацетонитрил
NaOH
O Na
CH3
C NH2
OH
O
- NaNH2
CH3
OH
C
CH3
NaNH2
OH - NH3
C NH
~ H+
O
CH3 C NH2
ацетамид
O
CH3
C
O Na
ацетат натрия
online.mirea.ru

15.

Центр дистанционного обучения
2) Реакции с реактивами Гриньяра:
• из нитрилов получаем кетоны
R C N
+
R'
MgX
R C N MgX
R'
H2O
R C NH
- Mg(OH)X
H2O
R'
R'
имин
CH3
C N + C2H5
ацетонитрил
MgBr
CH3
C N MgBr
C2H5
H2O, HBr
- MgBr2
R C O
CH3
C NH
C2H5
кетон
H2O, HBr
- NH4Br
CH3
C O
C2H5
2-бутанон
online.mirea.ru

16. α,β-Ненасыщенные карбоновые кислоты

Центр дистанционного обучения
α,β-Ненасыщенные карбоновые кислоты
CH2=CHCOOH
CH3CH=CHCOOH
2-пропеновая
(акриловая) кислота
2-бутеновая
(кротоновая) кислота
CH2=CCOOH
CH3
2-метилпропеновая
(метакриловая) кислота
CH=CHCOOH
3-фенилпропеновая
(коричная) кислота
online.mirea.ru

17.

Центр дистанционного обучения
1. Способы получения
• Акриловой кислоты и ее производных
1) из ацетилена (промышленные методы)
online.mirea.ru

18.

Центр дистанционного обучения
2) из этилена
А)
Б)
online.mirea.ru

19.

Центр дистанционного обучения
3) из пропилена
А) Парофазное окисление:
CH2
CH CH3 + O2
Bi2O3
t
O
CH2
CH C
H
O2
MoO3,t
O
CH2
CH C
OH
Б) Окислительный аммонолиз:
online.mirea.ru

20.

Центр дистанционного обучения
4) Через образование α- или -замещенных
производных кислот с дальнейшим элиминированием
а) Из уксусного альдегида
б) Из пропионовой кислоты
online.mirea.ru

21.

Центр дистанционного обучения
• Получение метакриловой кислоты и ее
производных
CH3
CH3
C=O
HCN
CH3
OH
H2SO4
H2O
C C N
CH2=C C N
CH2=C CONH2
H2SO4
CH3
CH3
CH3
H2SO4 ROH
H2SO4 H2O
CH2=C COOR
CH3
CH2=C COOH
CH3
online.mirea.ru

22.

Центр дистанционного обучения
• Получение кротоновой кислоты
А) альдольно-кротоновая конденсация
Б) реакция Кневенагеля
online.mirea.ru

23. 2. Химические свойства

Центр дистанционного обучения
2. Химические свойства
А) Реакции нуклеофильного замещения по карбонильной
группе
Б) Нуклеофильное присоединение к цианогруппе
нитрилов
online.mirea.ru

24.

Центр дистанционного обучения
В) Реакции электрофильного присоединения по C-C связи
online.mirea.ru

25.

Центр дистанционного обучения
г) Реакция Дильса-Альдера
COOCH3
+
C
N
CH3
COOCH3
t
CH3
t, p
N
C
online.mirea.ru

26. Список литературы

Центр дистанционного обучения
Список литературы
• Электронный конспект лекции на сайте учебного портала
МИРЭА https://online-edu.mirea.ru/course/view.php?id=1628
• Реутов, О. А. Органическая химия : учебник : в 4 частях / О.
А. Реутов, А. Л. Курц, К. П. Бутин. — 6-е изд. — Москва :
Лаборатория знаний, [б. г.]. — Часть 3 — 2017. — 547 с. —
ISBN 978-5-00101-508-6. — Текст : электронный // Лань :
электронно-библиотечная система. — URL:
https://e.lanbook.com/book/94166 (дата обращения:
07.04.2020). — Режим доступа: для авториз. пользователей.
online.mirea.ru

27. Спасибо за внимание!

Центр дистанционного обучения
Спасибо за внимание!
online.mirea.ru