derivati karboksilnih kiselina
TRANSCRIPT
![Page 1: DERIVATI KARBOKSILNIH KISELINA](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022052123/544f16a7b1af9f2f638b557f/html5/thumbnails/1.jpg)
DERIVATI KARBOKSILNIH KISELINA
Jedinjenja izvedena iz karboksilnih kiselina
![Page 2: DERIVATI KARBOKSILNIH KISELINA](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022052123/544f16a7b1af9f2f638b557f/html5/thumbnails/2.jpg)
Podela derivata karboksilnih kiselina
Derivati kiselina (zamena –OH grupe u –COOH grupi)
• hloridi kiselina• amidi kiselina• anhidridi kiselina• estri kiselina
Supstituisane kiseline(Zamena H atoma u
radikalu)• halogenkarboksilne
kiseline• oksikarboksilne kiseline• aminokarboksilne
kiseline• ketokarboksline
kiseline
![Page 3: DERIVATI KARBOKSILNIH KISELINA](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022052123/544f16a7b1af9f2f638b557f/html5/thumbnails/3.jpg)
Derivati karboksilnih kiselina
• Nastaju zamenom –OH grupe u –COOH grupi kiselina nekim drugim atomom ili grupom
• Za ovu grupu jedinjenja karakterističan je acil ostatak
• Derivati kiselina u reakciji sa vodom ponovo daju kaboksilne kiseline iz kojih su izvedeni
R C
O
![Page 4: DERIVATI KARBOKSILNIH KISELINA](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022052123/544f16a7b1af9f2f638b557f/html5/thumbnails/4.jpg)
Reaktivnost derivata kiselina
R C
O
ClR C
O
OC R
O
R C
O
OR1
R C
O
OHR C
O
NH2
R C
O
O
acil-hloridi estrianhidridi kiseline amidi karboksilatni jon
povecana stabilnost usled rezonance
povecana reaktivnost
![Page 5: DERIVATI KARBOKSILNIH KISELINA](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022052123/544f16a7b1af9f2f638b557f/html5/thumbnails/5.jpg)
Hloridi kiselina - acilhloridiAcilhloridi su veoma reaktivna jedinjenja koja se
koriste u organskoj sintezi.
CH3 C
O
Cl H2O CH3 C
O
OH HCl+ +
CH3 C
O
Cl HOCH2CH3 CH3 C
O
O CH2CH3 HCl++
CH3 C
O
Cl NH3 CH3 CO
NH2 HCl+ +
1. U reakciji sa vodom daju karboksilne kiseline
2. Sa alkoholima daju estre
3. U reakciji sa amonijakom nastaju amidi kiselina
![Page 6: DERIVATI KARBOKSILNIH KISELINA](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022052123/544f16a7b1af9f2f638b557f/html5/thumbnails/6.jpg)
Anhidridi karboksilnih kiselina• Sadrže dva acil-ostatka vezana kiseoničnim
mostom• Reaktivniji su od karboksilnih kiselina• Monokarboksilne kiseline daju aciklične a
dikarboksilne kiseline ciklične anhidride.
CH3 C O C CH3
O O
CH2 CO
CH2 CO
O
anhidrid monokarboksline kiselineanhidrid sircetne kiselineaciklican
anhidrid dikarboksilne kiselineanhidrid cilibarne kiselineciklican
![Page 7: DERIVATI KARBOKSILNIH KISELINA](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022052123/544f16a7b1af9f2f638b557f/html5/thumbnails/7.jpg)
Anhidridi karboksilnih kiselinaHemijske osobine
Daju slične hemijske reakcije kao i hloridi kiselina
CH3 C
O
O C
O
CH3 H2O+ CH3 C
O
OH2
CH3 C
O
O C
O
CH3 + HO CH2CH3 CH3 C
O
O CH2CH3 + CH3 C
O
OH
+CH3 C
O
O C
O
CH3 NH3 +CH3 C
O
O NH2 CH3 C
O
OH
1. Sa vodom daju karboksilne kiseline
2. Sa alkoholima daju estre
3. Sa amonijakom daju amide
![Page 8: DERIVATI KARBOKSILNIH KISELINA](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022052123/544f16a7b1af9f2f638b557f/html5/thumbnails/8.jpg)
Estri karboksilnih kiselina
• Estri karboksilnih kiselina nastaju zamenom –OH iz karboksilne grupe alkoksidnim ostatkom.
• Postoje estri monokarboksilnih i dikarboksilniih kiselina koji sadrže dve estarske veze (dvostruki estri).
R C
O
O R1 R C
O
O R 1C
O
O R- estarska veza -estarske veze
estar monokarboksilne kiseline estar dikarboksilne kiseline
![Page 9: DERIVATI KARBOKSILNIH KISELINA](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022052123/544f16a7b1af9f2f638b557f/html5/thumbnails/9.jpg)
Estri karboksilnih kiselina• Jedinjenja iz grupe estara se nalaze u svih ćelijama:
osnovni su sastojci masti,ulja i voskova, poznati su fosfatni estri šećera i oni koji se nalaze u nukleinskim kiselinama i fosfolipidima
• Primena: rastvarači i arome• Najpoznatija je reakcija hidrolize (sa vodom) poznata
pod nazivom saponifikacija
H2OCH3 C
O
O CH2CH3 +
kiselinebazeenzimi
CH3 C
O
OH HO CH2CH3+
![Page 10: DERIVATI KARBOKSILNIH KISELINA](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022052123/544f16a7b1af9f2f638b557f/html5/thumbnails/10.jpg)
Estri karboksilnih kiselinaTransesterifikacija
R C O CH3
O+ CH3 CH2 OH R C O CH2 CH3
OCH3 OH+
H+
• CH3-CH2-OH je nukleofil• višak reagensa dovodi do pomeranja ravnoteže
![Page 11: DERIVATI KARBOKSILNIH KISELINA](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022052123/544f16a7b1af9f2f638b557f/html5/thumbnails/11.jpg)
Amidi karboksilnih kiselina• Amidi karboksilnih kiselina nastaju zamenom –OH iz
karboksilne grupe amino grupom.• Amidi su amfoterna jedinjenja
• Hidrolizom daju karboksilnu kiselinu iz koje su nastali i amonijak
CH3 C
O
NH2NaOH
CH3 C
NH
ONa + H2O CH3 C
O
NH2HCl CH3 C
O
NH3 Cl-+
CH3 C
O
NH2H2O CH3 C
O
OH NH3+
![Page 12: DERIVATI KARBOKSILNIH KISELINA](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022052123/544f16a7b1af9f2f638b557f/html5/thumbnails/12.jpg)
Diamid ugljene kiselineKarbamid (urea)
H2O CO2 H2CO3+ C OHHO
OUGLJENA KISELINA
C NH2HO
O
C NH2H2N
Omonoamid diamidkarbaminskakiselina
karbamidurea
![Page 13: DERIVATI KARBOKSILNIH KISELINA](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022052123/544f16a7b1af9f2f638b557f/html5/thumbnails/13.jpg)
Dobijanje i upotreba karbamida
• Industrijski se dobija iz CO2 i NH3
• CO2 + NH3 → CO(NH2)2 + H2O• koristi se kao azotno đubrivo• proizvodnja plastičnih masa
CH2N NH2
O
H+
OH-
ureaza
NH4+
NH3
NH3
+++
CO2
CO2
CO32-
![Page 14: DERIVATI KARBOKSILNIH KISELINA](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022052123/544f16a7b1af9f2f638b557f/html5/thumbnails/14.jpg)
Derivati karbamidaC NH2H2N
O
CH2N
O
NH C NH2
O
CH2N NH2
NH
CH2N NH CH2 CH2 CH2 CH COOH
NH2NH
CH2N N CH2 COOH
CH3NH
karbamid (urea)
biuret
iminokarbamid guanidin
arginin
kreatin
![Page 15: DERIVATI KARBOKSILNIH KISELINA](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022052123/544f16a7b1af9f2f638b557f/html5/thumbnails/15.jpg)
UREIDIAcil derivati karbamida
CH2N NH2
O+ CH3 C Cl
OCH3 C NH C NH2
O O+ HCl
urea acetil-hlorid acetilureaUREID
CONH2
NH2+
C2H5O CCH2
CC2H5O
O
O
CON
N
C
CCH2
O
O
H
H
NaOC2H5, 1100
C2H5OH- 2
urea etilmalonat barbiturna kiselina(malonilurea)ureid
![Page 16: DERIVATI KARBOKSILNIH KISELINA](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022052123/544f16a7b1af9f2f638b557f/html5/thumbnails/16.jpg)
Supstituisane kiselineHalogenkarboksilne kiseline
• prema broju halogenih atoma mogu biti mono-, di-, tri- , ili polihalogenkarboksilne kiseline, a
• prema položaju halogena u odnosu na karboksilnu grupu su α, β, γ, itd., halogenkarboksilne kiseline.
Cl CH2 COOH
Cl2 CH COOH
CH3 CH2 CHCl COOH
CH3 CHCl CH2 COOH
Cl3 C COOHClCH2 CH2 CH2 COOH
monohlorsircetna kiselina
dihlorsircetna kiselina
trihlorsircetna kiselina
'
'
'
β
β
γ
γ
α
α
-hlorbuterna kiselina
-hlorbuterna kiselina
-hlorbuterna kiselina
![Page 17: DERIVATI KARBOKSILNIH KISELINA](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022052123/544f16a7b1af9f2f638b557f/html5/thumbnails/17.jpg)
Prisustvo halogena pojačava kiselost halogenjarboksilnih kiselina
Induktivni efekatUticaj na kiselostF>Cl>Br>Iα>β>γtri>di>mono
Kiselina KaSirćetna kiselina 0,176.10-4
Monohlorsirćetna kiselina 14.10-4
Monobromsirćetna kiselina13,8.10-4
Monojodsirćetna kiselina 7,5.10-4
Dihlorsirćetna kiselina 332.10-4
Trihlorsirćetna kiselina 2000.10-4
Buterna kiselina 0,15.10-4
α-monohlorbuterna kiselina 1 4.10-4
β-monohlorbuterna 0,89.10-4
γ-monohlorbuterna kiselina 0,26.10-4
![Page 18: DERIVATI KARBOKSILNIH KISELINA](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022052123/544f16a7b1af9f2f638b557f/html5/thumbnails/18.jpg)
Oksikarboksilne kiseline
• aciklične i ciklične • monokarboksilne monooksi, dikarboksilne
dioksi, dikarboksilne monooksi i trikarboksilne monooksi kiseline
• položaju hidroksilne grupe mogu biti α-oksi, β-oksi i γ-oksi kiseline.
![Page 19: DERIVATI KARBOKSILNIH KISELINA](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022052123/544f16a7b1af9f2f638b557f/html5/thumbnails/19.jpg)
Monokarboksilne monooksi kiseline CnH2n(OH)COOH
OH CH2 COOH CH3 CH2 CH
OH
COOH
CH3 CH
OH
COOH CH3 CH
OH
CH2 COOH
CH2
OH
CH2 COOH OH CH2 CH2 CH2 COOH
α
α
β
β γ
oksisircetna (glikolna)'-oksibuterna
kiselinakiselina
-oksipropionska (mlecna) kiselina
-oksibuterna kiselina
-oksipropionska kiselina -oksibuterna kiselina
![Page 20: DERIVATI KARBOKSILNIH KISELINA](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022052123/544f16a7b1af9f2f638b557f/html5/thumbnails/20.jpg)
Oksikiseline su jače kiseline od odgovarajućih zasićenih kiselina
Kiselina Ka
Sirćetna kiselina 0,175 . 10-4
Oksisirćetna kiselina 152 . 10-4
Propionska kiselina 0,134 . 10-4
α-oksipropionska kiselina 155 . 10-4
β-oksipropionska kiselina 31,1 . 10-4
![Page 21: DERIVATI KARBOKSILNIH KISELINA](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022052123/544f16a7b1af9f2f638b557f/html5/thumbnails/21.jpg)
Hemijske osobine oksikiselina
• Oksikiseline su dvofunkcionalna jedinjenja koja zbog prisustva dve funkcionalne grupe, alkoholne OH i karboksilne COOH pokazuju reakcije i alkohola i kiselina, kao i reakcije koje su karakteristične za prisustvo i interakciju obe funkcionalne grupe.
![Page 22: DERIVATI KARBOKSILNIH KISELINA](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022052123/544f16a7b1af9f2f638b557f/html5/thumbnails/22.jpg)
Reakcije α,β,γ i δ oksikarboksilnih kiselina uz izdvajanje vode
Nastajanje laktida i laktona
![Page 23: DERIVATI KARBOKSILNIH KISELINA](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022052123/544f16a7b1af9f2f638b557f/html5/thumbnails/23.jpg)
Mlečna kiselina
• Nalazi se u siru, kiselom mleku i kiselom kupusu (L ili D). • Nagomilava se prilikom naprezanja mišića (L-(+)).• Ima jedan hiralan ugljenikov atom i javlja se u dva
enantiomerna oblika, D- i L-mlečna kiselina. • Soli mlečne kiseline se nazivaju laktati.
![Page 24: DERIVATI KARBOKSILNIH KISELINA](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022052123/544f16a7b1af9f2f638b557f/html5/thumbnails/24.jpg)
Mlečna kiselinaApsolutna konfiguracija
![Page 25: DERIVATI KARBOKSILNIH KISELINA](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022052123/544f16a7b1af9f2f638b557f/html5/thumbnails/25.jpg)
Dikarboksilne monooksi kiseline
Jabučna kiselina
• monooksićilibarna ili jabučna kiselina• Nalazi se u nezrelim plodovima jabuke, oskoruše,
grožđa itd• ima jedan asimetričan ugljenikov atom• Soli jabučne kiseline se nazivaju malati
![Page 26: DERIVATI KARBOKSILNIH KISELINA](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022052123/544f16a7b1af9f2f638b557f/html5/thumbnails/26.jpg)
Dikarboksilne dioksi kiselineVinska kiselina
• Vinska kiselina je dioksićilibarna kiselina• Nalazi se u plodovima voća, najviše u soku
grožđa (K-hidrotartarat)• soli se nazivaju tartarati• sastojak je “vinskog kamena”
HOOC C C COOH
OH OH
H H
![Page 27: DERIVATI KARBOKSILNIH KISELINA](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022052123/544f16a7b1af9f2f638b557f/html5/thumbnails/27.jpg)
Enantiomeri i diastereoizomeriMezo jedinjenja
Primer vinske kiseline
• Enantiomeri – stereoizomeri koji se odnose kao predmet i lik u ogledalu koji se ne mogu preklopiti. Imaju identične fizičke i hemijske osobine osim optičke aktivnosti.
• Diasteroizomeri – stereoizomeri koji se ne odnose kao premet i lik u ogledalu. Imaju različite fizičke i hemijske osobine.
• Mezo jedinjenja – ahiralna jedinjenja koja sadrže dva ili više stereocentara
![Page 28: DERIVATI KARBOKSILNIH KISELINA](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022052123/544f16a7b1af9f2f638b557f/html5/thumbnails/28.jpg)
Jedinjenja sa više stereocentara
• Jedinjenja sa jednim stereocentrom imaju dva stereoizomera (21)
• Kod jedinjenja sa više stereocentara broj stereoizomera je određen brojem stereocentara
• broj stereoizomera = 2n , gde je n broj stereocentara u molekulu
![Page 29: DERIVATI KARBOKSILNIH KISELINA](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022052123/544f16a7b1af9f2f638b557f/html5/thumbnails/29.jpg)
Primer vinske kiseline
• Ima dva stereocentra, treba da ima četiri stereoizomera
• Pronađena su samo tri stereoizomera (pojava mezo jedinjenja)
![Page 30: DERIVATI KARBOKSILNIH KISELINA](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022052123/544f16a7b1af9f2f638b557f/html5/thumbnails/30.jpg)
Mezo vinska kiselina ima ravan simetrije
![Page 31: DERIVATI KARBOKSILNIH KISELINA](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022052123/544f16a7b1af9f2f638b557f/html5/thumbnails/31.jpg)
Stereoizomeri vinske kiseline
![Page 32: DERIVATI KARBOKSILNIH KISELINA](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022052123/544f16a7b1af9f2f638b557f/html5/thumbnails/32.jpg)
Trikarboksilne monooksi kiseline
• limunska kiselina - 2-oksipropan-1,2,3-trikarboksilna kiselina
• nalazi u plodovima maline, ogrozda, grožđa, dok je nezreli limun sadrži 6-7%
• soli se nazivaju citrati