วันอาทิตย์ที่ 20 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2554

บทที่ 11 อนุพันธ์ของกรดอินทรีย์

บทที่ 11
อนุพันธ์ของกรดอินทรีย์

อนุพันธ์ของกรดอินทรีย์
1)บทนำ
     เป็นสารอนุพันธ์ของกลุ่มอินทรีย์เตรียมได้จากกรดอินทรีย์ และเปลี่ยนกลับไปเป็นกรดอินทรีย์ได้ เกิดจากการแทนที่หมู่hydroxyl ของกรดอินทรีย์ด้วยอะตอมอื่น ประกอบไปด้วยสารประกอบประเภทเอสเทอร์(ester) และ เอไมด์ (amide)

2)การเรียกชื่อ    
      มีหลักการเรียกชื่อที่เหมือนกันทั้งชื่อสามัญ และ IUPAC
   1)Ester
     เรียกเป็น Alkylalkanoateโดย Alkyl- คือชื่อของแอลกอฮอลเดิม
Alkanoate คือชื่อทีได้จากกรดอินทรีย์
 เช่น      HCOOCH3     methylmethanoate

     2)Amide
     เรียกเหมือนกรดอินทรีย์ทุกประการ แต่เปลี่ยนจาก–oic acid เป็น amide ถ้ามีหมู่แอลคิลมาเกาะที่ไนโตรเจนให้เรียกเป็นตำแหน่ง N
เพื่อแสดงตำแหน่งที่มาเกาะ
เช่น       CH3CONH2     ethanamide
 3)สมบัติทางกายภาพ
     -จุดเดือดและจุดหลอมเหลว
จุดที่น่าสนใจคือamide จะมีจุดเดือดสูงที่สุดเมื่อเทียบกับสารอื่นๆที่มีมวลเท่ากัน  โมเลกุลของ amide สามารถเกิดเรโซแนนซ์ทำให้O มีความเป็นลบมาก และ N มีความเป็นบวกมาก ทำให้เกิดพันธะไฮโดนเจนได้เป็นอย่างดียกเว้น เอไมด์ตติยภูมิ ที่ไม่สามารถเรโซแนนซ์ได้ แต่ก็ยังมีจุดเดือดอสูงเช่นกัน   

 สรุปได้ว่า
          1 amides>> 2 amide >>3amide

     ในขณะที่ เอสเทอร์มีจุดเดือดใกล้เคียงกับแอลเคนโซ่ตรง เมื่อมีมวลโมเลกุลใกล้เคียงกัน

สามารถเรียงลำดับได้ดังนี้
     Amide >> Carboxylic acid>> Alcohol >> Ether >>
Alkyne >> Alkane >> Alkene
   - การละลาย
อนุพันธ์ของกรดอิทรีย์สามารถละลายได้ในตัวทำละลายอินทรีย์ทั่วไป รวมถึงละลายในน้ำด้วย
4.) ปฏิกิริยาของอนุพันธ์ของกรดอินทรีย์
- ester
1 Hydrolysis or Saponification
2 Ammonolysis
3 Transesterification
4 Reduction
- amide
1. Hydrolysis
2. Reduction
3. Hoffmann rearrangement
ดึง CO ออกได้เป็น CO2-3 

เคมีอินทรีย์ บทที่ 12 สารประกอบเอมีน

บทที่ 11
สารประกอบเอมีน

1.บทนำ
เอมีนเป็นอนุพันธ์ของแอมโมเนียที่มีหมู่อัลคิลมาแทนที่ไฮโดรเจนของแอมโมเนีย

2.การเรียกชื่อ
2.1ชื่อสามัญ+ชื่อ Alkanamine
ชื่อสามัญ: เรียกชื่อหมู่ที่ต่อกับอะตอมไนโตรเจนก่อนลงท้ายด้วย –amine
ชื่อAlkanamine : เรียกในรูปแบบของ alkanamine

3. สมบัติทางกายภาพ
-เอมีนปฐมภูมิและ ทุติยภูมิ สามารถเกิดพันธะไฮโดรเจนได้ทำให้มีจุดเดือดที่สูงกว่าสารประกอบที่ไม่มีขั้ว เช่น อัลเคนแต่มีจุดเดือดต่ำกว่าแอลกอฮอล์ และ กรดอินทรีย์ เนื่องจากไนโตรเจนมีENต่ำกว่าออกซิเจน พันธะN-Hจึงมีขั้วอ่อนกว่าพันธะ O-H พันธะไฮโดรเจนระหว่างโมเลกุลจึงแข็งแรงน้อยกว่าด้วย ส่วนเอมีนตติยภูมิไม่สามารถเกิดพันธะไฮโดรเจนได้อังนั้นจึงมีจุดเดือดต่ำ
-เอมีนส่วนใหญ่จะมีกลิ่นเหม็น
-เอมีนทั้งสามชนิดสามารถเกิดพันธะไฮโดรเจนกับน้ำได้จึงละลายน้ำได้
4. สภาพเบสของเอมีน
สภาพเบสของเอมีนขึ้นอยู่กับความสามารถในการจับโปรตอน
ความแรงของเบส : 3amine > 2amine > 1amine
5. การเตรียมเอมีน
5.1 เตรียมจากปฏิกิริยารีดักชันของสารประกอบไนโตร
5.2 เตรียมจากปฏิกิริยา Hoffmann rearrangement
6. ปฏิกิริยาของเอมีน
6.1 ปฏิกิริยากับกรด
ได้ผลิตภัณฑ์เป็นเกลือ
6.2 ปฏิกิริยากับกรดไนตรัส
primary amine
secondary amine
tertiary amine
**จากปฏิกิริยานี้ สามารถจำแนกประเภทของเอมีนได้ คือ
1amine : เกิดฟองแก๊ส (N2)
2amine : เกิดของเหลวใส สีเหลือง ไม่ละลายน้ำ เป็นสารจำพวกNitrosamine
3amine : ได้เกลือซึ่งเราจะไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า


วันเสาร์ที่ 19 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2554

เคมีอินทรีย์ บทที่ 10 กรดอิทรีย์

บทที่ 10
กรดอินทรย์

(Carboxylic acid) เป็นสารประกอบของ(-COOH) เป็นหมู่ฟังก์ชัน มีสูตรทั่วไป R–COOH การเรียกชื่อกรดคาร์บอกซิลิก IUPAC มีหลักการเรียกชื่อดังนี้– e ท้ายชื่อ–oic แทน การนับตำแหน่งคาร์บอนอะตอมในโซ่หลักให้นับคาร์บอนอะตอมใน1 เสมอ เช่น 3COOH ethanoic acid (acetic acid)3CH2CH2COOH propanoic acid3CH2CH2COOH butanoic acid3CH2CH2CH2COOH pentanoic acid3)2CHCH2CH2COOH 4 – methylpentanoic acid
การเรียกชื่อสามัญของกรดคาร์บอกซิลิกจะใช้อักษรกรีก เช่น แอลฟา
(α) บีตา (β) และแกมมา(
สมบัติทางกายภาพ
กรดคาร์บอกซิลิกประกอบด้วยพันธะโคเวเลนต์มีขั้ว
3 พันธะคือ C = O, C – O และ O – H
โดยออกซิเจนของหมู่คาร์บอนิลและหมู่ไฮดรอกซิลมีประจุเป็นลบเล็กน้อย ส่วนคาร์บอนของหมู่คาร์
บอนิลและไฮโดรเจนของหมู่ไฮดรอกซิลมีประจุเป็นบวกเล็กน้อย ทำให้กรดคาร์บอกซิลิกเป็น
สารประกอบที่มีขั้ว และสามารถสร้างพันธะไฮโดรเจนได้


website:
http://chemsci.kku.ac.th/arayan/carboxylic/index.html
ระบุตำแหน่งคาร์บอนที่ต่อกับหมู่คาร์บอกซิลตำแหน่งที่ 1 2 และ 3 ตามลำดับ

กรดอินทรีย์ เรียกอีกอย่างหนึ่งว่า กรดคาร์บอกซิลิก
คาร์บอนที่มีหมู่คาร์บอกซิล
ปฏิกิริยาของกรดคาร์บอกซิลิก
  4.1 ปฏิกิริยาการเกิดเกลือของกรดคาร์บอกซิลิก เมื่อกรดคาร์บอกซิลิกทำปฏิกิริยากับเบส เช่นNaOH และ Na2CO3  จะให้เกลือของกรดคาร์บอกซิลิก

    RCOOH + NaOH  RCOO-Na+ + H2O

    RCOOH + Na2CO3  RCOO-Na+ + H2O
+ CO2
  HCOOH + Na2CO3  HCOO-Na+ + H2O
+ CO2

  4.2 ปฏิกิริยารีดักชันของกรดคาร์บอกซิลิกด้วย LiAlH4 แล้วทำปฏิกิริยาต่อกับน้ำ ให้อัลกอฮอล์ปฐมภูมิ เช่น

    RCOOH + LiAlH4 RCH2OH

  CH3COOH + LiAlH4 CH3CH2OH

  4.3 ปฏิกิริยาของกรดคาร์บอกซิลิกกับไทโอนิลคลอไรด์(SOCl2)ให้แอซิดคลอไรด์ เช่น

    RCOOH + SOCl2  RCOCl + SO2 + HCl

  CH3CH2COOH + SOCl2  CH3CH2COCl + SO2 + HCl

  4.4 ปฏิกิริยาของกรดคาร์บอกซิลิกกับอัลกอฮอล์โดยมีกรดเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาให้เอสเทอร์(Fisher Esterification) เช่น

   RCOOH + ROH  RCOOR + H2O

   CH3CH2COOH + CH3OH  CH3CH2COOCH3 + H2O

  4.5 ปฏิกิริยาของกรดคาร์บอกซิลิกกับเอมีนโดยให้ความร้อนให้เอไมด์  เช่น

   RCOOH + RNH2 RCONHR + H2O

   CH3CH2COOH + CH3NH2  CH3CH2CONHCH3 + H2O5. อนุพันธ์ของกรดคาร์บอกซิลิก (carboxylic acid derivatives) เป็นสารที่ทำปฏิกิริยากับน้ำแล้วจะให้กรดคาร์บอกซิลิก 
อนุพันธ์ของกรดคาร์บอกซิลิกได้แก่
แอซิดเฮไลด์(RCOCl) เช่น
CH3CH2COCl
(propanoyl chloride)
แอซิดแอนไฮไดรด์ (RCO-O-COR)  เช่น
CH3CH2CO-O-COCH2CH3 (propanoic anhydride)
เอสเทอร์(RCOOR) เช่น  CH3CH2COOCH3  (methyl propanoate)

และเอไมด์ (RCONHR)
 เช่น CH3CH2CONHCH3   (N - methyl propanamide)
6. ปฏิกิริยาของแอซิดเฮไลด์

  6.1 ปฏิกิริยาของแอซิดคลอไรด์กับเกลือของกรดคาร์บอกซิลิกให้แอซิดแอนไฮไดรด์ เช่น

   RCOCl + RCOO-Na+ RCO-O-COR + NaCl

   CH3COCl + CH3CH2COO-Na+ CH3CO-O-COCH2CH3 + NaCl

  6.2 ปฏิกิริยาของแอซิดคลอไรด์กับน้ำใหกรดคาร์บอกซิลิก เช่น

   RCOCl + H2 RCOOH + HCl

   CH3COCl + H2 CH3COOH + HCl

  6.3 ปฏิกิริยาของแอซิดคลอไรด์กับอัลกอฮอล์ให้เอสเทอร์ เช่น

   RCOCl + ROH  RCOOR + HCl

   CH3COCl + CH3CH2OH  CH3COOCH2CH3 + HCl

  6.4 ปฏิกิริยาของแอซิดคลอไรด์กับเอมีนให้เอไมด์  เช่น

   RCOCl + RNH2RCONHR + HCl

   CH3COCl + CH3CH2NH2  CH3CONHCH2CH3 + HCl

  6.5 ปฏิกิริยารีดักชันด้วยLiAlH4แล้วทำปฏิกิริยาต่อกับน้ำ ให้อัลกอฮอล์ปฐมภูมิ เช่น

   RCOCl + LiAlH4 RCH2OH

   CH3COCl + LiAlH4 CH3CH2OH + HCl

7. ปฏิกิริยาของแอซิดแอนไฮไดรด์

  7.1 ปฏิกิริยาของแอซิดแอนไฮไดรด์กับน้ำให้กรดคาร์บอกซิลิก 2 โมล เช่น

   RCO-O-COR + H2O2 RCOOH
  CH3CO-O-COCH3 + H2OCH3COOH + CH3COOH
  7.2 ปฏิกิริยาของแอซิดคลอไรด์กับอัลกอฮอล์ทำให้เป็นกรดให้เอสเทอร์และกรดคาร์บอกซิลิก เช่น

   RCO-O-COR + ROH RCOOR + RCOOH

   CH3CO-O-COCH3 + CH3CH2OH CH3COOCH2CH3 + CH3COOH

  7.3 ปฏิกิริยาของแอซิดคลอไรด์กับเอมีนเมื่อทำให้เป็นกรดจะให้เอไมด์และกรดคาร์บอกซิลิก  เช่น

   RCO-O-COR + RNH2  RCONHR + RCOOH
  CH3CO-O-COCH3 + CH3CH2NH2 CH3CONHCH2CH3 + CH3COOH

  7.4 ปฏิกิริยารีดักชันด้วยLiAlH4แล้วทำปฏิกิริยาต่อกับน้ำ ให้อัลกอฮอล์ปฐมภูมิ 2 โมล เช่น

   RCO-O-COR + LiAlH4 RCH2OH + RCH2OH

   CH3CO-O-COCH3 + LiAlH4 CH3CH2OH + CH3CH2OH
8. ปฏิกิริยาของเอสเทอร์

  8.1 ปฏิกิริยาของเอสเทอร์กับน้ำในสภาวะกรด ให้กรดคาร์บอกซิลิกและอัลกอฮอล์ เช่น

   RCOOR/ + H2O/H+RCOOH + R/OH 
   CH3CH2COOCH3 + H2O/H+  
CH3CH2COOH + CH3OH
  8.2 ปฏิกิริยาของเอสเทอร์กับน้ำในสภาวะเบส(Saponification)ให้เกลือของกรดคาร์บอกซิลิกและอัลกอฮอล์ เช่น

   RCOOR/ + H2O/NaOH RCOO-Na+ + R/OH

   CH3CH2COOCH3 + H2O/NaOH  
CH3CH2COO-Na+ + CH3OH
  8.3 ปฏิกิริยารีดักชันด้วยLiAlH4 แล้วทำปฏิกิริยาต่อกับน้ำให้อัลกอฮอล์ 2 โมล คือส่วนที่มาจากกรดคาร์บอกซิลิก และส่วนที่มาจากอัลกอฮอล์ เช่น

   RCOOR/ + LiAlH4 RCH2OH + R/OH

  CH3COOCH2CH3 + LiAlH4 CH3CH2OH + CH3CH2OH
9. ปฏิกิริยาของเอไมด์

  9.1 ปฏิกิริยาของเอไมด์กับน้ำในสภาวะกรดให้กรดคาร์บอกซิลิกและเกลือของเอมีนหรือเกลือแอมโมเนียม เช่น

   RCONH2 + H2O/H+RCOOH + NH3+ 
   CH3CH2CONHCH3 + H2O/H+  CH3CH2COOH + CH3NH2+ 
  9.2 ปฏิกิริยาของเอไมด์ปฐมภูมิกับน้ำในสภาวะเบสให้เกลือของกรดคาร์บอกซิลิกและแอมโมเนีย เช่น

   RCONH2 + H2O/NaOHRCOO-Na+ + NH3

   CH3CH2CONH2 + H2O/NaOH  CH3CH2COO-Na+  + NH3 
  ปฏิกิริยาของเอไมด์ทุติยภูมิหรือตติยภูมิิกับน้ำในสภาวะเบสให้เกลือของกรดคาร์บอกซิลิกและเอมีน เช่น

   CH3CH2CONHCH2CH3 + H2O/NaOH  CH3CH2COO-Na+  + CH3CH2NH2 
   CH3CH2CONH(CH3)2 + H2O/NaOH  CH3CH2COO-Na+  + (CH3)2NH2 
  9.3 ปฏิกิริยารีดักชันด้วยLiAlH4 แล้วทำปฏิกิริยาต่อกับน้ำให้เอมีน เช่น

   RCONH2 + LiAlH4RCH2NH2
   CH3CH2CH2CH2CONH2 + LiAlH4CH3CH2CH2CH2CH2NH2   
   CH3CH2CONHCH2CH3 + LiAlH4CH3CH2CH2NHCH2CH3  
   
CH3CH2CONH(CH3)2 + LiAlH4CH3CH2CH2NH(CH3)2   

γ)

14.1

ในระบบ
ให้เรียกชื่อเช่นเดียวกับสารประกอบแอลเคนที่มีคาร์บอนอะตอมเท่ากัน โดยให้ตัด
แอลเคนออก แล้วเติม
หมู่คาร์บอกซิลเป็นตำแหน่งที่

HCOOH methanoic acid (formic acid)