255 XIV. Carbonsäuren und ihre Derivate 1. Nomenklatur, Eigenschaften Aliphatische Carbonsäuren: C n H 2n O 2 Siedepunkt [°C] Ameisensäure H C O OH 101 Essigsäure H 3 C C O OH 118 Propionsäure H 3 C CH 2 C O OH 141 Buttersäure (Butansäure) H 3 C CH 2 CH 2 C O OH 164 Valeriansäure (Pentansäure) H 3 C CH 2 CH 2 CH 2 C O OH 186 a) Nomenklatur H 3 C CH 2 CO OH (Propionsäure) Ethan-carbonsäure Propan-säure Ad17-01.CW2
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16 Carbonsäuren 2010 - uni-heidelberg.de...Anormalität der physikalischen Eigenschaften der Essigsäure Molekular- gewicht Schmelzpunkt [°C] Siedepunkt [°C] Ethanol H 3 CCH 2 OH
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XIV. Carbonsäuren und ihre Derivate 1. Nomenklatur, Eigenschaften Aliphatische Carbonsäuren: CnH2nO2 Siedepunkt
[°C] Ameisensäure
H CO
OH
101
Essigsäure H3C C
O
OH
118
Propionsäure H3C CH2 C
O
OH
141
Buttersäure (Butansäure) H3C CH2 CH2 C
O
OH
164
Valeriansäure (Pentansäure) H3C CH2 CH2 CH2 C
O
OH
186
a) Nomenklatur
H3C CH2 CO OH (Propionsäure)Ethan-carbonsäurePropan-säureAd17-01.CW2
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b) Schmelzpunkt/Siedepunkt Anormalität der physikalischen Eigenschaften der Essigsäure Molekular-
gewicht Schmelzpunkt
[°C] Siedepunkt
[°C] Ethanol H3C CH2 OH
46 −115 78
Essigsäure H3C C
O
OH
60 17 118
n-Propanol H3C CH2 CH2 OH 60 −126 97
anormal hoch wegen
O H
HOC
O
OC RR
Ad17-01.CW2 c) Löslichkeit bis C4 löslich in Wasser d) Geruch
C1-C3 stechend (H+) C4-C10 nach Schweiss/ranzig C11 kein Geruch
Im Prinzip Katalyse durch Ethanolat. Da aber pKa(Ethanol) > pKa (Acetessigester) Bildung des Enolats unter Verbrauch der Base und Verschiebung des Gleichgewichts. Dieckmann-Kondensation: Spezialfall intramolekulare Ester-Kondensation von Dicarbonsäure-Diestern unter Bildung von Ringen (Adipinsäurediethylester → ?). - Anwendungen von Acetessigester
Allgemein: Organozink-Verbindungen sind weniger reaktiv als Grignard-Verbindungen und deshalb mit der Estergruppe kompatibel 8. Hydroxycarbonsäuren, Lactone - α-OH, Cyanhydrinsynthese
Ad17-06.CW2
CHO CCN
OHH CCOOH
OHH
HCN H2O / H+
Mandelsäure
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In bitteren Mandeln:
CCN
OH Zucker
Amygdalin
- β-OH, Synthese und Verwendung
C CH2 OH
HR COOEt
RCOOEt
NaBH4C CH2 O
R COOEt
1. H3CSO2Cl
2. Base
Ad17-07.CW3
Gesamtablauf: Claisen-Kondensation, Reduktion, Eliminierung entspricht Biogenese der Fettsäuren
COOH
OHSalicylsäure
COOH
O
CH3O
Acetylsalicylsäure (Aspirin)
(H3CCO)2O
Ad17-07.CW3
- γ,δ-OH, Lactonbildung
OH
COOHO
O
H+
Butyrolacton
Ad17-07.CW3 weitere Entfernung von OH u. COOH → Polymerisation
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8. Derivate der Kohlensäure, Polyurethane
O C Oδ+ δ−δ−
O COH
OHO C
NH2
OH
H2O NH3
Carbamins. (instabil)
Ersetzen von OH durch OR oder NR2 gibt stabile Derivate, Edukt:
CO + Cl2 O CCl
Cl
hν o.Aktivk.
Ad17-07.CW3 Derivate der Kohlensäure
COOH
OH
CO O
COCl
ClCO
OCH3
Cl
CN OH
CONH2
OHCO
NH2
NH2
CN NH2
COOCH3
OCH3
Kohlensäure Carbaminsäure Harnstoff
Kohlendioxid Cyansäure Cyanamid
Phosgen Chlorkohlensäure-methylester
Kohlensäure-methylester
Org17_03.cw2
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Polyurethane, Schaumstoff Kohlensäurederivate aus Phosgen