12/28/2015

1

کربوکسیلیک اسیدهاو مشتق هاي آنها

2

کربوکسیلیک اسیدهااسیدها کربوکسیلیک )RCO2H( ترکیبات فراوانترین از آنها هاي مشتق و

.هستند زنده اندامگان در و آزمایشگاه در آلیدارند وجود اسید کربوکسیلیک مشتقات از گوناگونی انواع.

12/28/2015

2

3

نامگذاري کربوکسیلیک اسیدها و مشتق هاي آنهامربوطه آلکان نام به اسید وییک پسوند افزودن با را ساده زنجیري اسیدهاي کربوکسیلیک

.گیرد می را 1 شماره همیشه کربوکسیل کربن .کنند می گذاري نام

گروه داراي ترکیبات –COOH اسید کربوکسیلیک پسوند افزودن با حلقه، یک به متصل .شوند می گذاري نام

ولی است متصل حلقه را 1 شماره کربن به اسید کربوکسیل کربن نامگذاري، سیستم این در .شود نمی گذاري شماره

4

برخی از نام هاي متداول کربوکسیلیک اسیدهاو مشتق هاي آنها و شده استخراج آلی ترکیبات نخستین جزو اسیدها، کربوکسیلیک از بسیاري که آنجا از

.هستند عمومی هاي نام داراي اسیدها از زیادي شمار اند، بوده شده شناسایی

12/28/2015

3

5

)RCOX(اسید هالیدها

هالید سپس و آسیل گروه شناسایی با نخست هالیدها، اسید نامگذاري با اسید یک کردن جایگزین با( اسید نام از آسیل گروه نام .گیرد می صورت

.آید می دست به )کربونیل با اسید کربوکسیلیک کردن جایگزین با یا ،یل

6

)′RCO2COR(اسید انیدریدها

حلقوي انیدریدهاي و ساده اسیدهاي کربوکسیلیک از حاصل انیدریدهاي انیدرید با اسید واژه کردن جایگزین با اسیدها، کربوکسیلیک دي از حاصل

.شوند می نامگذاري

12/28/2015

4

7

)RCONH2(آمیدها

گروه داراي آمیدهاي –NH2 با اسید یک یا اسید وییک کردن جایگزین با استخالف بدون .شوند می نامگذاري کربوکسامید با اسید کربوکسیلیک تعویض یا ،آمید

اصلی ترکیب سپس و استخالفی گروه باید نخست باشد، داشته استخالف نیتروژن اتم اگر به آنها مستقیم اتصال تا شود می آورده N حرف از پس ها استخالف نام .شوند شناسایی.گردد مشخص نیتروژن

8

)′RCO2R(استرها

سپس و اکسیژن به متصل آلکیل گروه نام ذکر با استرها سیستماتیک نام اسید یک که صورت این به .شود می آورده اسید کربوکسیلیک شناسایی

.دهد می ات به را خود جاي

12/28/2015

5

9

)RCN(نیتریل ها

عاملی گروه داراي ترکیبات CN با زنجیري ساده هاي نیتریل نامگذاري .گویند نیتریل را انجام نیتریل کربن به 1 کربن شماره اختصاص با و آلکان نام به نیتریل پسوند افزودن

.شود می

یک کردن جایگزین با اسیدها، کربوکسیلیک مشتق صورت به تر پیچیده هاي نیتریل کربونیتریل با اسید کربوکسیلیک کردن جایگزین یا ،نیتریل و با اسید ویک یا اسید

شماره اما است متصل 1 کربن به نیتریل کربن اتم سیستم، این در .شوند می نامگذاري.شود نمی گذاري

10

تمرین

12/28/2015

6

11

تمرین

12

تمرین

12/28/2015

7

13

ساختار و خواص کربوکسیلیک اسیدها

اسید استیک رقیق محلول سرکه مثال هستند، طبیعت جاي همه در اسیدها کربوکسیلیک .است شده فاسد کره ترشیدگی بوي عامل اسید بوتانوئیک .است

ایجاد قوي مولکولی بین هیدروژنی پیوند ها، الکل مانند نیز اسیدها کربوکسیلیک با شده داري نگه دیمرهایی صورت به اسیدها کربوکسیلیک اغلب واقع در .کنند می

:دارند وجود هیدروژنی پیوندهاي

کربوکسیلیک و دارند جوش دماي بر اي مالحظه قابل اثر هیدروژنی، پیوندهاي این مولکولی وزن داراي هالیدهاي آلکیل یا ها آلکان از باالتري بسیار دماي در معموال اسیدها .آیند می جوش مشابه،

14

ساختار و خواص استرها

معموال که اسیدها کربوکسیلیک خالف بر .هستند اسید کربوکسیلیک مشتقات از استرها بوي عامل که هستند خوشبوي مایعاتی ساده، استرهاي از بسیاري دارند، نامطبوع بوي

.باشند می ها گل و ها میوه خوش

فقدان .دارد وجود مهم بیولوژیکی هاي مولکول سایر و حیوانی هاي چربی در استري گروه .باشد تر پایین استرها جوش دماي تا شود می باعث قوي مولکولی بین نیروهاي

12/28/2015

8

15

ساختار و خواص آمیدها

هاي اتصال صورت به را آمیدها پایداري، همین استرهاست، از کمتر آمیدها پذیري واکنش .است آورده در ها پروتئین و پپتیدها در آل ایده

شود می آنها جوش دماي رفتن باال سبب آمیدها بین هیدروژنی پیوند. داروهایی کارکرد تا پروتئین هاي رشته خوردن تا از بیولوژیکی رخدادهاي از زیادي شمار

.دارد بستگی آمیدها بین هیدروژنی پیوند تشکیل به ،ونکومایسین بیوتیک آنتی مانند

16

ساختار و خواص آمیدها

12/28/2015

9

17

قدرت اسیدي کربوکسیلیک اسیدها

تر ضعیف بسیار اگرچه آنهاست، اسیدي قدرت اسیدها، کربوکسیلیک خاصیت بارزترین .باشند می معدنی اسیدهاي از

18

قدرت اسیدي کربوکسیلیک اسیدها

12/28/2015

10

19

تمرین

20

سنتز کربوکسیلیک اسیدها

توجه ایم، شده آشنا آنها با کنون تا که اسیدها کربوکسیلیک تهیه هاي روش به ابتدا .کنیم می

12/28/2015

11

21

واکنش هاي جانشینی هسته دوستی آسیل

افزایش که دیدیم قبل فصل در قطبی پیوند به ها دوست هستهC=O، آلدهید شیمی در کلی روش

اسیدها کربوکسیلیک .است کتون و دوست هسته با نیز آنها مشتقات و

واسط حد اما دهند، می واکنش ها استخالفی راندن بیرون با فرایند این شده وصل کربونیل کربن به قبال که

هسته جانشینی واکنش انجام با بود، دار کربونیل ترکیب ،آسیل دوستی.دهد می تشکیل جدیدي

22

واکنش هاي جانشینی هسته دوستی آسیل

باشد، تر قطبی ترکیب هرچه آسیل، متفاوت هاي مشتق پذیري واکنش مقایسه در .بود خواهد پذیرتر واکنش

پذیر واکنش مشتق یک توان می که است آن پذیري واکنش تفاوت این پیامد مهمترین استرها به توان می را کلریدها اسید مثال .کرد تبدیل ناپذیرتري واکنش مشتق به را اسید

.برگرداند کلریدها اسید به توان نمی آسانی به را استرها و آمیدها اما کرد تبدیل آمیدها و

12/28/2015

12

23

واکنش هاي جانشینی هسته دوستی آسیلاسید کربوکسیلیک تولید براي آب با واکنش :)آبکافت( هیدرولیزاستر تولید براي الکل با واکنش :کافت الکلآمید تولید براي آمین یک یا آمونیاك با واکنش :کافت آمینالکل یا آلدهید تولید براي کاهنده عامل وسیله با واکنش :)احیا( کاهشآلدهید یا کتون تولید براي فلزي آلی واکنشگر یک با واکنش :گرینیار واکنش.

24

تمرین

12/28/2015

13

25

واکنش هاي جانشینی هسته دوستی آسیلخوب دلیل به آزمایشگاه در اسیدها کربوکسیلیک روي بر آسیل دوستی هسته جانشینی

کننده ترك گروه یک به OH تبدیل این بنابر .است دشوار OH کننده ترك گروه نبودن را آمیدها و استرها، انیدریدها، کلریدها، اسید مناسب، شرایط در .است ضروري مناسب

.آورد دست به اسیدها کربوکسیلیک از توان میکلریدها اسید به اسیدها کربوکسیلیک تبدیل:

26

مکانیسم تبدیل کربوکسیلیک اسیدها به اسید کلریدها

دو دادن حرارت با را اسیدانیدریدها :انیدریدها اسید به اسیدها کربوکسیلیک تبدیل به اما .آورد دست به توان می آنها، از آب مولکول یک حذف و اسید کربوکسیلیک مولکول

.شود می تولید روش این با انیدرید استیک فقط نیاز، مورد باالي دماي دلیل

12/28/2015

14

27

تبدیل کربوکسیلیک اسیدها به استرهایک و اسید کربوکسیلیک یک بین آسیل دوستی هسته جانشینی واکنش از را استرها

.نامند می فیشر کردن استري واکنش را فرایند این .کرد سنتز توان می نیز الکل

مجاورت در اما نیست، کافی آنها به خنثی الکل حمله براي اسیدها کربوکسیلیک پذیري واکنش.شد خواهند پذیرتر واکنش H2SO4 یا HCl مانند قوي، اسید یک انجام دلخواه جهت در را واکنش توان می مناسب، شرایط انتخاب با و پذیرند برگشت مراحل تمام)واکنش محیط از آب حذف و اضافی الکل از استفاده( .داد

28

تبدیل کربوکسیلیک اسیدها به الکل هاوسیله به اسیدها کربوکسیلیک کاهش از ها الکل فصل در LiAlH4 ها، الکل به آنها تبدیل و

هسته واکنش یک کاهش، فرایند این واقع در .کردیم یاد واکنش مکانیسم به اشاره بدون واکنش .رسیم می آلدهید یک به OH جاي به H گرفتن قرار با آن، در که است آسیل دوستی وارد سرعت به نتیجه در است، اولیه اسید از بیشتر بسیار واسط حد آلدهید این پذیري.شود می تبدیل الکل به و شود می واکنش

12/28/2015

15

29

شیمی اسید هالیدها

کلرید تیونیل با اسیدها کربوکسیلیک واکنش از کلریدها اسید گفتیم، که همانطور )SOCl2( برمید اسید ،)PBr3( برمید تري فسفر با اسید کربوکسیلیک یک واکنش .شوند می تولید.کند می تولید

با و روند می شمار به اسید کربوکسیلیک هاي مشتق پذیرترین واکنش از هالیدها اسید دیگر هاي ترکیب از زیادي شمار به تبدیل قابل آسیل، دوستی هسته جانشینی مکانیسم

.هستند

30

شیمی اسید هالیدها

12/28/2015

16

31

شیمی اسید هالیدها

در استرها تهیه براي روش متداولترین احتماال :)کافت الکل( استرها به هالیدها اسید تبدیل .است آزمایشگاه

تمرین

32

شیمی اسید هالیدها

ها آمین و آمونیاك با سرعت به کلریدها اسید :)کافت آمین( آمیدها به هالیدها اسید تبدیل در را )R3N( سوم نوع هاي آمین .کنند می تولید را آمیدها خوبی بازده با و دهند می واکنش

.برد کار به توان نمی حذف، براي هیدروژن نداشتن دلیل به واکنش این

12/28/2015

17

33

شیمی اسید هالیدها

وسیله به کلریدها اسید کاهش از :)کاهش( ها الکل به کلریدها اسید تبدیل LiAlH4، الکل کربوکسیلیک بودن دسترس در دلیل به واکنش این اما .آید می دست به اول نوع هاي

.ندارد چندانی عملی ارزش الکل، به LiAlH4 وسیله به آنها کاهش امکان و اسیدها

کلریدها اسید با گرینیار واکنشگرهاي :فلزي آلی واکنشگرهاي با کلریدها اسید واکنش .کنند می تولید یکسان استخالف دو داراي سوم نوع هاي الکل و دهند می واکنش

34

شیمی اسید انیدریدهااز کندتر انیدریدها هرچند .دارد شباهت کلریدها اسید شیمی به انیدریدها اسید شیمی

اسید، هاي مشتق از دسته دو این هاي واکنش نوع اما دهند، می واکنش کلریدها اسید.است یکسان

12/28/2015

18

35

شیمی اسید انیدریدها

الکل از استات استرهاي تهیه براي اغلب انیدرید، استیک :استرها به انیدریدها اسید تبدیل .رود می کار به ها

استامیدهاي صنعتی تولید براي انیدرید استیک :استرها به انیدریدها اسید تبدیل N -.رود می کار به نیز ها آمین از استخالفی

36

شیمی استرها

سنتز اسیدها کربوکسیلیک از ایم، کرده بیان کنون تا که هایی روش با استرها :استرها تهیه .شوند می

12/28/2015

19

37

شیمی استرهااما دهند، می انجام را اسید کربوکسیلیک مشتقات متداول هاي واکنش همان نیز استرها

.ست انیدریدها یا کلریدها اسید از کمتر ها دوست هسته مجاورت در آنها پذیري واکنش خوبی به )ها الکتون( حلقوي و زنجیري استرهاي براي همگی استرها عمومی هاي واکنش.دهند می جواب

محلول یا باز محلول وسیله به استرها :)هیدرولیز( اسید کربوکسیلیک به استرها تبدیل در استر هیدرولیز .کنند می تولید الکل و اسید کربوکسیلیک و شوند می هیدرولیز اسید

.نامند می شدن صابونی را بازي محلول

38

شیمی استرها

وسیله به آسانی به استرها :)کاهش( ها الکل به استرها تبدیل LiAlH4 اول نوع هاي الکل به .شوند می کاهیده

12/28/2015

20

39

شیمی استرهاواکنشگر واالن اکی دو با ها الکتون و استرها :)گرینیار واکنش( ها الکل به استرها تبدیل

.شوند می تبدیل یکسان استخالف دو داراي سوم نوع الکل یک به گرینیار

40

شیمی آمیدهاشمار در و دارند را پذیري واکنش کمترین اسید، کربوکسیلیک مشتقات میان در آمیدها

.کنند می شرکت آسیل دوستی هسته جانشینی هاي واکنش از اندکیآیند می دست به آمین یک با کلرید اسید یک واکنش از معموال ها آمین.

12/28/2015

21

41

شیمی آمیدهااسید، کربوکسیلیک هاي مشتق سایر مانند نیز آمیدها :)کاهش( ها آمین به آمیدها تبدیل

.است آمین یک الکل، یک جاي به کاهش محصول اما .شوند می کاهیده LiAlH4 وسیله به

می جواب خوبی به ،)الکتام( حلقوي آمیدهاي و زنجیري آمیدهاي مورد در کاهش، روش این .است حلقوي هاي آمین تهیه براي مناسبی روش و دهند

42

شیمی نیتریل ها

هستند کربن اتم یک داراي دو هر زیرا دارند، شباهت اسیدها کربوکسیلیک به ها نیتریل پی پیوند داراي دو هر و است، شده وصل الکترونگاتیو اتم یک به پیوند سه وسیله به که

.هستند مشابه اسیدها، کربوکسیلیک و ها نیتریل هاي واکنش از بعضی بنابراین، .هستند

واکنش ها، نیتریل تهیه روش ترین ساده SN2 سیانید یون )CN-( نوع هالید آلکیل یک با .است دوم یا اول

12/28/2015

22

43

واکنش هاي نیتریل ها

صورت به کربن اتم و است قطبیده شدت به کربونیل، گروههاي مانند نیتریل گروه حمله مورد ها دوست هسته وسیله به ها نیتریل بنابراین، .است آمده در دوست الکترون

.گیرند می قرار

44

هیدرولیز، تبدیل نیتریل ها به کربوکسیلیک اسیدهااضافه به اسید کربوکسیلیک و شوند می هیدرولیز بازي یا اسیدي محلول در ها نیتریل

.کنند می تولید آمین یک یا آمونیاك

،با نیتریل یک کاهش از :ها آمین به ها نیتریل تبدیل کاهش LiAlH4، به اول نوع آمین .آید می دست

12/28/2015

23

45

واکنش نیتریل ها با واکنشگرهاي آلی فلزيشود می تشکیل ایمین آنیون واسط حد نیتریل، یک به گرینیارد واکنشگر افزایش اثر در

.دهد می دست به کتون یک و شود می هیدرولیز آب افزایش با که

آمین ها

12/28/2015

24

47

آمین هاتري مثال، دارند، وجود جانوران و گیاهان در اي گسترده صورت به ها آمین

بسیاري مخصوص بوي عامل و دارد وجود حیوانی هاي بافت در آمین متیل اي ماده کوکائین و شود، می یافت تنباکو در نیکوتین .است ماهیان از

.دارد وجود جنوبی آمریکاي در کوکا هاي بوته در که است محرك

48

نامگذاري آمین هاآریل استخالف یا )آمین آلکیل( آلکیل استخالف داراي توانند می ها آمین

.باشند )آمین آریل(به نیتروژن، اتم به متصل آلی هاي استخالف تعداد حسب بر ها آمین

بندي طبقه ،)R3N( سوم نوع یا ،)R2NH( دوم نوع ،)RNH2( اول نوع صورت.شوند می

12/28/2015

25

49

نامگذاري آمین هادارند، وجود نیز آن به متص گروه چهار و نیتروژن اتم یک داراي ترکیبات

نمک چنین .باشند داشته مثبت قراردادي بار یک باید آنها نیتروژن اتم اما.مشهورند چهارم نوع آمونیوم هاي نمک به هایی

روش چند به آیوپاك سیستم در ساختارشان، حسب بر اول، نوع هاي آمین استخالف نام به آمین پسوند ساده، هاي آمین براي .شوند می نامگذاري

.شود می افزوده آلکیل

50

نامگذاري آمین هاداد قرار اصلی ترکیب نام آخر در توان می را آمین پسوند همچنین.

گرفتن نظر در با عاملی گروه یک از بیشتر داراي هاي آمین –NH2 به .شوند می نامگذاري اصلی، مولکول روي بر آمینو استخالف یک عنوان

12/28/2015

26

51

نامگذاري آمین هابه تري یا دي پیشوند افزودن با را متقارن سوم نوع و دوم نوع هاي آمین

.کنند می نامگذاري آلکیل گروه

اول نوع هاي آمین صورت به نامتقارن سوم نوع و دوم نوع هاي آمین N- اصلی نام عنوان به آلکیل گره بزرگترین .شوند می نامگذاري استخالفی

N روي هاي استخالف صورت به آلکیل گروههاي سایر و شود می انتخاب.شوند می آورده

52

نامگذاري آمین هارا حلقه از بخشی آنها نیتروژن که ترکیباتی( هتروسیکل هاي آمین

اصلی نام داراي هتروسیکل سیستم هر و فراوانند نیز )دهد می تشکیل.گیرد می 1 شماره همواره هتروسیکل سیستم نیتروژن اتم .است خود ویژه

12/28/2015

27

تمرین

53

54

خواص آمین هامی مربوط نیتروژن ناپیوندي هاي الکترون جفت به عمدتا ها، آمین شیمی

و بازي خصلت داراي ها آمین ها، الکترون جفت این وجود دلیل به .شود .هستند دوستی هسته

یک که هنگامی .است باز یا اترها ها، الکل از بیشتر ها آمین بازي خصلت نقش آب آن، در که گردد می برقرار تعادلی شود، می حل آب در آمین.کند می دار پروتون را آمین و دارد را اسید

12/28/2015

28

55

سنتز آمین هابا ها آمین تهیه چگونگی با قبال :نیترو ترکیبات و آمیدها ها، نیتریل کاهش

.شدیم آشنا LiAlH4 وسیله به ها نیتریل و آمیدها کاهش

56

آلکیل هالیدها SN2واکنش هاي هاي واکنش در خوبی هاي دوست هسته ها، آمین سایر و آمونیاك SN2 نتیجه، در .هستند

روش به آمین آلکیل یا آمونیاك کردن دار الکیل آمین، آلکیل سنتز براي روش ترین سادهSN2، است هالید آلکیل یک از استفاده با.

،دلیل به .شوند نمی متوقف اول شدن دار آلکیل مرحله در خوبی به ها واکنش این متاسفانه اغلب اول، شده دار آلکیل مونو ترکیب سوم، و دوم اول، نوع هاي آمین مشابه پذیري واکنش.آید دست به شده دار آلکیل هاي فراورده از مخلوطی تا دهد می ادامه را واکنش

12/28/2015

29

57

آلکیل هالیدها SN2واکنش هاي

است آزید سنتز از استفاده اول نوع هاي آمین تهیه براي مناسبتر روش.

با آزید آلکیل کاهش LiAlH4 مورد اول نوع آمین به منجر پاالدیم، کاتالیزگر روي بر کاهش یا .شد خواهد نظر

58

آمین دار کردن کاهشی آلدهید ها و کتون هادر آمین یک یا آمونیاك با کتون یا آلدهید یک واکنش از مرحله یک طی ها، آمین

کاهشی کردن دار آمین به فرایند این .آیند می دست به کاهنده، عامل یک مجاورت.است مشهور

12/28/2015

30

59

واکنش هاي آمین هامی تبدیل آلکن به حذفی واکنش یک وسیله به ها الکل مانند نیز ها آمین :هوفمن حذف

NH2( آمید گروه چون .شوند به را آن باید ابتدا است، ضعیفی بسیار کننده ترك گروه ،)-

.کرد تبدیل مناسبتري کننده ترك گروه

باز تامین و چهارم، نوع نمک یدید یون با هیدروکسید یون تعویض اکسید، نقره نقش .است حذف انجام براي الزم

60

تمرین

12/28/2015

31

61

واکنش هاي آریل آمین هامایر سند واکنش :دیازونیوم هاي نمک )Sandmeyer(: نیترو با اول نوع هاي آمین آریل

پایدار ) ( دیازونیوم آرن هاي نمک و دهند می واکنش )HNO2( اسید.است مشهور کردن دیازویی به واکنش این .کنند می تولید

هاي واکنش در دیازونیو، گروه جایگزینی امکان دلیل به دیازونیوم آرن هاي نمک .هستند مفید بسیار )دوستی هسته یا رادیکالی( جانشینی

62

واکنش سندمایرمس با دیازونیوم آرن نمک یک واکنش طی برمیدها و کلریدها آریل )I(

می تولید سندمایر واکنش نام به فرایندي طی ،)CuX( مربوطه هالید مس نمک از استفاده بدون NaI مستقیم واکنش با را یدیدها آریل .شوند

)I( کرد تهیه توان می.

12/28/2015

32

63

واکنش هاي جفت شدن دیازونیومترکیبات و دهند می واکنش شده فعال آروماتیک هاي حلقه با دیازونیوم آرن هاي نمک

.کنند می تولید رنگی آزو

یون آنها، در که باشد می آرومانیک دوستی الکترون جانشینی واکنش نوعی واکنش این واکنش آمین آریل یا فنول الکترون پر حلقه با دوست الکترون عنوان به مثبت دیازونیوم

مسدود صورت در چه اگر گیرد، می صورت پارا موقعیت در معموال واکنش این .دهند می .گیرد می انجام نیز ارتو موقعیت به حمله پارا، موقعیت بودن

64

واکنش هاي جفت شدن دیازونیوممزدوج گسترده سیستم دلیل به آزو شده جفت ترکیبات π در آنها جذب وقوع باعث که

پیدا نساجی سازي رنگ در وسیعی کاربرد شود، می الکترومغناطیسی طیف مرئی ناحیه مارگارین کردن رنگ براي زمانی ،)روشن زرد رنگ با ترکیبی( زیر ترکیب مثال .اند کرده

.رفت می کار به )نباتی کره(