Karbonylové sloučeniny

Transkript

1 Aldehydy a ketony Karbonylové sloučeniny ' edoxní reakce Nukleofilní adice Aldolová kondenzace aldehyd formaldehyd = keton Aldehydy a ketony edoxní reakce aldehydů/ketonů E + Aldehydy oxidace mírnými oxidačními činidly δ + δ δ+ δ - aldehydy - karboxylové kyseliny Ag(N 3 ) 2 + Ag Tollensovo činidlo Průkaz aldehydů Nu - 1

2 edoxní reakce aldehydů/ketonů Aldehydy oxidace mírnými oxidačními činidly Ketony redukční vlastnosti nemají silná oxidační činidla však štěpí vazbu mezi karbonylovým a α-uhlíkem za vzniku karboxylových kyselin - aldehydy u 2+ ( -, vínan) Fehlingovo činidlo - karboxylové kyseliny u 2 Průkaz aldehydů α 3 3 aceton Jaké produkty vzniknou oxidací butanonu manganistanem draselným? edukce aldehydů a ketonů pouze silnými redukčními činidly Aldehydy primární alkoholy Ketony sekundární alkoholy 2

3 Adice vody na karbonyl jakou sloučeninu níže se jedná? Pojmenujte aldehydhydrát Adice alkoholu na karbonyl Adice alkoholu na karbonyl δ+ ' + ' δ+ ' + ' poloacetal poloacetal furanosa pyranosa acetal ' 3

4 Glykosidy = acetaly cukrů ozdíl mezi poloacetalem a poloketalem 1 N 2 ' ' -furanosid -pyranosid N-furanosid -glykosidová vazba N-glykosidová vazba '' Acetal a ketal Uveďte produkty hydrolýzy uvedené sloučeniny ' ' '' 4

5 Adice primárních aminů na karbonyl Z kterých látek lze připravit tuto sloučeninu? δ+ ' + 2 N ' N 3 N 2-2 ' N aldimin Schiffova báze Adice hydroxylaminu na karbonyl Aldolová kondenzace (aldolizace) δ+ ' + 2 N ' ' N N - 2 α - - karbanion 2-5

6 - + ' δ+ za vyšší teploty + + ' - 2 ' ' 3 β 2 α 1 β aldol nenasycený aldehyd 3-hydroxyaldehyd (β aldol) Jaký produkt vznikne v alkalickém prostředí při reakci acetaldehydu s formaldehydem? Karboxylové kyseliny - 2 Acidobazické vlastnosti Mastné kyseliny Produkty zahřívání kyselin 6

7 Karboxylové kyseliny Vliv substituentu na karboxylu na sílu kyselin karboxyl reakce s vodou Vliv substituentu na karboxylu na sílu kyselin Mastné kyseliny alifatické monokarboxylové kyseliny, které lze získat hydrolýzou přirozených tuků vyšší mastné kyseliny > 10 uhlíkaté rozpustné v roztocích alkalických hydroxidů ve formě solí (mýdla) 7

8 Dimery karboxylových kyselin Jak reagují dikarboxylové kyseliny při zahřívání? dekarboxylující kyseliny 2 2 dehydratující kyseliny dehydratující a dekarboxylující kyseliny

9 Typy funkčních derivátů X acylhalogenidy anhydridy - estery Funkční deriváty karboxyl. kyselin nejreaktivnější acylchloridy a anhydridy hydrolýzou funkčních derivátů vzniká výchozí karboxylová kyselina N 2 amidy N nitrily Estery Uveďte produkty alkalické hydrolýzy acetylsalicylové kyseliny. Lipidy (tuky a oleje) - např. triacylglyceroly o-acetylsalicylová kyselina 9

10 Amidy amid --N 2 Amidy -vznik a) zahříváním kyselin s N 3 nebo aminy N-alkylamid N,N-dialkylamid amidová vazba peptidová vazba --N-' --N- 2 ' vazba -N v seskupeni N 3 + N N N 3 N 2 b) acylace N 3 nebo aminů Laktamy Penicilin intramolekulární cyklické (vnitřní) amidy vznikají ze 4-amino- a 5-aminokyselin N 3 N N S 3 10

11 Acylhalogenidy acylhalogenidy + amoniak amidy v živých organismech se nevyskytují velmi reaktivní, acylační činidla 3 l + N 3 l 3 N 2 acylhalogenidy + alkoholy estery 3 l l acylhalogenidy + aminy N-alkylamidy l N 3 3 l N 3 Anhydridy kyselin Deriváty kyseliny uhličité velmi reaktivní, acylační činidla nestálá kyselina, nelze ji izolovat existuje jen ve vodném roztoku

12 l l l arginin 2 N N N 2 guanidin iminomočovina fosgen dichlorid kyseliny uhličité 2 N N 2 2 N karbamová kyselina amid kyseliny uhličité acyl = karbamoyl močovina urea diamid kyseliny uhličité N 2 N N 3 acetylmočovina ureidy N N barbiturová kyselina Substituční deriváty - náhrada atomu v uhlovodíkovém zbytku kyseliny funkční skupinou (-X, =, -N 2, -) ydroxykyseliny * 3 mléčná kyselina 2-hydroxypropanová 3 - laktát možnost vzájemného ovlivňování - a funkční skupiny v závislosti na jejich poloze dehydrogenace 2 3 pyrohroznová kyselina (pyruvát) 12

13 jablečná kyselina (malát) hydroxyjantarová * 2 dehydrogenace 2 2 dehydratace 2 * * vinná kyselina (tartaráty) 2,3-dihydroxyjantarová teoreticky 2 2 = 4 isomery * * * * identické isomery (meso-forma) opticky inaktivní vínan draselno-sodný (Seignettova sůl) součást Fehlingova činidla 2 2 Laktony cyklické (vnitřní) estery vznikají intramolekulární esterifikací 4- a 5- kyselin citronová kyselina (citráty) 2-hydroxypropan-1,2,3-trikarboxylová in vitro nesrážlivost krve (váže a 2+ ) hydroxypentanová kyselina + 2 pentano-5-lakton 13

14 xokyseliny vznikají oxidací hydroxykyselin hydroxyoctová glyoxalová kyselina 2 oxaloctová kyselina (oxalacetát) enolforma acetoctová kyselina (acetacetát) 3-oxokyseliny snadno dekarboxylují alogenové kyseliny ? -I-efekt halogenu na karboxyl kyselejší než nesubstituované kyseliny 2 l monochloroctová kyselina l 3 trichloroctová kyselina 14

15 Aminokyseliny aminoskupina -N 2 karboxyl sulfo-skupina S 3 bazické vlastnosti kyselé vlastnosti amfoterní látky (amfolyty) v izoelektrickém bodě ve formě vnitřní soli - + N 2 N 3 amfion (obojetný ion) Izoelektrický bod hodnota p prostředí, při které se amfolyt nachází ve formě amfiontu a navenek se jeví jako elektroneutrální N 3 + kation N N 3 + amfion N 2 anion Významné přeměny aminokyselin Nestandardní aminokyseliny deaminace N 2 dekarboxylace N 2 S 2 N 2 N N 2 karboxylové kyseliny primární aminy 4-aminobenzoová kyselina (PABA) N 2 sulfanilamid strukturní analog PABA 4-aminosalicylová kyselina 15