Kwasy halogenokarboksylowe i nienasycone kwasy karboksylowe Podstawniki halogenowe a moc kwasów karboksylowych, efekt indukcyjny, Nienasycone kwasy karboksylowe

Kwasy halogenokarboksylowe Moc kwasów karboksylowych maleje wraz ze wzrostem liczby atomów C w cząsteczce kwasu, ich stałe dysocjacji są mniejsze od stałych dysocjacji kwasów nieorganicznych, jednak kwas metanowy, octowy, propanowy i pozostałe rozpuszczalne w wodzie są kwasami mocniejszymi od kwasu węglowego(IV) H-COOH ; CH3-COOH; CH3-CH2 – COOH; CH3-CH2- CH2-COOH spadek mocy kwasów karboksylowych Moc kwasów karboksylowych można zwiększyć przez wprowadzenie do grupy węglowodorowej (R, Ar) silnie elektroujemnej grupy funkcyjnej (atomu lub grupy atomów), np. wprowadzenie podstawnika halogenowego powoduje przesunięcie chmury elektronowej wiązania C – COOH (zjawisko określane jako efekt indukcyjny) w kierunku atomu halogenu, to z kolei zwiększa ruchliwość at. H grupie karboksylowej a tym samym dysocjację tego kwasu .

Kwasy halogenokarboksylowe cd. Efekt indukcyjny zależy od elektroujemności podstawnika, jego położenia w grupie węglowodorowej, ilości tych podstawników w grupie węglowodorowej: CH2Br – COOH; CH2Cl – COOH; CH2F-COOH kw.: bromoetanowy, chloroetanowy, fluoroetanowy CH2Cl – CH2 – COOH ; CH3 – CHCl – COOH kw.: 3-chloropropanowy, 2-chloropropanowy CH2Cl – COOH; CHCl2 – COOH; CCl3 – COOH kw.: chlorooctowy, dichloroetanowy, trichloroetanowy wzrost mocy kwasów

Kwasy halogenokarboksylowe cd. - COOH Cl - - COOH kw.: benzenokraboksylowy p-chlorobenzenokarboksylowy wzrost mocy kwasów Otrzymywanie kwasów halogenokarboksylowych: Chlorowanie kwasu etanowego (octowego) + uv (r. substytucji) Cl – Cl + H – CH2 – COOH  Cl – CH2 – COOH + HCl Reakcje addycji HX przez kwasy nienasycone CH2 = CH – COOH + H-Br  CH2Br – CH2 – COOH Kwas propenowy kwas 2-bromopropanowy Uwaga: reakcja przebiega niezgodnie z regułą Markownikowa, jeżeli addycja dotyczy atomu C z wiązaniem nienasyconym z grupą karboksylową

Nienasycone kwasy karboksylowe Nienasycone kwasy karboksylowe zwierają w swoich cząsteczkach nienasycone grupy węglowodorowe związane z grupą karboksylową. CH2 = CH – COOH kwas propenowy (akrylowy) Rodzaje izomerii w cząsteczkach nienasyconych kwasów karbksylowych : pozycyjna – dot. położenia wiązanie nienasyconego w grupie węglowodorowej, szkieletowa (łańcuchowa), geometryczna CH2 = C – COOH kwas 2-metylopropenowy (metaakrylowy) | CH3 CH2 = CH – CH2 – COOH kwas but-3-enowy CH3 – CH = CH – COOH kwas but-2-enowy

Nienasycone kwasy karboksylowe cd Izomeria geometryczna kwasu but-2-enowgo H3C H H3C H \ / \ / C = C C = C / \ / \ HOOC H H COOH Kw.: cis-but-2-enowy trans-but-2-enowy

Nienasycone kwasy karboksylowe cd Kwas oktadec-9-enowy (oleinowy) występuje w dwóch izomerach geometrycznych: cis i trans 18CH3 – (CH2)6 - CH2 CH2 – (CH2)6 – 1COOH \ / 10C = 9C kwas cis-oktadec-9-enowy / \ H H 18CH3 – (CH2)6 - CH2 H \ / 10C = 9C kwas trans-oktadec-9-enowy H CH2 – (CH2)6 – 1COOH

Właściwości nienasyconych kwasów karboksykowych Addycja wodoru  powstają nasycone kwasy karboksylowe, Utlenienie w środowisku wodnym  powstają kwasy dihydroksykraboksylowe CH2 = CH – COOH + H2O + [O]  CH2 – CH – COOH kwas 2,3-dihydroksypropanowy | | OH OH Reakcja polimeryzacja n CH2 = CH2  CH2 – CH2 kwas polipropenowy | | (poliakrylowy) COOH COOH n