Acizi Carboxilici EU

6
C C HOOC H H COOH acid trans-butendioic; acid fumaric R C O O H C C HOOC H COOH H acid cis-butendioic; acid maleic ACIZI CARBOXILICI = comp organici care conţin în moleculă una sau m multe grupări trivalente -COOH Formula generală este: Sunt denumiţi acizi organici carboxilici , deoarece prin ionizare în apă dau reacţie acidă C O OH R + H 2 O C O O - + H 3 O + R NOMENCLATURĂ 1. Denumiri IUPAC -adăugarea sufixului “–oic” la numele celei m lungi catene, în care se include şi C gr carboxil, care are prioritate Acid 4-metil-pentanoic Acid propenoic Acid etanoic CH 2 = CH COOH CH CH 3 CH 2 CH 2 COOH CH 3 CH 3 COOH 2. După o altă nomenclatură, se adaugă sufixul carboxilic la numele hc coresp., în special pt ac ciclici 3 6 5 2 Acid metancarboxilic Acid benzencarboxilic Acid etencarboxilic CH COOH C H COOH CH CH COOH - 3. Denumiri comune care corespund originii (mai ales vegetale) sau proprietăţilor lor 3 3 2 3 Acid formic Acid acetic Acid oxalic Acid valerianic ( ) ( s) ( ) HCOOH CH COOH HCCC COOH CH CH COOH furnici acetum oţet măcri valeriană - - - - *pt cei cu catene ramificate sau cu substituienţi, numerotarea incepe de la gr. -COOH, care are cea mai mare prioritate *prioritatea principalelor grupări funcţionale scade în ordinea: -COOH > -COOR > -CO-NH 2 > -CN > -CH=O > -CO- > -OH > -NH 2 > -CH=CH 2 > -C≡C-> R H 2 C C CH CH 2 COOH CH 3 CH 3 acid 3,4-dimetil-4-penten-1-oic H 3 C CH CH CH CH 2 COOH OH Br C 2 H 5 acid 4-bromo-3-etil-5-hidroxi-hexanoic Formula structurală H-COOH CH 3 -COOH CH 3 -CH 2 -COOH CH 3 -(CH 2 ) 2 -COOH CH 2 =CH-COOH CH 3 -CH=CH-COOH CH 2 =C(CH 3 )-COOH HOOC-COOH HOOC-CH 2 -COOH HOOC-(CH 2 ) 2 -COOH HOOC-(CH 2 ) 3 -COOH C 6 H 5 -COOH C 6 H 4 (COOH) 2 orto C 6 H 4 (COOH) 2 meta C 6 H 4 (COOH) 2 para Denumire IUPAC Acid metanoic Acid etanoic, ac metancarboxilic Acid propanoic, ac etancarboxilic Acid butanoic Acid 2-propenoic Acid 2-butenoic Ac 2-metilpropenoic Acid etandioic Acid propandioic Acid butandioic Acid pentandioic Ac benzoic, ac benzencarboxilic Acid 1,2-benzendicarboxilic Acid 1,3-benzendicarboxilic Acid 1,4-benzendicarboxilic Denumire uzuală Acid formic Acid acetic Acid propionic Acid butiric Acid acrilic Ac crotonic (cis+trans) Ac metacrilic Acid oxalic Acid malonic Acid succinic Acid glutaric Acid benzoic Acid ftalic Acid izoftalic Acid tereftalic Acizi graşi: *ac cu catenă liniară, nr par de at de C , şi n4 *intră în componenţa săpunurilor Acizi graşi saturaţi (în grăsimi de origine animală) CH 3 (CH 2 ) 2 COOH ac butiric CH 3 (CH 2 ) 4 COOH ac capronic CH 3 (CH 2 ) 6 COOH ac caprilic CH 3 (CH 2 ) 8 COOH ac caprinic CH 3 (CH 2 ) 10 COOH ac lauric CH 3 (CH 2 ) 12 COOH ac miristic CH 3 (CH 2 ) 14 COOH ac palmitic CH 3 (CH 2 ) 16 COOH ac stearic Acizi graşi nesaturaţi (în grăsimi de origine vegetalală) CH 3 (CH 2 ) 7 CH=CH(CH 2 ) 7 COOH ac oleic CH 3 (CH 2 ) 4 CH=CH CH 2 CH=CH(CH 2 ) 7 COOH ac linoleic CLASIFICARE 1.După nr gr 2 COOH : monocarbox, dicarbox, poli 2.După natura R organic : sat liniari, sat ciclici, nesat, aromat IZOMERIE *de catenă (ex: ac pentanoic sau ac valerianic şi ac 3-metilbutanoic sau ac izovalerianic) *de poziţie (ex: acizii ftalici) *geometrică (ex: acidul maleic şi acidul fumaric) *iz optică, dacă C asimetrici *de funcţiune cu esterii, compuşii hidroxicarbonilici, diolii ciclici PROPRIETATI FIZICE St. de agr.: ac 2 mono sat < C 10 şi ac 2 nesat = lichizi iar ac 2 mono sat >C 11 , ac 2 dicarb + aromatici = solizi P.f. - > cu > M şi < cu ramificarea catenei *acizii nesaturaţi cu catene normale au t 0 .fierbere si t 0 .topire mai mici decat ac 2 saturaţi corespunzători *t 0 .fierbere acizi > t 0 .fierbere alcooli coresp. [leg 2 de H dintre acizi = mai put decât leg de H dintre ROH] *ac 2 carboxilici sunt asociaţi sub formă de dimeri ciclici P.t. - creşte cu nr at de C *t 0 .topire trans > t 0 .topire cis ( trans formează reţele cristaline mai stabile) *ac 2 monocarboxilici cu catenă liniară: cei cu nr par de at de C se topesc la t 0 decât cei 2 ac 2 învecinaţi cu nr impar de C *pt ac. nesaturaţi cu catenă normală p.t. > pe măsura apropierii dublei leg. de gr -COOH Solubilitatea - C 1 -C 3 sunt miscibili cu apa dat hidratării grupării funcţionale prin leg de H; *cei cu C> 12 sunt practic insolubili Mirosul - ac formic şi acetic au miros înţepător caracteristic, termenii mijlocii au miros neplăcut, iar termenii superiori→inodori STRUCTURA GRUPĂRII CARBOXIL. PROPRIETĂŢI CARACTERISTICE Gr. -COOH este o gr. funcţională trivalentă plană, cu at de C hibr. sp 2 şi form dintr-o gr. carbonil (>C=O) şi una -OH Cele 2 gr., datorită conjugării care apare între e - neparticipanţi ai at de O al gr. –OH şi e - ai gr. carbonil, îşi pierd individualitatea, gr. carbonil îşi pierde caracterul nesaturat, iar densitatea electronică a gr. –OH scade, mărindu-şi aciditatea R C O O H C R O H O - - + + ........ .......

Transcript of Acizi Carboxilici EU

Page 1: Acizi Carboxilici EU

C C

HOOC

H

COOH

H

C C

HOOC

H

H

COOH

acid cis-butendioic;acid maleic

acid trans-butendioic;acid fumaric

R C

O

O H

C C

HOOC

H

COOH

H

C C

HOOC

H

H

COOH

acid cis-butendioic;acid maleic

acid trans-butendioic;acid fumaric

ACIZI CARBOXILICI= comp organici care conţin în moleculă una sau m multe grupări trivalente -COOH

Formula generală este:

Sunt denumiţi acizi organici carboxilici, deoarece prin ionizare în apă dau reacţie acidă C

O

OHR + H2O C

O

O-+ H3O

+R

NOMENCLATURĂ 1. Denumiri IUPAC -adăugarea sufixului “–oic” la numele celei m lungi catene, în care se include şi C gr carboxil, care are prioritate

Acid 4-metil-pentanoic Acid propenoicAcid etanoic

CH2 = CH COOHCH

CH3

CH2 CH2 COOHCH3CH3 COOH

2. După o altă nomenclatură, se adaugă sufixul –carboxilic la numele hc coresp., în special pt ac ciclici

3 6 5 2

Acid metancarboxilic      Acid benzencarboxilic       Acid etencarboxilic

CH COOH C H COOH CH CH COOH -

3. Denumiri comune care corespund originii (mai ales vegetale) sau proprietăţilor lor

3 3 2 3

Acid formic      Acid acetic        Acid oxalic Acid valerianic

( ) ( s) ( )

HCOOH CH COOH HCCC COOH CH CH COOH

furnici acetum oţet măcri valeriană

- - -

-

*pt cei cu catene ramificate sau cu substituienţi, numerotarea incepe de la gr. -COOH, care are cea mai mare prioritate

*prioritatea principalelor grupări funcţionale scade în ordinea:

-COOH > -COOR > -CO-NH2 > -CN > -CH=O > -CO- > -OH > -NH2 > -CH=CH2 > -C≡C-> R

H2C C CH CH2 COOH

CH3CH3

acid 3,4-dimetil-4-penten-1-oic

H3C CH CH CH CH2 COOH

OH Br C2H5

acid 4-bromo-3-etil-5-hidroxi-hexanoic

Formula structurală

H-COOH

CH3-COOH

CH3-CH2-COOH

CH3-(CH2)2-COOH

CH2=CH-COOH

CH3-CH=CH-COOH

CH2=C(CH3)-COOH

HOOC-COOH

HOOC-CH2-COOH

HOOC-(CH2)2-COOH

HOOC-(CH2)3-COOH

C6H5-COOH

C6H4(COOH)2 orto

C6H4(COOH)2 meta

C6H4(COOH)2 para

Denumire IUPAC

Acid metanoic

Acid etanoic, ac metancarboxilic

Acid propanoic, ac etancarboxilic

Acid butanoic

Acid 2-propenoic

Acid 2-butenoic Ac 2-metilpropenoic

Acid etandioic

Acid propandioic

Acid butandioic

Acid pentandioic

Ac benzoic, ac benzencarboxilic

Acid 1,2-benzendicarboxilic

Acid 1,3-benzendicarboxilic

Acid 1,4-benzendicarboxilic

Denumire uzuală

Acid formic

Acid acetic

Acid propionic

Acid butiric

Acid acrilic

Ac crotonic (cis+trans)

Ac metacrilic

Acid oxalic

Acid malonic

Acid succinic

Acid glutaric

Acid benzoic

Acid ftalic

Acid izoftalic

Acid tereftalic

Acizi graşi:

*ac cu catenă liniară, nr par de at de C, şi n4

*intră în componenţa săpunurilor

Acizi graşi saturaţi

(în grăsimi de origine animală)

CH3(CH2)2COOH ac butiric

CH3(CH2)4COOH ac capronic

CH3(CH2)6COOH ac caprilic

CH3(CH2)8COOH ac caprinic

CH3(CH2)10COOH ac lauric

CH3(CH2)12COOH ac miristic

CH3(CH2)14COOH ac palmitic

CH3 (CH2)16COOH ac stearic

Acizi graşi nesaturaţi

(în grăsimi de origine vegetalală)

CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH ac oleic

CH3(CH2)4CH=CH CH2 CH=CH(CH2)7COOH ac

linoleic

CLASIFICARE 1.După nr gr2 COOH: monocarbox, dicarbox, poli 2.După natura R organic: sat liniari, sat ciclici, nesat, aromat

IZOMERIE *de catenă (ex: ac pentanoic sau ac valerianic şi ac 3-metilbutanoic sau ac izovalerianic)

*de poziţie (ex: acizii ftalici) *geometrică (ex: acidul maleic şi acidul fumaric)

*iz optică, dacă C asimetrici *de funcţiune cu esterii, compuşii hidroxicarbonilici, diolii ciclici

PROPRIETATI FIZICE St. de agr.: ac

2 mono sat < C10 şi ac

2 nesat = lichizi iar ac

2 mono sat >C11, ac

2 dicarb + aromatici = solizi

P.f. - > cu > M şi < cu ramificarea catenei

*acizii nesaturaţi cu catene normale au t0.fierbere si t

0.topire mai mici decat ac

2 saturaţi corespunzători

*t0.fierbere acizi > t

0.fierbere alcooli coresp. [leg

2 de H dintre acizi = mai put decât leg de H dintre ROH]

*ac2 carboxilici sunt asociaţi sub formă de dimeri ciclici

P.t. - creşte cu nr at de C *t0.topire trans > t

0.topire cis ( trans formează reţele cristaline mai stabile)

*ac2 monocarboxilici cu catenă liniară: cei cu nr par de at de C se topesc la t

0 ↑ decât cei 2 ac

2 învecinaţi cu nr impar de C

*pt ac. nesaturaţi cu catenă normală p.t. > pe măsura apropierii dublei leg. de gr -COOH

Solubilitatea - C1-C3 sunt miscibili cu apa dat hidratării grupării funcţionale prin leg de H; *cei cu C>12 sunt practic insolubili

Mirosul - ac formic şi acetic au miros înţepător caracteristic, termenii mijlocii au miros neplăcut, iar termenii superiori→inodori

STRUCTURA GRUPĂRII CARBOXIL. PROPRIETĂŢI CARACTERISTICE Gr. -COOH este o gr. funcţională trivalentă plană, cu at de C hibr. sp

2 şi form dintr-o gr. carbonil (>C=O) şi una -OH

Cele 2 gr., datorită conjugării care apare între e- neparticipanţi ai at de O al gr. –OH şi e

- ai gr. carbonil, îşi pierd

individualitatea, gr. carbonil îşi pierde caracterul nesaturat, iar densitatea electronică a gr. –OH scade, mărindu-şi aciditatea

R C

O

O H

C ROH

O-

-

++ ........

.......

Page 2: Acizi Carboxilici EU

2

Gruparea carboxil se reprezintă prin formulele următoare:

Dat. structurii plane a gr carboxil (at de Csp2) apare o

deplasare electronică (conjugare p-π) aceasta grupă

nu se comportă ca o grupare cu funcţiuni mixte

*între moleculele de acizi apar punţi de H mai

puternice decât la alcooli. De cele mai multe ori

formează dimeri şi sunt posibili şi polimeri liniari

*punţile influenţează valorile p.f. care sunt mari ca

ale alcoolilor cu acelaşi număr de at de C

METODE DE OBŢINERE

A. METODE OXIDATIVE 1. Oxidarea alcanilor superiori: R-CH3 + O2 → R-COOH + H2O

2. Oxidarea alchenelor cu agenţi oxidanţi (KMnO4 / H+ sau K2Cr2O7 / H

+)

3. Oxidarea cicloaalcanilor şi cicloalchenelor

4. Oxidarea alchinelor (KMnO4 / HO-) CHCH + 4[O] → HOOC-COOH

5. Oxidarea alcadienelor R-CH=CH-CH=CH-R’ + 8[O] → R-COOH + R’-COOH + HOOC-COOH

6. Oxidarea arenelor la catena laterală şi nucleu

+ 6 OKMnO4, H2SO4

-2H2O

CH3

CH3

COOH

COOH

+9/2O2

V2O5, 5000C

-2CO2, -H2O

COOH

H

H

COOH

-H2O

H

HCO

COO

acid maleic anhidrida maleica 7. Oxidarea energică a alcoolilor (KMnO4 / H

+) R-CH2-OH + 2[O] → R-COOH + H2O

8. Oxidarea aldehidelor cu agenţi de oxidare, cu reactiv Tollens, Fehling, cu O2 din aer (autooxidarea)

9. Oxidarea glucozei

a) Oxidarea glucozei cu reactiv Tollens, Fehling sau apă de brom conduce la obţinere de acid gluconic conform reacţiei: HC

CHOH

CH2

4

O

OH

+ [O]COOH

CHOH

CH2

4

OH Reacţia de oxidare cu reactiv Tollens este folosită la obţinerea oglinzilor de argint.

b) Prin oxidarea energică a glucozei cu acid azotic se formează acid glucozaharic: COOH

CHOH

COOH

4

HC

CHOH

CH2

4

O

OH

HNO3

c) Dacă se protejează gruparea carbonil şi se oxidează numai gruparea alcoolică primară acidul glucuronic.

+ HO - C6H5

- H2O

H OH

HO H

H OH

H

COOH

H O

O

C6H5

HC

CHOH

COOH

4

HC

CHOH

CH2

4

O

OH

+ [O]O H OH

HO H

H OH

H

COOH

H OH

O

B. METODE HIDROLITICE

1. Hidroliza derivaţilor trihalogenaţi geminali

2. Hidr. derivaţilor funcţionali ai ac carboxilici: esteri, amide, cloriri acide, nitrili, anhidride acide

R C O R'

O

+ H2O18H2SO4

R C O18H

O

+ R'-OH

3. Hidroliza găsimilor în mediu acidacizi carboxilici şi alcooli iar în mediu bazicsărurile acizilor graşi (săpunuri)

C. ALTE METODE: Dezlocuirea din săruri, cu acizi mai tari: R-COONa + HCl → R-COOH + NaCl

PROPRIETATI CHIMICE Acizii carboxilici participă la reacţii în care au loc

diferite scindări de covalenţe.

I. REACŢII COMUNE CU ACIZII MINERALI

1. Acţiunea asupra indicatorilor: ac organici schimbă culoarea indicatorilor (turnesol, metilorange)

2. Caracterul acid A

Polarizarea legăturii O-H în urma conjugării interne det caracterul slab acid, pus în evidenţă cu ajut indicatorilor acido-bazici. În

soluţie apoasă diluată ac carboxilici ionizează reversibil conf. reacţiei:

HCOOH HCOO- + H2O CH3-COOH CH3-COO

- + H2O

ion formiat ion acetat unde: [...] = concentraţiile molare de echilibru, Ka = constanta de aciditate (este o măsură a

tariei unui acid)

C

O

O H

C

O

O

H

-

+

C

O

O-

+H

I II III

C

OH

O

+

O

OH

C C

OH

O

+

O

OH

CH

1,20 Ao

1,34 Ao

(apar modificări faţă de lungimi le

covalenţelor C O din compuşii

carbonilici ş i OC din alcooli)

+ 5[O]

-H2O

COOH

COOH

+ 4[O](CH2)4

R-COOH + H2O R-COO- + H3O+

Ka=[RCOO-][H3O+]

[RCOOH]

H

R

O

C O

O

C

O

R

H

H

R

O

C

O

1,67 A0

2,67 A0

H

R

O

C

O

O

+C

O

R

H

+

+

++

H 2 C

O

C H O H

R O

R C

O O

C R H O

O

C R H O

D C A B

Page 3: Acizi Carboxilici EU

3

C OH2C+R CO

O

H H3C C

O

CR

O

O

*gruparea –OH din compuşii carboxilici are un caracter acid

mai accentuat comparativ cu grupările –OH din alcooli şi

fenoli:

10 5

R

pKa

OH

16 19

OH

ArRO

OH C

*Aciditatea (tăria) ↓ cu ↑ catenei (grupele cu efect respingător de e- reduc aciditatea), şi ↑ cu ↑ nr de gr COOH

*Acizii aromatici şi acizii α, β-nesaturaţi sunt mai tari decât acizii saturaţi

*Aciditatea unor compuşi ↓în ordinea: Acizi minerali tari (HCl, HNO3, H2SO4) > R-COOH > H2CO3 > H2S > HCN > ArOH > H2O > ROH

*Acizii mai slabi sunt eliberaţi din sărurile lor de către ac organici, de ex:

NaHCO3 + CH3COOH →CH3COONa + H2CO3 (CO2+H2O) carbonat acid de sodiu

NaCN + H-COOH → H-COONa + HCN C6H5-ONa + H-COOH → H-COONa + C6H5-OH cianură de sodiu cianură de sodiu

3. Reacţia cu Me reactive (Na, K, Ca, Mg, Zn, Al): nR-COOH + Me → (R-COO)nMe + n/2 H2

4. Reacţia cu oxizii bazici (Na2O, CaO, MgO, CuO, PbO): 2nR-COOH + Me2On → 2(R-COO)nMe + n H2O

5. Reacţia cu bazele (NaOH, KOH, Ca(OH)2, Mg(OH)2, NH3): nR-COOH + Me(OH)n → (R-COO)nMe + n H2O

6. Reacţia cu sărurile derivate de la acizii mai slabi (NaHCO3, Na2CO3, NaCN, (NH4)2S,C6H5- ONa,CH3-ONa) *acidul acetic şi formic dezlocuiesc din săruri acizii minerali slabi, cum ar fi acidul carbonic, cinahidric.

+ NaCH3-COO-Na+ + 1/2H2

+ KOHCH3COO-K+ + H2O

+ NaHCO3 CH3COO-Na+ + CO2 + H2O

+ KCNCH3COO-K+ + HCN

+ C6H5-O-Na+

CH3COO-Na+ + C6H5OH

+ C2H5-O-Na+

CH3COO-Na+ + C2H5OH

+ CaO (CH3COO-)2Ca2+ + H2O

CH3COOH

C6H5COOH + CH3COONa C6H5COONa + CH3COOH

H2SO4 +

COO-

COO-

Ca2+COOH

COOH

+ CaSO4

oxalat de caliciu acid oxalic

II. REACŢII SPECIFICE ACIZILOR ORGANICI

Formarea derivaţilor funcţionali. Substituirea grupei OH B

R C

O

O R'

R CO

CR

O

O

R C

O

ClR C

O

NH2

R CO

NH R'

R C N

ester anhidridaacida

cloruraacida

amida amida-N-substituita

nitril

1. R. de esterificare esteri

R

OH

C

O

+ O R'H R

O R'

C

O

+ H2O

ester * se substituie 1 at de H din molec ROH cu radical acil, -CO-R

Ex: H-CO- (formil), CH3-CO- (acetil), C6H5-CO- (benzoil). Esterificarea este o reacţie de acilare la oxigen, O-acilare.

2. R. cu amoniacul săruri de amoniu care la t0 se deshidratează şi în prima etapă amide, apoi în prezenţă de P2O5 nitrili

R COH

O

+ NH3 R CONH4

O

toC

- H2OR C

NH2

O

P2O5

- H2OR C N

amidã nitril 3. R. de adiţie a acidului acetic la acetilenă acetat de vinil (monomer)

4. R. de formare de cloruri acide

R C

OH

O

+ PCl5

+ PCl3

+ SOCl2

R C

Cl

O

R C

Cl

O

R C

Cl

O

+ POCl3 + HCl

+ P(OH)Cl2 H3PO3

+ SO2 + HCl

5. R. de adiţie a acizilor la cetenă anhidride acide

*unii ac dicarboxilici cu COOH în poziţii vecine pot forma anhidride ciclice, prin eliminarea intramoleculară a unei molec de apă

6. R. sărurilor de argint cu derivaţi halogenaţi esteri: R – COOAg + X – R’ R – COOR’ + AgX

7. R. de decarboxilare a acizilor carboxilici este o metodă de obţ. a alcanilor

8. Acidul formic şi acidul oxalic prezintă caracter reducător faţă de soluţia de KMnO4:

HCOOH + [O] CO2 + H2O HOOC – COOH + [O] 2 CO2 + H2O

H2O t0

2H2O

P2O

5

O

CR

O

CR

ClPOCl3

NH4

O

CR

O

'R

HCl

O

R C

O

C

PCl5

HO

O

CR

HO

R

+

+

+

'R

NH3

N

NH2

ester

amidă

nitril

clorură acidă

COOH +H2OR ++ R COO H3O

1 2

1 2

O

C

OR

O

CC

OO

O

Csau

O

R

O

1,27A0

1,27A0

*aciditatea compuşilor carboxilici depinde de

natura substituenţilor grefaţi la gruparea carboxil

Page 4: Acizi Carboxilici EU

4

9. Acidul formic se descompune diferit:

în prezenţă de acid sulfuric: HCOOH CO + H2O

la lumină, în prezenţă de metale Ni, Pt: HCOOH CO2 + H2

Ac. oxalic în prez de H2SO4 → r. de deshidratare: HCOO-COOHCO + CO2 + H2O

10. Alchilare cu oxid de etenă: Acizii graşi pot fi alchilaţi (etoxilaţi) cu oxid de etenă şi conduc

la formare de hidroxiesteri sau hidroxipoliesteri.

11. Aditia acizilor carboxilici la alchene si alchine........

Reactii de identificare a acizilor carboxilici:

1. R. cu hidrogenocarbonatul de sodiu are loc cu efervescenţă caracteristică şi cu solubilizarea acidului

2. R. de esterificare cu alcooli în prezenţă de catalizator acid conduce la esteri care sunt substante volatile cu diverse arome.

3. În sol. alcalinizată ac. carboxilici form., cu clorură ferică, săruri bazice colorate. De ex: ac. acetic formeaza un acetat bazic de Fe cu formula:

4. Analiza spectrală IR, RMN. 2(CH3COO)3Fe Fe(OH)2CH3COO-

ACIZI GRAŞI = acizii care intră în compoziţia lipidelor. Se găsesc atât în stare liberă cât şi sub formă de esteri ai glicerinei

*Prin hidroliza acidă a triglicerideloracizi graşi saturaţi şi nesaturaţi, iar prin oxidarea catalitică a parafineloracizi graşi saturaţi *Ac graşi tipici (normali)-ac monocarboxilici saturaţi/nesat, catenă liniară, nr par de atC *Ac graşi atipici-nr impar de atC, catene ramificate/ciclice, cu leg2

*acizii saturaţi au p.t. mai mari decât acizii nesaturaţi

*Izomeria acizilor nesaturaţi: dacă acidul gras conţine n leg dubleexista 2n izom geometrici (cis-trans sau Z-E).

*Numai acidul linoleic, care are configuratia total cis (all-cis) este acid esenţial, asimilat de catre organism

*Iz2 geometrici se deosebesc prin propr fiz şi ch, din cauza rigidităţii dublei leg: trans - mai stabili termodinamic şi au p.t. m mare

PROPRIETATILE CHIMICE ALE ACIZILOR GRASI

1. Neutralizarea: cu hidroxizii, cu carbonaţii alcalini şi de amoniu săruri; sărurile de Na, K şi NH-4 sunt solub în apă

(săpunuri), restul sărurilor sunt insolubile.

2. Hidrogenarea: grăsimile lichide (nesaturate) formează prin hidrogenare gr solide (saturate)

3. Halogenarea (în principal cu Br2) este imp pt introducerea leg în catena acizilor graşi, dar şi pt transformarea acizilor cu leg

trans, în izomerii lor cu configuraţie cis.

SĂPUNURI=săruri cu diferite Me (Na, K…) ale acizilor grași cu cel puțin 8 at C în molec, obț prin hidroliza alcalină a grăsimilor

Formula generală a unui săpun: CH3 – (CH2)n –CH2 – COO-Na

+

*Clasific: 1.săp de Na-solide, solub în apă 2.săp de K-lichide, solub în apă 3.săp de Al,Mn,Ca,Ba-solide, insolub în apă

*numai săpunurile solubile în apă pot fi fol ca agenți de spălare, aceștia având o putere de spălare inferioară detergenților *ρsăpunρapă *soluţiile apoase de săpun conduc curentul electric

PUTEREA DE SPĂLARE A SĂPUNULUI se datorează structurii speciale a moleculelor sale, ele

fiind alcătuite din 2 părţi distincte:

*o p nepolară, hidrofobă (rad. hidrocarbonat), insolubilă în apă, dar solubilă în uleiuri;

*o parte polară, hidrofilă (-COO–), solubilă în moleculele polare de apă

***când o sol de săpun vine în contact cu o grăsime lichidă sau ulei, molec2 de săpun se fixează pe suprafaţa lor şi se orientează în

aşa fel încât p.hidrofilă se orientează spre lichidul polar (ex. apa) în care se va dizolva, iar p.hidrofobă se orientează spre lichidul

neapos (ulei) în care se va dizolva; uleiul se divide în picături f mici formând cu apa o emulsie, astfel că practic lichidul neapos

(uleiul) se dizolvă în apă şi se îndepărtează de pe ţesăturăspălarea.

DETERGENŢI=

*după structură pot fi: 1. Anionici (nu sunt biodegradabili) 2. Cationici (nu sunt biodegradabili) 3. Neionici (biodegradabili)

D.anionicicatenă liniară de tip alchilic (nu au nucleu benz), cu 12-18 atC sau catenă aril-alchilică, cu 8-12 atC; gr. polară este gr

sulfonică

, n=10-16 - sare de natriu a acidului alchilsulfonic

, n=10-16

, n=6-10 - sare de natriu a acidului alchil-aril sulfonic; acolada = un nucleu benzenic.

D. cationici catenă liniară de tip alchilic, cu 12-18 at C, care are ca grupare polară o gr. cuaternară de amoniu

, n=10-16 - clorură de alchil trimetil amoniu D. neionicicatenă liniară de lungime variabilă de tip alchilic şi care au ca grupare polară gr. etoxi şi o gr. hidroxil terminală.

, n=10-12; acolada reprezintă gruparea etoxi.

GLICERIDE = esteri ai glicerolului cu acizii graşi şi sunt componente de bază ale grăsimilor (lipidelor) vegetale şi animale

*Clasificare după nr gr OH esterificate → monoacilgliceroli (monogliceride), diacilgliceroli (digliceride), triacilgliceroli (trigliceride)

după poziţia relativă a resturilor de acizi graşi din moleculă→ α-monogliceride, β-monogliceride, α,β-digliceride, α,α’-digliceride

după natura resturilor de acizi graşi → gliceride simple şi mixte

H2C

HC

H2C

O CO R

OH

OH

H2C

HC

H2C

O CO R

OH

OH

H2C

HC

H2C

O CO R

OH

O CO R'

H2C

HC

H2C

O

O

CO R

CO R

OH

x x x

-monoacilglicerol,

1-monoglicerida chirala

-monoacilglicerol,

2-monoglicerida

'-diacilglicerol,

1,3-diglicerida mixtachirala

-diacilglicerol simplu,

1,2-diglicerida simplachirala

,

Page 5: Acizi Carboxilici EU

5

Ex monogliceride: α-monooleina, 1-monooleilglicerol, glicerol-1-monooleat sau 1-monooleat de gliceril

Ex digliceride: α,β- dioleina (1,2-dioleat de gliceril sau 1,2-dioleilglicerol) 1-palmito-3-laurina (1-palmitil-3-lauril-

glicerol)

α,α’-dilaurina (1,3-dilaurat de gliceril sau 1,3-dilaurilglicerol) 1-oleil-2-stearil-glicerol (1-oleo-2-stearina)

H2C

HC

H2C

O

O

O

CO (CH2)14-CH3

CO (CH2)16-CH3

CO (CH2)7-CH=CH-(CH2)7-CH3

1-palmito-2-stearo-3-oleina saupalmitostearooleina, PSO

H2C

HC

H2C

O

O

O

CO (CH2)10-CH3

CO (CH2)7-CH=CH-(CH2)7-CH3

CO (CH2)14-CH3

1-lauro-2-oleo-3-palmitina saulaurooleopalmitina, LOP

xx

Ex trigliceride simple: trioleina (trioleat de gliceril, gliceriltrioleat, trioleilglicerol)

triplamitina (tripalmitat de gliceril, gliceriltripalmitat, tripalmitilglicerol)

Ex trigliceride mixte: dipalmitostearine: 1,2-dipalmitil-3-stearil-glicerol 1,3-dipalmitil-2-stearil-glicerol

PROPRIETATI FIZICE *gliceridele extrase din plante - lichide (denumite uleiuri sau semisolide); conţin resturi de ac nesaturaţi şi ac saturaţi cu max 8 at C

* gliceridele extrase din ţes animale - în general solizi; conţin resturi de acizi saturaţi cu peste 8 at C; sunt plastice (uşor

deformabile)

*insolubile în apă, greu sol în alcool şi usor solubile în alţi solvenţi organici (eteri, cloroform, benzen, acetona, etc)

*incolore; proaspete →fără gust şi miros, dar păstrate în timp şi în cdţ necorespunz, râncezesc→ miros+gust specific, neplăcut

*densitatea ↑cu ↑gradului de nesaturare şi ↓cu ↑lungimii catenei

PROPRIETATI CHIMICE

1. Hidroliza: *hidroliza acidă (HCl, H2SO4), 2000C, 6-8 atm, glicerol+acizi grasi, (se rup leg esterice -O-CO-)

H2C

HC

H2C

O

O

O

CO (CH2)14-CH3

CO (CH2)16-CH3

CO (CH2)7-CH=CH-(CH2)7-CH3

x +3HOHH+ H2C

HC

H2C

OH

OH

OH

+

CH3-(CH2)14-COOH

acid palmitic

CH3-(CH2)16-COOH

acid stearic

CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH

acid oleic obţ ind. a ac. graşi şi a glicerinei

*hidroliza bazică ( KOH, NaOH) glicerină+săruri ale ac. graşi (săpunuri) → reacţie de saponificare - este o hidroliză totală

H2C

HC

H2C

O

O

O

CO (CH2)10-CH3

CO (CH2)22-CH3

CO (CH2)12--CH3

x

lauro-lignocero-miristina

+ 3NaOH

H2C

HC

H2C

OH

OH

OH

+

CH3-(CH2)10-COO-Na+

laurat de sodiu

CH3-(CH2)22-COO-Na+

lignocerat de sodiuCH3(CH2)12COO-Na+

miristat de sodiu *reactivitatea celor 3 poziţii din trigliceride este diferită: 1 rest de acid hidrolizat este cel din β (1,3-diacilgliceroli) apoi α şi α’

*pe baza r de sapo se det indicele de saponificare IS al grăsimii = cantit de bază, exprimată în mg, nec pt a saponifica 1g de

grăsime

M grame gliceridă.....................................3x40x103 mg NaOH

1 gram........................................................IS IS= 3x40x103/M

2. Halogenarea: halogenii, în special Br2 se adiţionează la leg „=” ale resturilor de acizi graşi din molec gliceridelor

H2C

HC

H2C

O

O

O

CO (CH2)7-CH=CH-(CH2)7-CH3

CO (CH2)16-CH3

CO (CH2)7-CH=CH-(CH2)7-CH3

+2Br2

H2C

HC

H2C

O

O

O

CO (CH2)7-CHBr-CHBr-(CH2)7-CH3

CO (CH2)16-CH3

CO (CH2)7-CHBr-CHBr-(CH2)7-CH3

1-oleo-2-stearo-3-oleina tetrabromostearina

**grd de nesaturare al gliceridelor se det cu ajut indicelui de brom IBr (cifrei de brom) = cantit în gr de Br care se adiţionează la 100g grăsime

M grame glicerida…………………2x160 g Br2

100 grame……………………………IBr IBr= 100x2x160/M IBr >resturi de ac graşi nesat cu nr > de leg =

3. Hidrogenarea grăsimilor: cat de Ni, Pt, Pd, presiuni ridicate şi 150-2000C *poate fi parţială sau totală

*glicerolii lichizi (uleiurile vegetale) se transf în gliceroli solizi, prin hidrogenare (prepararea ind a untului vegetal (margarina)

4. Râncezirea grăsimilor

Uleiurile vegetale + grasimile animale, nerafinate, sunt bogate in enzime. Daca sunt depozitate o perioada indelungata la

lumină, într-o atmosferă bog în vapori de apă şi O2 suferă un proces complex de degradare = râncezire →afectează calităţile

organoleptice, nutriţionale şi toxicologice ale produselor.

CH3-(CH2)6-CH2-CH2-COOH + O2CH3-(CH2)6-CO-CH2-COOH

-H2O-CO2

CH3-(CH2)6-CO-CH3

acid caprinic acid -ceto-caprinic nonanona Râncezirea poate fi prevenită prin:

- păstrarea grăsimilor în atmosferă lipsită de oxigen şi apă, la rece, ferite de lumină

- reducerea concentraţiei ionilor de metale grele, prin rafinare

- inhibarea acţiunii enzimelor specifice proceselor oxidative

- utilizarea antioxidantilor naturali sau sintetici (tocoferoli, BHA, BHT, PG, palmitat de ascorbil, diacetat de ascorbil)

Page 6: Acizi Carboxilici EU

6

R C O R'

O

esteri

R C OH

Oacizi carboxilici

PCl5 R C Cl

Ocloruri acide

+ RCOONaR C O C R

O Oanhidride

+R'OH

- H2O -HCl+R'OH

+R'OH

-RCOOH

R C NH2

Oamide

R C N

+NH3

-HCl

+NH3

-RCOOH

+NH3

-H2O

nitrili

-H2O

-NH3

+2H2O

-NaCl-POCl3-HCl

C6 H5 COOH

CH3

COOH

acid etanoic

acid metancarboxilic

acid acetic

acid fenilmetanoic

acid fenilmetancarboxilic

acid benzoic

acid 3 metilbutanoic

acid -metilbutanoic

acid izobutancarboxilic

acid izovalerianicCH3

CH3 CH CH2 COOH

CH3 COOH

acid o,m,p toluic