Elektrophile Substitutionsreaktionen- Substitutionsreaktionen, bei denen der Angriff durchgeführt wird elektrophil- ein positiv geladenes oder elektronenarmes Teilchen. Wenn eine neue Bindung gebildet wird, wird das ausgehende Teilchen - Elektrofuge ohne sein Elektronenpaar abgespalten. Die bekannteste Abgangsgruppe ist das Proton H+.
Alle Elektrophile sind Lewis-Säuren.
Gesamtansicht elektrophiler Substitutionsreaktionen:
(kationisches Elektrophil)
(neutrales Elektrophil)
Es gibt Reaktionen aromatischer (weit verbreiteter) und aliphatischer (nicht üblicher) elektrophiler Substitution. Die Spezifität elektrophiler Substitutionsreaktionen speziell für aromatische Systeme erklärt sich aus der hohen Elektronendichte des aromatischen Rings, der positiv geladene Teilchen anziehen kann.
Für aromatische Systeme gibt es tatsächlich einen Mechanismus der elektrophilen Substitution - SEAr. Mechanismus SE 1(in Analogie zum Mechanismus S N 1) ist extrem selten, und SE 2(analog entsprechend S N 2) findet gar nicht statt.
S E Ar-Reaktionen
Reaktionsmechanismus SEAr oder aromatische elektrophile Substitutionsreaktionen ist die häufigste und wichtigste unter den Substitutionsreaktionen aromatischer Verbindungen und besteht aus zwei Stufen. In der ersten Stufe wird das Elektrophil angelagert, in der zweiten Stufe wird die Elektrofuge abgespalten:
Während der Reaktion wird ein positiv geladenes Zwischenprodukt gebildet (in der Abbildung - 2b). Es trägt den Namen Weland-Zwischenprodukt, Aroniumion oder σ-Komplex. Dieser Komplex ist in der Regel sehr reaktiv und wird durch schnelle Abspaltung des Kations leicht stabilisiert.
Der geschwindigkeitsbestimmende Schritt in der überwiegenden Mehrheit der Reaktionen SEAr ist die erste Stufe.
Relativ schwache Elektrophile wirken meist als angreifendes Teilchen, also in den meisten Fällen die Reaktion SEAr verläuft unter Einwirkung eines Lewis-Säure-Katalysators. Häufiger als andere werden AlCl 3, FeCl 3, FeBr 3, ZnCl 2 verwendet.
DECARBOXYLIERUNG B. Abspaltung von CO 2 aus der Carboxylgruppe von Carbonsäuren oder der Carboxylatgruppe ihrer Salze. Sie erfolgt üblicherweise durch Erhitzen in Gegenwart von Säuren oder Basen. Aromatische Säuren werden in der Regel unter harschen Bedingungen decarboxyliert, beispielsweise beim Erhitzen in Chinolin in Gegenwart eines Metalls. Pulver. Durch dieses Verfahren wird in Gegenwart von Cu aus Pyromucinsäure Furan gewonnen. Die DECARBOXYLIERUNG aromatischer Säuren wird in Gegenwart von elektrophilen Substituenten erleichtert, beispielsweise wird Trinitrobenzoesäure beim Erhitzen auf 40–45 °C decarboxyliert. D. Dämpfe von Carbonsäuren über erhitzten Katalysatoren (Ca- und Ba-Carbonate, Al 2 O 3 usw.) ist eine der Methoden zur Synthese von Ketonen:
2RCOOH: RCOR + H 2 O + CO 2 .
DECARBOXYLIERUNG von Natriumsalzen von Carbonsäuren während der Elektrolyse ihrer konz. wässrige Lösungen ist eine wichtige Methode zur Gewinnung von Alkanen. Halogendecarboxylierung - Substitution einer Carboxylgruppe in einem Molekül gegen ein Halogen, verläuft unter Einwirkung von LiCl und Tetraacetat Pb auf Carbonsäuren sowie freien Halogenen (Cl 2, Br 2, I 2) auf Salze von Carbonsäuren, z Beispiel:
RCOOM RHal (M = Ag, K, Hg, T1).
Silbersalze von Dicarbonsäuren werden unter Einwirkung von I 2 leicht in Lactone umgewandelt: 
Eine wichtige Rolle spielt auch die oxidative Decarboxylierung – die Abspaltung von CO 2 aus Carbonsäuren, begleitet von einer Oxidation. Je nach verwendetem Oxidationsmittel führt diese DECARBOXYLIERUNG zu Alkenen, Estern und anderen Produkten. So entsteht bei der Decarboxylierung von Phenylessigsäure in Gegenwart von Pyridin-N-oxid Benzaldehyd: 
Wie die DECARBOXYLIERUNG von Salzen von Carbonsäuren erfolgt die DECARBOXYLIERUNG von Derivaten und Estern von Organoelementen, zum Beispiel: 
Die Reaktionen der Decarboxylierung von Carbonsäuren sind ein energetisch günstiger Prozess, da dadurch entsteht ein stabiles CO 2 -Molekül. Decarboxylierung ist charakteristisch für Säuren, die einen elektronenziehenden Substituenten in der ά-Position haben. Zweibasige Säuren sind am einfachsten zu decarboxylieren.
Oxal- und Malonsäure werden beim Erhitzen leicht decarboxyliert, und beim Erhitzen von Bernstein- und Glutarsäure werden cyclische Anhydride gebildet, was auf die Bildung von fünf- oder sechsgliedrigen Heterocyclen mit stabilen „Half-Chair“- und „Stuhl“-Konformationen zurückzuführen ist
In biologischen Systemen laufen Decarboxylierungsreaktionen unter Beteiligung von Enzymen - Decarboxylasen - ab. Die Decarboxylierung von Aminosäuren führt zur Bildung von biogenen Aminen.
Die Decarboxylierung von Aminosäuren führt zur Bildung von biogenen Aminen.
In gesättigten aliphatischen Säuren entsteht durch den EA-Einfluss der Carboxylgruppe am α-Kohlenstoffatom ein CH-acides Zentrum. Dies zeigt sich gut in Halogenierungsreaktionen.
Halogenierte Säuren werden häufig für die Synthese biologisch wichtiger Verbindungen - Hydroxy- und Aminosäuren - verwendet.
Decarboxylierung
Die Decarboxylierungsreaktion von Carbonsäuren besteht in der Eliminierung einer Carboxylgruppe aus einem Carbonsäuremolekül, die nach folgendem allgemeinen Schema abläuft:
R-C(O)OH --> R-H + CO 2
Die bekanntesten Reaktionen sind die Decarboxylierung von Essig- und Benzoesäuren, die durch Erhitzen einer Mischung aus einem Salz einer Carbonsäure und einem Alkali auf hohe Temperatur durchgeführt werden:
H 3 C-C (O) ONa + NaOH --> CH 4 + Na 2 CO 3
Ph-C(O)ONa + NaOH -> PhH + Na 2 CO 3
Eine Reihe von Säuren decarboxylieren sehr leicht bei leichtem Erhitzen, im Allgemeinen erleichtert das Vorhandensein von Elektroakzeptorsubstituenten im organischen Rest der Carbonsäure die Decarboxylierungsreaktion, z. B. werden Nitromethan und Trinitrobenzol aus Nitroessigsäure bzw. Trinitrobenzoesäure erhalten:
O 2 N-CH 2 -C (O) OH --> O 2 N-CH 3 + CO 2
2,4,6-(NO 2) 3 C 6 H 2 -C(O)OH ---> 1,3,5-(NO 2) 3 C 6 H 3 + CO 2.
Die Decarboxylierung bei relativ niedrigen Temperaturen ist ein Merkmal von aromatischen Carbonsäuren, in deren aromatischem Ring sich Hydroxylgruppen in ortho- oder para-Stellung befinden, beispielsweise verwandelt sich Gallussäure bei leichtem Erhitzen leicht in dreiwertiges Phenol - Pyrogallol.
Acetessig- und Malonsäure werden sehr leicht decarboxyliert:
H 3 C-C(O)-CH 2 -C(O)OH -> H 3 C-C(O)-CH 3 + CO 2
HO-C(O)-CH 2 -C(O)OH --> H 3 С-C(O)OH + CO 2
Die letztere Reaktion ist die Grundlage bequemer präparativer Syntheseverfahren, die als "Synthese basierend auf Malon- und Acetessigestern" bezeichnet werden.
Die Decarboxylierung von Dicarbonsäuren wird verwendet, um cyclische Ketone zu erhalten. Beispielsweise kann durch Erhitzen von Adipinsäure mit einer kleinen Menge Bariumoxid Cyclopentanon in guter Ausbeute erhalten werden:
HO-C (O) - (CH 2) 4 -C (O) OH --> Cyclo-C 4 H 8 C \u003d O + CO 2
Die Decarboxylierungsreaktion ist ein Schlüsselschritt in Reaktionen wie der Kolbe- (Elektrolyse von Salzen von Carbonsäuren), Simonini-, Marquewald-, Dakin-West- und Borodin-Hunsdiecker-Reaktionen.
Oxidative Decarboxylierung. Beim Erhitzen auf 260-300 o Mit dem Kupfersalz der Benzoesäure zersetzt es sich unter Bildung von Phenylbenzoat, Kohlendioxid und Kupfer:
2 Cu --> C 6 H 5 -C (O) O-C 6 H 5 + CO 2 + Cu
Die Reaktion verläuft über einen zyklischen Zwischenzustand. Eine Möglichkeit zur oxidativen Decarboxylierung ist die Umsetzung von Carbonsäuren mit Bleitetraacetat (Oxidationsmittel) in Gegenwart von Calcium- oder Lithiumchlorid (Quelle für Chloridanionen). Die Reaktion verläuft in siedendem Benzol und führt zur Bildung von Halogenderivaten von Kohlenwasserstoffen:
R-C(O)-OH + Pb 4 + 2 LiCl → R-Cl + Pb 2 + CH 3 C(O)OLi + CH 3 C(O)OH
Decarboxylierungsreaktionen sind integrale und wichtige Stufen solcher biochemischer Prozesse wie der alkoholischen Gärung und des Tricarbonsäurezyklus.
Verknüpfungen
Literatur
- K. V. Vatsuro, Mishchenko „Nominale Reaktionen in der organischen Chemie“, M .: Chemie, 1976.
- J. J. Lee, Nominale Reaktionen. Mechanismen organischer Reaktionen, M.: Binom., 2006.
Wikimedia-Stiftung. 2010 .
Synonyme:Sehen Sie, was "Decarboxylierung" in anderen Wörterbüchern ist:
Die Spaltung von CO2 von der Carboxylgruppe von Carbonsäuren zu T. Enzymatisches D. kann reversibel (z. B. D. von Oxalacetat unter Bildung von Pyruvat) und irreversibel (z. B. oxidatives D. von Aminosäuren, katalysiert durch Decarboxylasen, Coenzym) sein zu ryh ... Biologisches Lexikon
Die Abspaltung von CO2 aus der Carboxylgruppe von Carbonsäuren erfolgt üblicherweise unter Beteiligung von Decarboxylase-Enzymen. Enzymatisches D. kann reversibel (D. Oxalacetat zu Pyruvat) und irreversibel (oxidative D. Aminosäuren) sein. Besondere Bedeutung in der Zelle ... ... Wörterbuch der Mikrobiologie
- [de ... + lat. Kohlenkohle + Gr. sauer] - Abspaltung von organischen Säuren der COOH-Gruppe; ist unentbehrlich im Stoffwechsel und beim Verfall Ein großes Fremdwortlexikon. Verlag "IDDK", 2007 ... Wörterbuch der Fremdwörter der russischen Sprache
Exist., Anzahl Synonyme: 1 geteilt (8) ASIS Synonymwörterbuch. VN Trishin. 2013 ... Synonymwörterbuch
Der Prozess der Abspaltung von Kohlendioxid aus der Carboxylgruppe (siehe Carboxyl) von Säuren. In Abwesenheit anderer Nicht-Kohlenwasserstoff-gr. im D.-Molekül führt zur Bildung von Kohlenwasserstoffen. Viele Hypothesen zur Herkunft des Öls legen großen Wert auf die Teilnahme an ... ... Geologische Enzyklopädie
Decarboxylierung- Die Abspaltungsreaktion der CO2-Gruppe von der Carboxylgruppe von Carbonsäuren oder der Carboxylatgruppe ihrer Salze. [Arefiev V.A., Lisovenko L.A. Englisch Russisch erklärendes Wörterbuch genetischer Begriffe 1995 407s.] Themen Genetik DE Decarboxylierung ... Handbuch für technische Übersetzer
Decarboxylierung- * Decarboxylierung * Decarboxylierung Bewegung oder Verlust von Carboxylgruppen durch organische Verbindungen, aus denen CO2 gebildet wird. D. tritt unter der Wirkung von Decarboxylase-Enzymen auf, die das Brüllen von 51 Positionen zu Desoxyribose katalysieren, anstatt ... ... Genetik. Enzyklopädisches Wörterbuch
Decarboxylierung Decarboxylierung. Die Abspaltungsreaktion der CO2-Gruppe aus der Carboxylgruppe von Carbonsäuren oder der Carboxylatgruppe ihrer Salze. (
DECARBOXYLIERUNG B. Abspaltung von CO 2 aus der Carboxylgruppe von Carbonsäuren oder der Carboxylatgruppe ihrer Salze. Sie erfolgt üblicherweise durch Erhitzen in Gegenwart von Säuren oder Basen. Die Decarboxylierung von gesättigten Monocarbonsäuren verläuft in der Regel unter scharfen Bedingungen. So führt die Kalzinierung von Na-Acetat mit einem Überschuss an Atemkalk zur Abspaltung von CO 2 und zur Bildung von Methan: CH 3 COONa + NaOH CH 4 + Na 2 CO 3. Die DECARBOXYLIERUNG wird für Säuren erleichtert, die enthalten A -Stellung elektronegativer Gruppen. Die leichte DECARBOXYLIERUNG von Acetessig- (Formel I) und Nitroessigsäure (II) beruht auf dem Auftreten eines zyklischen Übergangszustands:
Chemische Enzyklopädie. Band 2 >>
D. Homologe der Nitroessigsäure – ein präparatives Verfahren zur Gewinnung von Nitroalkanen.
Naib. Die DECARBOXYLIERUNG von Säuren ist leicht durchzuführen, deren Carboxylgruppe direkt mit anderen Elektrophoren verbunden ist. Gruppen. B. das Erhitzen von Brenztraubensäure mit konz. H 2 SO 4 führt leicht zu Acetaldehyd:
Bei der Decarboxylierung von Oxalsäure werden unter den gleichen Bedingungen neben CO 2 auch H 2 O und CO gebildet.
D. wird auch erleichtert, wenn die Carboxylgruppe an ein ungesättigtes C-Atom gebunden ist; Daher ist die DECARBOXYLIERUNG des Monokaliumsalzes der Acetylendicarbonsäure ein bequemes Verfahren zur Synthese von Propiolsäure:
D. Acetylencarbonsäure bei Raumtemperatur in Gegenwart durchgeführt wird. Cu-Salze: HCCCOOH HC=CH + CO 2 . Aromatisch Säuren werden in der Regel unter harten Bedingungen decarboxyliert, beispielsweise beim Erhitzen in Chinolin in Gegenwart eines Metalls. Pulver. Durch dieses Verfahren wird in Gegenwart von Cu aus Pyromucinsäure Furan gewonnen. Die Decarboxylierung aromatischer Säuren wird in Gegenwart von Elektrophorese erleichtert. Substituenten, beispielsweise Trinitrobenzoesäure, wird beim Erhitzen auf 40–45 °C decarboxyliert.
D. Carbonsäuredämpfe über erhitzten Katalysatoren (Ca- und Ba-Carbonate, Al 2 O 3 usw.) - eine der Methoden zur Synthese von Ketonen: 2RCOOH:
RCOR + H 2 O + CO 2 . Bei der Decarboxylierung eines Gemisches zweier Säuren entsteht ein Gemisch aus unsymmetrischen und symmetrischen Ketonen. DECARBOXYLIERUNG von Natriumsalzen von Carbonsäuren während der Elektrolyse ihrer konz. wässrige Lösungen (siehe Kolbe-Reaktionen) ist eine wichtige Methode zur Gewinnung von Alkanen.
DECARBOXYLIERUNGSreaktionen, die präparative Bedeutung haben, umfassen die Halogendecarboxylierung – das Ersetzen einer Carboxylgruppe in einem Molekül durch ein Halogen. Die Reaktion läuft unter Einwirkung von LiCl (bzw. N-Bromsuccinimid) und Tetraacetat Pb auf Carbonsäuren sowie freie Halogene (Cl 2 , Br 2 , I 2 ) ab
Salze von Carbonsäuren, zum Beispiel: RCOOM RHal (M = Ag, K,
Hg, T1). Silbersalze von Dicarbonsäuren werden unter Einwirkung von I 2 leicht in Lactone umgewandelt:
Oxidieren spielt auch eine wichtige Rolle. DECARBOXYLATION - Eliminierung von CO 2 aus Carbonsäuren, begleitet von Oxidation. Je nach verwendetem Oxidationsmittel führt diese DECARBOXYLIERUNG zu Alkenen, Estern und anderen Produkten. So entsteht bei der Decarboxylierung von Phenylessigsäure in Gegenwart von Pyridin-N-oxid Benzaldehyd:
Wie die DECARBOXYLIERUNG von Salzen von Carbonsäuren erfolgt die DECARBOXYLIERUNG von Derivaten und Estern von Organoelementen, zum Beispiel:
D. Ester werden auch unter Einwirkung von Basen (Alkoholate, Amine etc.) in alkoholischer (wässriger) Lösung oder Li- und Na-Chloriden in DMSO durchgeführt.
Von großer Bedeutung bei verschiedenen Stoffwechselprozessen ist die enzymatische DECARBOXYLIERUNG.Es gibt zwei Arten solcher Reaktionen: die einfache DECARBOXYLIERUNG (umkehrbare Reaktion) und die oxidative DECARBOXYLIERUNG, bei der zuerst eine DECARBOXYLIERUNG und dann eine Dehydrierung des Substrats stattfindet. Nach letzterer Art kommt es im Organismus von Tieren und Pflanzen zu einer enzymatischen Decarboxylierung von Brenztrauben- u A -Ketoglutarsäuren - Zwischenprodukte des Abbaus von Kohlenhydraten, Fetten und Eiweißen (siehe Tricarbonsäurezyklus). Auch in Bakterien und Tieren ist die enzymatische Decarboxylierung von Aminosäuren weit verbreitet.
Vortrag Nr. 12
Carbonsäuren
Planen
1. Methoden zur Beschaffung.
2. Chemische Eigenschaften.
2.1. saure Eigenschaften.
2.3. Reaktionen für a -Kohlenstoffatom.
2.5. Erholung.
2.6. Dicarbonsäuren.
Vortrag Nr. 12
Carbonsäuren
Planen
1. Methoden zur Beschaffung.
2. Chemische Eigenschaften.
2.1. saure Eigenschaften.
2.2. Reaktionen der nukleophilen Substitution.
Funktionelle Derivate von Carbonsäuren.
2.3. Reaktionen für a -Kohlenstoffatom.
2.5. Erholung.
2.6. Dicarbonsäuren.
1. Methoden zur Beschaffung
2. Chemikalie
Eigenschaften
Carbonsäuren enthalten eine Carboxylgruppe, die direkt dazwischen gebunden ist
eine Carbonylgruppe und ein Hydroxyl ist. Ihre gegenseitige Beeinflussung bewirkt eine neue
eine Reihe von Eigenschaften, die sich von denen von Carbonylverbindungen unterscheiden und
Hydroxylderivate. Reaktionen mit Carbonsäuren verlaufen gemäß
folgenden Hauptrichtungen.
- Substitution von Wasserstoff der COOH-Gruppe unter
Wirkung von Basen ( saure Eigenschaften). - Wechselwirkung mit nukleophilen Reagenzien
am Carbonylkohlenstoffatom ( die Bildung funktioneller Derivate und
Erholung) - Reaktionen für a -Kohlenstoffatom
(Halogenierung) - Decarboxylierung
2.1. Sauer
Eigenschaften
Carbonsäuren gehören zu den stärksten organischen Säuren. Ihr Wasser
Lösungen sind sauer.
RCOOH + H 2 O \u003d RCOO - +
H3O+
Ursachen für hohen Säuregehalt von Carbonsäuren und
seine Abhängigkeit von der Art der Substituenten im Kohlenwasserstoffrest waren
bereits besprochen (siehe Lek. Nr. 4).
Carbonsäuren bilden Salze, wenn
Wechselwirkung mit aktiven Metallen und den meisten Basen. 
Bei der Wechselwirkung mit starken anorganischen
Carbonsäuren können durch Zugabe basische Eigenschaften aufweisen
Proton am Carbonylsauerstoffatom. 
Protonierung von Carbonsäuren wird verwendet
zur Aktivierung der Carboxylgruppe in nukleophilen Substitutionsreaktionen.
Aufgrund der gleichzeitigen Anwesenheit im Molekül
saure und basische Zentren bilden sich Carbonsäuren intermolekular
Wasserstoffbrückenbindungen und liegen hauptsächlich in Form von Dimeren vor (siehe Lec. Nr. 2).
2.2. Reaktionen der nukleophilen Substitution.
Funktionelle Derivate von Carbonsäuren.
Die Hauptreaktionsart von Carbonsäuren -
Wechselwirkung mit Nucleophilen unter Bildung funktioneller Derivate.
Umwandlungen, die Carbonsäuren und ihre Funktion verbinden
Derivate sind im Diagramm dargestellt.
Die im Diagramm gezeigten Verbindungen enthalten
Acylgruppe während
Bei deren Umwandlungen geht es unverändert von einer Verbindung zur anderen über
ein anderer durch Kombinieren mit einem Nucleophil. Solche Prozesse werden aufgerufen Acylierung,
und Carbonsäuren und ihre funktionellen Derivate - acylieren
Reagenzien. Allgemein kann der Acylierungsprozess dargestellt werden als
das nächste Diagramm. 
Acylierung ist also
der Prozess der nukleophilen Substitution am Carbonylkohlenstoffatom.
Betrachten Sie den Reaktionsmechanismus allgemein und
vergleiche es mit Ad N -Reaktionen
Aldehyde und Ketone. Wie bei Carbonylverbindungen beginnt die Reaktion
aus dem Angriff des Nucleophils auf das Carbonylkohlenstoffatom, das die wirksame
positive Ladung. Gleichzeitig bricht es P -Bindung Kohlenstoff-Sauerstoff und gebildet Tetraeder
dazwischenliegend. Wege zur weiteren Umwandlung des Zwischenprodukts in Carbonyl- und
Acylverbindungen sind unterschiedlich. Wenn Carbonylverbindungen ein Produkt ergeben Beitritt, dann spalten die Acylverbindungen die Gruppe X ab und ergeben das Produkt Auswechslung.
Der Grund für das unterschiedliche Verhalten von Acyl- u
Carbonylverbindungen - in unterschiedlicher Stabilität der potentiellen Abgangsgruppe X.
Bei Aldehyden und Ketonen ist dies das Hydridanion H — oder Carboanion R — , die aufgrund ihrer hohen Basizität sind
extrem schlechte Abgangsgruppen. Bei Acylverbindungen X
eine deutlich stabilere Abgangsgruppe (Cl — ,
RCOO - , RO - , NH 2 - ), wodurch es als Anion eliminiert werden kann
X — oder konjugierte Säure
NH.
Reaktivität bzgl
Nucleophile in Carbonsäuren und ihren funktionellen Derivaten ist weniger als in
Aldehyde und Ketone, da die effektive positive Ladung auf dem Carbonyl
ihr Kohlenstoffatom ist aufgrund des +M-Effekts der X-Gruppe niedriger.
Die Aktivität der Acylgruppe nimmt unter Bedingungen zu
Säurekatalyse, da Protonierung die Wirksamkeit erhöht
eine positive Ladung am Kohlenstoffatom und erleichtert seinen Angriff
Nukleophil. 
Derivate entsprechend ihrer Acylierungsfähigkeit
Carbonsäuren werden in der nächsten Reihe entsprechend der Abnahme angeordnet
+ M-Effekt der Gruppe X.
In dieser Reihe können die vorherigen Begriffe abgerufen werden
anschließende Acylierung des entsprechenden Nucleophils. Der Prozess, mehr zu bekommen
es gibt praktisch keine aktiven Acylierungsreagenzien von weniger aktiven aufgrund
ungünstige Gleichgewichtslage durch höhere Basizität
Abgangsgruppe gegenüber dem angreifenden Nucleophil. Alle funktionsfähig
Derivate können direkt aus Säuren gewonnen und in diese umgewandelt werden
während der Hydrolyse.
Säurechloride und -anhydride
Erwerbsmethoden
Säurechloride werden durch Wechselwirkung erhalten
Carbonsäuren mit Phosphor- und Schwefelhalogeniden.
RCOOH + SOCl 2 ® RCOOCl + SO 2 +
HCl
RCOOH + PCl 5 ® RCOOH + POCl 3 +
HCl
Anhydride werden aus Carbonsäuren gebildet
die Wirkung von Phosphor(V)oxid.
Es können gemischte Anhydride erhalten werden
Acylierung von Salzen von Carbonsäuren mit Säurechloriden.
Säurechloride und Anhydride.
X Loranhydride und Anhydride sind die reaktivsten Derivate
Carbonsäuren. Ihre Reaktionen mit Nucleophilen verlaufen unter milden Bedingungen, ohne
Katalysator und ist praktisch irreversibel.
Bei Verwendung von gemischten Anhydriden mit
das Nucleophil verbindet den Rest der schwächeren Säure und das Anion der stärkeren
Säure spielt die Rolle einer Abgangsgruppe. 
IN
gemischte Anhydride spielen eine wichtige Rolle bei biochemischen Acylierungsreaktionen
Carbonsäuren und Phosphorsäure - Acylphosphate und substituierte Acylphosphate. MIT
das Nucleophil kombiniert den Rest organischer Säuren und das Acylphosphat-Anion
spielt die Rolle einer guten Abgangsgruppe. 
Ester
Erwerbsmethoden
RCOO – Na+ + RCl ® RCOOR + NaCl Die wichtigste Methode zur Gewinnung von Estern ist Veresterungsreaktion. Die Reaktion läuft als nukleophile Substitution ab
Carboxylgruppe.
Carbonsäuren sind schwach acylierend
Reagenzien aufgrund des signifikanten +M-Effekts der OH-Gruppe. Gebrauch des Starken
Nucleophile, die auch starke Basen sind (z. B.
basische Katalyse), in diesem Fall ist dies unmöglich, da sie Carboxyl übertragen
Säuren in noch weniger reaktive Salze von Carbonsäuren. Die Reaktion wird durchgeführt
unter Säurekatalysebedingungen. Die Rolle des sauren Katalysators ist, wie bereits
gesagt, bei der Erhöhung der effektiven positiven Ladung am Kohlenstoffatom
Carboxylgruppe und zusätzlich die Protonierung der OH-Gruppe auf der Stufe
Abspaltung macht daraus eine gute Abgangsgruppe - H 2 Ö. 
Alle Schritte der Veresterungsreaktion
reversibel. Um das Gleichgewicht in Richtung des Veresterungsprozesses zu verschieben, verwenden Sie
Überschuss eines der Reaktanten oder Entfernung von Produkten aus der Reaktionssphäre.
Nucleophile Substitutionsreaktionen in
Alkoxycarbonylgruppe.
Ester sind schwächer acylierend
Reagenzien als Anhydride und Säurechloride. S N -Reaktionen in der Alkoxycarbonylgruppe laufen weiter ab
raue Bedingungen und erfordern eine Säure- oder Basenkatalyse. Das wichtigste
Reaktionen dieser Art sind Hydrolyse, Aminolyse u
Umesterung
.
Hydrolyse.
Ester werden durch die Einwirkung von hydrolysiert, um Carbonsäuren zu bilden
Säuren oder Laugen.
Die Säurehydrolyse von Estern ist eine umgekehrte Veresterungsreaktion. 
Der Mechanismus der Säurehydrolyse umfasst die gleichen Schritte wie
und das Veresterungsverfahren, jedoch in umgekehrter Reihenfolge.
Alkalische Hydrolyse von Estern erfordert
äquimolaren Mengen Alkali und verläuft irreversibel.
RCOOR + NaOH ® RCOO - Na + + R OH
Die Essenz der alkalischen Katalyse ist zu nutzen
statt eines schwachen Nukleophils - Wasser, ein stärkeres Nukleophil -
Hydroxid-Ion. 
Irreversibilität des Prozesses
durch geringe Reaktivität gegenüber Nucleophilen bereitgestellt
Hydrolyseprodukt - Carboxylatanion.
Umesterung.
Bei der Umesterungsreaktion die Rolle des Nucleophils
führt ein Alkoholmolekül. Der Prozess wird durch Säuren oder katalysiert
Gründe. 
Der Reaktionsmechanismus ähnelt der Hydrolyse von Komplexen
Äther. Umesterung ist ein reversibler Prozess. Um das Gleichgewicht nach rechts zu verschieben
Es ist notwendig, einen großen Überschuss des anfänglichen Alkohols zu verwenden. Reaktion
Umesterung findet Anwendung bei der Herstellung von Fettsäureestern
aus Triacylglyceriden (siehe Lek. 18)
Aminolyse.
Ester acylieren Ammoniak und Amine mit
Bildung von Amiden von Carbonsäuren. 
Amide von Carbonsäuren
Die Struktur der Amidgruppe
A die Mittelgruppe kommt in vielen biologisch wichtigen Verbindungen vor,
hauptsächlich in Peptiden und Proteinen (Peptidbindung). Ihr elektronisches und
räumliche Struktur bestimmt weitgehend ihre biologische
Funktion.
Die Amidgruppe ist p-p -adjungiertes System, in dem
zusätzliche Überlappung des p-Orbitals des Stickstoffatoms mit P -Kommunikation Orbital
Kohlenstoff-Sauerstoff.
Eine solche Verteilung der Elektronendichte
führt zu einer Erhöhung der Rotationsenergiebarriere um die C-N-Bindung auf 60 -
90 kJ/mol. Dadurch hat die Amidbindung eine planare Struktur und die Bindungslängen
C-N und C \u003d O haben Werte, die jeweils kleiner und größer als üblich sind
Mengen.
Fehlende freie Rotation um die C-N-Bindung
führt zur Existenz von Amiden cis- Und Trance-Isomere. Für
die meisten Amide sind bevorzugt Trance-Aufbau.
Die Peptidbindung hat auch Trance-Konfiguration, bei der die Seitenreste von Aminosäureresten
am weitesten voneinander entfernt
Erwerbsmethoden
Nucleophile Substitutionsreaktionen in
Carboxamid-Gruppe.
Amide sind die am wenigsten reaktiven Derivate von Carbonsäuren. Für Sie
Hydrolysereaktionen sind bekannt, die unter harschen Bedingungen unter Einwirkung von
wässrige Lösungen von Säuren oder Laugen. 
Die Reaktionsmechanismen ähneln der Hydrolyse von Komplexen
Äther. Im Gegensatz zur Esterhydrolyse stehen jedoch die saure und die alkalische Hydrolyse
Amide verlaufen irreversibel.
2.3. Reaktionen für a - Kohlenstoff
Atom
Carbonsäuren enthalten A - Wasserstoffatome,
reagieren mit Brom in Gegenwart von Phosphor ausschließlich zu bilden A - Bromderivate
(Gell-Forgald-Zelinsky-Reaktion
)
Halogen in a -Halogen-substituierte Säuren sind leicht unter substituierbar
Wirkung nukleophiler Reagenzien. Deshalb A -halogenierte Säuren
sind Ausgangsstoffe für die Synthese einer Vielzahl von Substituenten A - Stellung
Säuren, inkl a-Amino- und a -Hydroxysäuren.
2.4.
Decarboxylierung
Decarboxylierung ist die Abspaltung von CO 2 aus Carbonsäuren oder ihren Salzen. Decarboxylierung
durch Erhitzen in Gegenwart von Säuren oder Basen durchgeführt. Gleichzeitig
In der Regel ist die Carboxylgruppe durch ein Wasserstoffatom ersetzt.
Unsubstituierte Monocarbonsäuren
unter harten Bedingungen decarboxyliert.
Die Decarboxylierung wird durch die Anwesenheit erleichtert
elektronenziehende Substituenten in eine Position.
Die Bedeutung von enzymatischen
Decarboxylierung von Keto-, Amino- und Hydroxysäuren im Körper (siehe Lek. Nr. 14 u
16).
Decarboxylierung durch Erhitzen (trocken
Destillation) von Calcium- und Bariumsalzen von Carbonsäuren - ein Verfahren zur Gewinnung
Ketone.
2.5.
Erholung.
Carbonsäuren, Säurechloride, Anhydride und Ester
werden LiAlH 4 wiederhergestellt zu primär
Alkohole. 
Säurechloride reduziert werden können
Aldehyde (siehe Lec. Nr. 11).
Bei der Reduktion von Amiden von Carbonsäuren
Amine entstehen.
3. Dicarbonsäuren
Dicarbonsäuren enthalten zwei Carboxylgruppen. am zugänglichsten
sind lineare Säuren mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen. Ihre
Struktur und Gewinnungsverfahren sind in Tabelle 9 dargestellt. Bakterien
Chemische Eigenschaften von Dicarbonsäuren in
grundsätzlich ähnlich den Eigenschaften von Monocarbonsäuren. Sie geben alle Reaktionen
charakteristisch für die Carboxylgruppe. Gleichzeitig kann man erhalten
funktionelle Derivate (Säurechloride, Anhydride, Komplexe, Ester, Amide) wie
eins nach dem anderen und beides Carboxyl
Gruppen. Dicarbonsäuren sind saurer als Monocarbonsäuren.
aufgrund des –I-Effekts der Carboxylgruppe. Als Abstand zwischen
Carboxylgruppen nimmt die Acidität von Dicarbonsäuren ab (siehe Tabelle.
9).
Darüber hinaus haben Dicarbonsäuren eine Reihe
spezifische Eigenschaften, die durch das Vorhandensein von zwei im Molekül bestimmt werden
Carboxylgruppen.
Das Verhältnis von Dicarbonsäuren zu
Heizung.
Umwandlungen von Dicarbonsäuren beim Erhitzen
hängen von der Länge der Kette ab, die die Carboxylgruppen trennt, und werden bestimmt
die Möglichkeit, thermodynamisch stabile Fünf- und Sechsglieder zu bilden
Fahrräder.
Beim Erhitzen Oxal- und Malonsäure
Es kommt zur Decarboxylierung.
Bernstein-, Glutar- und Maleinsäuren an
Beim Erhitzen spalten sie leicht Wasser unter Bildung von fünf- und sechsgliedrigen Ringen ab
Anhydride.
Adipinsäure beim Erhitzen
decarboxyliert, um ein zyklisches Keton, Cyclopentanon, zu bilden.
Polykondensationsreaktionen
D icarbonsäuren interagieren mit Diaminen und mit Diolen
die Bildung von Polyamiden bzw. Polyestern, die in verwendet werden
Herstellung von synthetischen Fasern.
Biologisch wichtige Dicarbonsäure
Säuren.
Oxalsäure
bildet unlösliche Salze, z.
Calciumoxalat, das sich als Nieren- und Blasensteine ablagert.
Bernsteinsäure
beteiligt sich an Stoffwechselprozessen, die in
Körper. Es ist ein Zwischenprodukt im Tricarbonsäurezyklus.
Fumarsäure,
im Gegensatz zu Maleinsäure ,
weit verbreitet in der Natur, ist an dem Prozess beteiligt
Stoffwechsel, insbesondere im Tricarbonsäurezyklus.
Die Quellen gesättigter Kohlenwasserstoffe sind Öl und Erdgas. Hauptbestandteil von Erdgas ist der einfachste Kohlenwasserstoff Methan, der direkt genutzt oder weiterverarbeitet wird. Öl, das aus den Eingeweiden der Erde gewonnen wird, wird auch verarbeitet, rektifiziert und gecrackt. Die meisten Kohlenwasserstoffe werden aus der Verarbeitung von Öl und anderen natürlichen Ressourcen gewonnen. Aber eine beträchtliche Menge an wertvollen Kohlenwasserstoffen wird künstlich gewonnen, Synthetik Wege.
Isomerisierung von Kohlenwasserstoffen
Die Anwesenheit von Isomerisierungskatalysatoren beschleunigt die Bildung von verzweigten Kohlenwasserstoffen aus linearen Kohlenwasserstoffen. Durch den Zusatz von Katalysatoren kann die Temperatur, bei der die Reaktion abläuft, etwas abgesenkt werden.
Isooktan wird als Zusatzstoff bei der Benzinherstellung zur Verbesserung der Klopffestigkeit sowie als Lösungsmittel verwendet.
Hydrierung (Wasserstoffaddition) von Alkenen
Als Ergebnis des Crackens wird eine große Menge an ungesättigten Kohlenwasserstoffen mit einer Doppelbindung, Alkenen, gebildet. Ihre Anzahl kann durch Hinzufügen von Wasserstoff zum System verringert werden und Hydrierungskatalysatoren- Metalle (Platin, Palladium, Nickel):
Cracken in Gegenwart von Hydrierkatalysatoren unter Zusatz von Wasserstoff genannt Reduktionsrisse. Seine Hauptprodukte sind gesättigte Kohlenwasserstoffe. Der Druckanstieg beim Cracken ( Hochdruckrisse) ermöglicht es Ihnen, die Menge an gasförmigen (CH 4 - C 4 H 10) Kohlenwasserstoffen zu reduzieren und den Gehalt an flüssigen Kohlenwasserstoffen mit einer Kettenlänge von 6-10 Kohlenstoffatomen zu erhöhen, die die Basis von Benzin bilden.
Dies waren industrielle Methoden zur Gewinnung von Alkanen, die die Grundlage für die industrielle Verarbeitung des wichtigsten Kohlenwasserstoffrohstoffs - Öl - bilden.
Betrachten Sie nun mehrere Labormethoden zur Gewinnung von Alkanen.
Decarboxylierung von Natriumsalzen von Carbonsäuren
Das Erhitzen des Natriumsalzes der Essigsäure (Natriumacetat) mit einem Überschuss an Alkali führt zur Abspaltung der Carboxylgruppe und zur Bildung von Methan:
Wenn wir anstelle von Natriumacetat Natriumpropionat nehmen, entsteht Ethan aus Natriumbutanoat - Propan usw.
Wurtz-Synthese
Wenn Halogenalkane mit einem Alkalimetall Natrium reagieren, entstehen gesättigte Kohlenwasserstoffe und ein Alkalimetallhalogenid, zum Beispiel:
Die Einwirkung eines Alkalimetalls auf eine Mischung aus Halogenkohlenwasserstoffen (z. B. Bromethan und Brommethan) führt zur Bildung einer Mischung aus Alkanen (Ethan, Propan und Butan).
!!! Die Wurtz-Synthesereaktion führt zu einer Verlängerung der Kette gesättigter Kohlenwasserstoffe.
Die der Wurtz-Synthese zugrunde liegende Reaktion verläuft nur mit Halogenalkanen gut, in deren Molekülen das Halogenatom an das primäre Kohlenstoffatom gebunden ist.
Hydrolyse von Carbiden
Bei der Verarbeitung einiger Karbide, die Kohlenstoff in der Oxidationsstufe -4 enthalten (z. B. Aluminiumkarbid), wird mit Wasser Methan gebildet.
