Αντιδράσεις ηλεκτρόφιλης υποκατάστασης- αντιδράσεις υποκατάστασης στις οποίες πραγματοποιείται η επίθεση ηλεκτροφιλος- ένα σωματίδιο που είναι θετικά φορτισμένο ή έχει έλλειμμα ηλεκτρονίων. Όταν σχηματίζεται ένας νέος δεσμός, το εξερχόμενο σωματίδιο - ηλεκτροφυγοκέντρησηχωρίζεται χωρίς το ζεύγος ηλεκτρονίων του. Η πιο δημοφιλής αποχωρούσα ομάδα είναι το πρωτόνιο Η+.
Όλα τα ηλεκτρόφιλα είναι οξέα Lewis.
Γενική άποψη των αντιδράσεων ηλεκτροφιλικής υποκατάστασης:
(κατιονικό ηλεκτρόφιλο)
(ουδέτερο ηλεκτρόφιλο)
Υπάρχουν αντιδράσεις αρωματικής (ευρέως διαδεδομένης) και αλειφατικής (όχι συχνής) ηλεκτροφιλικής υποκατάστασης. Η ειδικότητα των αντιδράσεων ηλεκτρόφιλης υποκατάστασης ειδικά για αρωματικά συστήματα εξηγείται από την υψηλή πυκνότητα ηλεκτρονίων του αρωματικού δακτυλίου, ο οποίος είναι ικανός να προσελκύει θετικά φορτισμένα σωματίδια.
Για τα αρωματικά συστήματα, υπάρχει στην πραγματικότητα ένας μηχανισμός ηλεκτροφιλικής υποκατάστασης - S E Ar. Μηχανισμός Σ Ε 1(κατ' αναλογία με τον μηχανισμό S N 1) είναι εξαιρετικά σπάνιο και Σ Ε 2(αντιστοιχεί κατ' αναλογία S N 2) δεν συμβαίνει καθόλου.
Αντιδράσεις S E Ar
μηχανισμός αντίδρασης S E Arή αρωματικές αντιδράσεις ηλεκτρόφιλης υποκατάστασηςείναι η πιο κοινή και πιο σημαντική μεταξύ των αντιδράσεων υποκατάστασης αρωματικών ενώσεων και αποτελείται από δύο στάδια. Στο πρώτο στάδιο, το ηλεκτρόφιλο είναι προσαρτημένο, στο δεύτερο στάδιο, η ηλεκτροφυγόκεντρος χωρίζεται:
Κατά τη διάρκεια της αντίδρασης, σχηματίζεται ένα ενδιάμεσο θετικά φορτισμένο ενδιάμεσο (στο σχήμα - 2b). Φέρει το όνομα Weland ενδιάμεσο, ιόν αρωνίουή σ-σύνθετος. Αυτό το σύμπλοκο, κατά κανόνα, είναι πολύ αντιδραστικό και σταθεροποιείται εύκολα με την ταχεία εξάλειψη του κατιόντος.
Το βήμα περιορισμού του ρυθμού στη συντριπτική πλειοψηφία των αντιδράσεων S E Arείναι το πρώτο στάδιο.
Τα σχετικά αδύναμα ηλεκτρόφιλα συνήθως δρουν ως επιτιθέμενο σωματίδιο, έτσι στις περισσότερες περιπτώσεις η αντίδραση S E Arπροχωρά υπό τη δράση ενός καταλύτη οξέος Lewis. Πιο συχνά από άλλα, χρησιμοποιούνται AlCl 3, FeCl 3, FeBr 3, ZnCl 2.
ΑΠΟΚΑΡΒΟΞΥΛΙΩΣΗ, απομάκρυνση του CO 2 από την καρβοξυλική ομάδα των καρβοξυλικών οξέων ή την καρβοξυλική ομάδα των αλάτων τους. Συνήθως πραγματοποιείται με θέρμανση παρουσία οξέων ή βάσεων. Τα αρωματικά οξέα αποκαρβοξυλιώνονται, κατά κανόνα, υπό σκληρές συνθήκες, για παράδειγμα, όταν θερμαίνονται σε κινολίνη παρουσία μετάλλου. σκόνες. Με αυτή τη μέθοδο, παρουσία Cu, το φουράνιο λαμβάνεται από το πυρομυκικό οξύ. Η ΑΠΟΚΑΡΒΟΞΥΛΙΩΣΗ των αρωματικών οξέων διευκολύνεται παρουσία ηλεκτρόφιλων υποκαταστατών, για παράδειγμα, το τρινιτροβενζοϊκό οξύ αποκαρβοξυλιώνεται όταν θερμαίνεται στους 40-45 °C. Δ. ατμοί καρβοξυλικών οξέων πάνω από θερμαινόμενους καταλύτες (ανθρακικά Ca και Ba, Al 2 O 3, κ.λπ.) είναι μία από τις μεθόδους για τη σύνθεση κετονών:
2RCOOH: RCOR + H 2 O + CO 2 .
ΑΠΟΚΑΡΒΟΞΥΛΙΩΣΗ αλάτων νατρίου καρβοξυλικών οξέων κατά την ηλεκτρόλυση του συμπ. Τα υδατικά διαλύματα είναι μια σημαντική μέθοδος για τη λήψη αλκανίων. Αποκαρβοξυλίωση αλογόνου - αντικατάσταση μιας καρβοξυλικής ομάδας σε ένα μόριο για ένα αλογόνο, προχωρά υπό τη δράση LiCl και τετραοξικού Pb σε καρβοξυλικά οξέα, καθώς και ελεύθερα αλογόνα (Cl 2, Br 2, I 2) σε άλατα καρβοξυλικών οξέων, για παράδειγμα:
RCOOM RHal (M = Ag, K, Hg, T1).
Τα άλατα αργύρου των δικαρβοξυλικών οξέων υπό τη δράση του I 2 μετατρέπονται εύκολα σε λακτόνες: 
Σημαντικό ρόλο παίζει επίσης η οξειδωτική αποκαρβοξυλίωση - η αποβολή του CO 2 από τα καρβοξυλικά οξέα, που συνοδεύεται από οξείδωση. Ανάλογα με τον οξειδωτικό παράγοντα που χρησιμοποιείται, αυτή η ΑΠΟΚΑΡΒΟΞΥΛΙΩΣΗ έχει ως αποτέλεσμα αλκένια, εστέρες και άλλα προϊόντα. Έτσι, κατά την αποκαρβοξυλίωση του φαινυλοξικού οξέος παρουσία πυριδίνης-Ν-οξειδίου, σχηματίζεται βενζαλδεΰδη: 
Όπως η ΑΠΟΚΑΡΒΟΞΥΛΙΩΣΗ των αλάτων των καρβοξυλικών οξέων, η ΑΠΟΚΑΡΒΟΞΥΛΙΩΣΗ των παραγώγων οργανοστοιχείων και των εστέρων συμβαίνει, για παράδειγμα: 
Οι αντιδράσεις αποκαρβοξυλίωσης καρβοξυλικών οξέων είναι μια ενεργειακά ευνοϊκή διαδικασία, αφού Ως αποτέλεσμα, σχηματίζεται ένα σταθερό μόριο CO 2. Η αποκαρβοξυλίωση είναι χαρακτηριστική των οξέων που έχουν έναν υποκαταστάτη που αποσπά ηλεκτρόνια στη θέση α. Τα διβασικά οξέα αποκαρβοξυλιώνονται ευκολότερα.
Τα οξαλικά και μηλονικά οξέα αποκαρβοξυλιώνονται εύκολα όταν θερμαίνονται και όταν θερμαίνονται τα ηλεκτρικά και γλουταρικά οξέα, σχηματίζονται κυκλικοί ανυδρίτες, γεγονός που οφείλεται στο σχηματισμό πενταμελών ή εξαμελών ετεροκυκλίων με σταθερές διαμορφώσεις «ημι-καρέκλας» και «καρέκλας».
Στα βιολογικά συστήματα, οι αντιδράσεις αποκαρβοξυλίωσης προχωρούν με τη συμμετοχή ενζύμων - αποκαρβοξυλασών. Η αποκαρβοξυλίωση των αμινοξέων οδηγεί στο σχηματισμό βιογενών αμινών.
Η αποκαρβοξυλίωση των αμινοξέων οδηγεί στο σχηματισμό βιογενών αμινών.
Στα κορεσμένα αλειφατικά οξέα, ως αποτέλεσμα της επίδρασης EA της καρβοξυλικής ομάδας, εμφανίζεται ένα κέντρο CH-οξέος στο άτομο α-άνθρακα. Αυτό εκδηλώνεται καλά στις αντιδράσεις αλογόνωσης.
Τα αλογονωμένα οξέα χρησιμοποιούνται ευρέως για τη σύνθεση βιολογικά σημαντικών ενώσεων - υδροξυ- και αμινοξέων.
Διάλεξη Νο 12
καρβοξυλικά οξέα
Σχέδιο
1. Μέθοδοι απόκτησης.
2. Χημικές ιδιότητες.
2.1. όξινες ιδιότητες.
2.3. Αντιδράσεις για α - άτομο άνθρακα.
2.5. Ανάκτηση.
2.6. δικαρβοξυλικά οξέα.
Διάλεξη Νο 12
καρβοξυλικά οξέα
Σχέδιο
1. Μέθοδοι απόκτησης.
2. Χημικές ιδιότητες.
2.1. όξινες ιδιότητες.
2.2. Αντιδράσεις πυρηνόφιλης υποκατάστασης.
Λειτουργικά παράγωγα καρβοξυλικών οξέων.
2.3. Αντιδράσεις για α - άτομο άνθρακα.
2.5. Ανάκτηση.
2.6. δικαρβοξυλικά οξέα.
1. Μέθοδοι απόκτησης
2. Χημικό
ιδιότητες
Τα καρβοξυλικά οξέα περιέχουν μια ομάδα καρβοξυλίου που συνδέεται άμεσα μεταξύ τους
είναι μια καρβονυλ ομάδα και ένα υδροξύλιο. Η αμοιβαία επιρροή τους προκαλεί ένα νέο
ένα σύνολο ιδιοτήτων που είναι διαφορετικές από εκείνες των καρβονυλικών ενώσεων και
παράγωγα υδροξυλίου. Οι αντιδράσεις που περιλαμβάνουν καρβοξυλικά οξέα προχωρούν σύμφωνα με
ακολουθώντας τις κύριες οδηγίες.
- Αντικατάσταση υδρογόνου της ομάδας COOH υπό
δράση των βάσεων ( όξινες ιδιότητες). - Αλληλεπίδραση με πυρηνόφιλα αντιδραστήρια
στο άτομο άνθρακα του καρβονυλίου ( ο σχηματισμός λειτουργικών παραγώγων και
ανάκτηση) - Αντιδράσεις για α - άτομο άνθρακα
(αλογόνωση) - Δεκαβοξυλίωση
2.1. Όξινο
ιδιότητες
Τα καρβοξυλικά οξέα είναι ένα από τα ισχυρότερα οργανικά οξέα. Το νερό τους
τα διαλύματα είναι όξινα.
RCOOH + H 2 O \u003d RCOO - +
H3O+
Αιτίες υψηλής οξύτητας καρβοξυλικών οξέων και
η εξάρτησή του από τη φύση των υποκαταστατών στη ρίζα υδρογονάνθρακα ήταν
συζητήθηκε νωρίτερα (βλ. Lec. No. 4).
Τα καρβοξυλικά οξέα σχηματίζουν άλατα όταν
αλληλεπίδραση με ενεργά μέταλλα και τις περισσότερες βάσεις. 
Όταν αλληλεπιδρά με ισχυρά ανόργανα
Τα καρβοξυλικά οξέα μπορούν να επιδείξουν βασικές ιδιότητες με την προσθήκη
πρωτόνιο στο καρβονυλικό άτομο οξυγόνου. 
Χρησιμοποιείται πρωτονίωση καρβοξυλικών οξέων
για την ενεργοποίηση της καρβοξυλικής ομάδας σε αντιδράσεις πυρηνόφιλης υποκατάστασης.
Λόγω της παρουσίας στο μόριο ταυτόχρονα
όξινα και βασικά κέντρα, τα καρβοξυλικά οξέα σχηματίζουν διαμοριακά
δεσμούς υδρογόνου και υπάρχουν κυρίως με τη μορφή διμερών (βλ. Lec. No. 2).
2.2. Αντιδράσεις πυρηνόφιλης υποκατάστασης.
Λειτουργικά παράγωγα καρβοξυλικών οξέων.
Ο κύριος τύπος αντιδράσεων των καρβοξυλικών οξέων -
αλληλεπίδραση με πυρηνόφιλα με το σχηματισμό λειτουργικών παραγώγων.
Διαμετατροπές που συνδέουν καρβοξυλικά οξέα και η λειτουργικότητά τους
τα παράγωγα φαίνονται στο διάγραμμα.
Οι συνδέσεις που φαίνονται στο διάγραμμα περιέχουν
ακυλ ομάδα κατά τη διάρκεια
τις αλληλομετατροπές τους, περνά αμετάβλητο από μια ένωση σε
άλλο με συνδυασμό με ένα πυρηνόφιλο. Τέτοιες διαδικασίες ονομάζονται ακυλίωση,
και καρβοξυλικά οξέα και τα λειτουργικά τους παράγωγα - ακυλιωτική
αντιδραστήρια. Σε γενικούς όρους, η διαδικασία ακυλίωσης μπορεί να αναπαρασταθεί ως
το επόμενο διάγραμμα. 
Άρα είναι η ακυλίωση
η διαδικασία της πυρηνόφιλης υποκατάστασης στο άτομο άνθρακα του καρβονυλίου.
Εξετάστε τον μηχανισμό αντίδρασης σε γενικούς όρους και
συγκρίνετε το με τον ΑδΝ -αντιδράσεις
αλδεΰδες και κετόνες. Όπως και στην περίπτωση των καρβονυλικών ενώσεων, αρχίζει η αντίδραση
από την επίθεση του πυρηνόφιλου στο καρβονυλικό άτομο άνθρακα που φέρει την αποτελεσματική
θετικό φορτίο. Ταυτόχρονα σπάειΠ -δεσμεύουν άνθρακα-οξυγόνο και σχηματίζονται τετράεδρος
ενδιάμεσος. Τρόποι περαιτέρω μετασχηματισμού του ενδιάμεσου σε καρβονύλιο και
οι ενώσεις ακυλίου είναι διαφορετικές. Αν οι καρβονυλικές ενώσεις δίνουν προϊόν ένταξη, τότε οι ακυλικές ενώσεις αποκόπτουν την ομάδα Χ και δίνουν το προϊόν υποκατάσταση.
Ο λόγος για τη διαφορετική συμπεριφορά του ακυλίου και
καρβονυλικές ενώσεις - σε διαφορετική σταθερότητα της δυνητικής αποχωρούσας ομάδας Χ.
Στην περίπτωση των αλδεΰδων και των κετονών, αυτό είναι το ανιόν υδριδίου Η — ή καρβοανιόν R — , τα οποία λόγω της υψηλής βασικότητάς τους είναι
εξαιρετικά φτωχές ομάδες που αποχωρούν. Στην περίπτωση των ακυλο ενώσεων X
μια σημαντικά πιο σταθερή αποχωρούσα ομάδα (Κλ — ,
RCOO - , RO - , NH 2 - ), γεγονός που καθιστά δυνατή την εξάλειψή του ως ανιόν
Χ — ή συζευγμένο οξύ
NH.
Αντιδραστικότητα σε σχέση με
πυρηνόφιλα στα καρβοξυλικά οξέα και τα λειτουργικά τους παράγωγα είναι μικρότερη από ό,τι σε
αλδεΰδες και κετόνες, καθώς το αποτελεσματικό θετικό φορτίο στο καρβονύλιο
Το άτομο άνθρακα τους είναι χαμηλότερο λόγω της επίδρασης + M- της ομάδας Χ.
Η δραστικότητα της ακυλομάδας αυξάνεται υπό συνθήκες
όξινη κατάλυση, αφού η πρωτονίωση αυξάνει την αποτελεσματική
ένα θετικό φορτίο στο άτομο άνθρακα και διευκολύνει την προσβολή του
πυρηνόφιλος. 
Παράγωγα ανάλογα με την ακυλοποιητική τους ικανότητα
Τα καρβοξυλικά οξέα διατάσσονται στην επόμενη σειρά σύμφωνα με τη μείωση
+ Μ-επίδραση της ομάδας Χ.
Σε αυτήν τη σειρά, οι προηγούμενοι όροι μπορούν να ληφθούν από
επακόλουθη ακυλίωση του αντίστοιχου πυρηνόφιλου. Η διαδικασία να πάρεις περισσότερα
πρακτικά δεν υπάρχουν ενεργά αντιδραστήρια ακυλίωσης από λιγότερο ενεργά λόγω
δυσμενής θέση ισορροπίας λόγω υψηλότερης βασικότητας
αποχωρούσα ομάδα σε σύγκριση με το επιθετικό πυρηνόφιλο. Όλα λειτουργικά
Τα παράγωγα μπορούν να ληφθούν απευθείας από οξέα και να μετατραπούν σε αυτά
κατά την υδρόλυση.
Χλωρίδια και ανυδρίτες οξέων
Μέθοδοι Απόκτησης
Τα χλωρίδια οξέων λαμβάνονται με αλληλεπίδραση
καρβοξυλικά οξέα με αλογονίδια φωσφόρου και θείου.
RCOOH + SOCl 2 ® RCOOCl + SO 2 +
HCl
RCOOH + PCl 5 ® RCOOH + POCl 3 +
HCl
Οι ανυδρίτες σχηματίζονται από καρβοξυλικά οξέα
η δράση του οξειδίου του φωσφόρου (V).
Μπορούν να ληφθούν μικτές ανυδρίτες
ακυλίωση αλάτων καρβοξυλικών οξέων με χλωρίδια οξέος.
χλωρίδια και ανυδρίτες οξέων.
ΧΟι λορανυδρίτες και οι ανυδρίτες είναι τα πιο δραστικά παράγωγα
καρβοξυλικά οξέα. Οι αντιδράσεις τους με τα πυρηνόφιλα προχωρούν κάτω από ήπιες συνθήκες, χωρίς
καταλύτη και είναι πρακτικά μη αναστρέψιμη.
Όταν χρησιμοποιείτε μικτές ανυδρίτες με
το πυρηνόφιλο συνδυάζει το υπόλοιπο του ασθενέστερου οξέος και το ανιόν του ισχυρότερου
Το οξύ παίζει το ρόλο μιας αποχωρούσας ομάδας. 
ΣΤΟ
Οι μικτοί ανυδρίτες παίζουν σημαντικό ρόλο στις αντιδράσεις βιοχημικής ακυλίωσης
καρβοξυλικά οξέα και φωσφορικό οξύ - ακυλοφωσφορικά και υποκατεστημένα ακυλοφωσφορικά. ΑΠΟ
το πυρηνόφιλο συνδυάζει το υπόλειμμα των οργανικών οξέων και το ανιόν φωσφορικού ακυλίου
παίζει το ρόλο μιας καλής αποχωρούσας ομάδας. 
Εστέρες
Μέθοδοι Απόκτησης
RCOO— Na+ + RCl ® RCOOR + NaCl Η πιο σημαντική μέθοδος για τη λήψη εστέρων είναι αντίδραση εστεροποίησης. Η αντίδραση προχωρά ως πυρηνόφιλη υποκατάσταση
καρβοξυλική ομάδα.
Τα καρβοξυλικά οξέα είναι ασθενώς ακυλιωτικά
αντιδραστήρια λόγω της σημαντικής επίδρασης +M της ομάδας ΟΗ. Χρήση του δυνατού
πυρηνόφιλα, τα οποία είναι επίσης ισχυρές βάσεις (για παράδειγμα,
βασική κατάλυση), σε αυτή την περίπτωση είναι αδύνατο, αφού μεταφέρουν καρβοξυλικά
οξέα σε ακόμη λιγότερο δραστικά άλατα καρβοξυλικών οξέων. Η αντίδραση πραγματοποιείται
υπό συνθήκες όξινης κατάλυσης. Ο ρόλος του όξινου καταλύτη είναι, όπως ήδη
είπε, στην αύξηση του αποτελεσματικού θετικού φορτίου στο άτομο άνθρακα
καρβοξυλική ομάδα και, επιπλέον, η πρωτονίωση της ομάδας ΟΗ στο στάδιο
ο χωρισμός το μετατρέπει σε μια καλή ομάδα που αποχωρεί - H 2 Ο. 
Όλα τα στάδια της αντίδρασης εστεροποίησης
αναστρεπτός. Για να μετατοπίσετε την ισορροπία προς τη διαδικασία εστεροποίησης, χρησιμοποιήστε
περίσσεια ενός από τα αντιδρώντα ή απομάκρυνση προϊόντων από τη σφαίρα αντίδρασης.
Αντιδράσεις πυρηνόφιλης υποκατάστασης σε
αλκοξυκαρβονυλ ομάδα.
Οι εστέρες είναι πιο αδύναμα ακυλιωτικοί
αντιδραστήρια από τους ανυδρίτες και τα χλωρίδια οξέος. μικρόΝ - οι αντιδράσεις στην ομάδα αλκοξυκαρβονυλίου προχωρούν σε περισσότερα
σκληρές συνθήκες και απαιτούν κατάλυση οξέος ή βάσης. Το πιο σημαντικό
αντιδράσεις αυτού του τύπου είναι υδρόλυση, αμινόλυση και
διαστεροποίηση
.
Υδρόλυση.
Οι εστέρες υδρολύονται για να σχηματίσουν καρβοξυλικά οξέα με τη δράση του
οξέα ή αλκάλια.
Η όξινη υδρόλυση των εστέρων είναι μια αντίδραση αντίστροφης εστεροποίησης. 
Ο μηχανισμός της όξινης υδρόλυσης περιλαμβάνει τα ίδια βήματα όπως
και τη διαδικασία εστεροποίησης, αλλά με αντίστροφη σειρά.
Η αλκαλική υδρόλυση των εστέρων απαιτεί
ισομοριακές ποσότητες αλκαλίων και προχωρά μη αναστρέψιμα.
RCOOR + NaOH ® RCOO - Na + + R OH
Η ουσία της αλκαλικής κατάλυσης είναι η χρήση
αντί για ένα αδύναμο πυρηνόφιλο - νερό, ένα ισχυρότερο πυρηνόφιλο -
ιόν υδροξειδίου. 
Μη αναστρέψιμη διαδικασία
παρέχεται από χαμηλή αντιδραστικότητα προς τα πυρηνόφιλα
προϊόν υδρόλυσης - καρβοξυλικό ανιόν.
Εστεροποίηση.
Στην αντίδραση μετεστεροποίησης, ο ρόλος του πυρηνόφιλου
εκτελεί ένα μόριο αλκοόλης. Η διαδικασία καταλύεται από οξέα ή
λόγους. 
Ο μηχανισμός αντίδρασης είναι παρόμοιος με την υδρόλυση συμπλόκου
αιθέρες. Η ενδοεστεροποίηση είναι μια αναστρέψιμη διαδικασία. Για να μετατοπίσετε την ισορροπία προς τα δεξιά
είναι απαραίτητο να χρησιμοποιηθεί μεγάλη περίσσεια του αρχικού αλκοόλ. Αντίδραση
Η διαστεροποίηση βρίσκει εφαρμογή στην παραγωγή εστέρων λιπαρών οξέων
από τριακυλογλυκερίδια (βλ. λεκ. 18)
Αμινόλυση.
Οι εστέρες ακυλιώνουν την αμμωνία και τις αμίνες με
σχηματισμός αμιδίων καρβοξυλικών οξέων. 
Αμίδια καρβοξυλικών οξέων
Η δομή της αμιδικής ομάδας
ΚΑΙη μεσαία ομάδα βρίσκεται σε πολλές βιολογικά σημαντικές ενώσεις,
κυρίως σε πεπτίδια και πρωτεΐνες (πεπτιδικός δεσμός). Τα ηλεκτρονικά της και
η χωρική δομή καθορίζει σε μεγάλο βαθμό τη βιολογική τους
λειτουργία.
Η αμιδική ομάδα είναι ρ-ρ -προσαρτημένο σύστημα στο οποίο
πρόσθετη επικάλυψη του ρ-τροχιακού του ατόμου αζώτου μεΠ - τροχιακό επικοινωνίας
άνθρακα-οξυγόνο.
Μια τέτοια κατανομή της πυκνότητας ηλεκτρονίων
οδηγεί σε αύξηση του ενεργειακού φραγμού περιστροφής γύρω από τον δεσμό C-N στο 60 -
90 kJ/mol. Ως αποτέλεσμα, ο αμιδικός δεσμός έχει επίπεδη δομή και τα μήκη του δεσμού
Τα C-N και C \u003d O έχουν τιμές αντίστοιχα λιγότερες και περισσότερες από τις συνηθισμένες τους
ποσότητες.
Έλλειψη ελεύθερης περιστροφής γύρω από τον δεσμό C-N
οδηγεί στην ύπαρξη αμιδίων cis-και έκσταση-ισομερή. Για
προτιμώνται τα περισσότερα αμίδια έκσταση-διαμόρφωση.
Ο πεπτιδικός δεσμός έχει επίσης έκσταση-διάταξη στην οποία οι πλευρικές ρίζες των υπολειμμάτων αμινοξέων
πιο απομακρυσμένα μεταξύ τους
Μέθοδοι Απόκτησης
Αντιδράσεις πυρηνόφιλης υποκατάστασης σε
ομάδα καρβοξαμιδίου.
Τα αμίδια είναι τα λιγότερο δραστικά παράγωγα των καρβοξυλικών οξέων. Για αυτούς
είναι γνωστές αντιδράσεις υδρόλυσης που εξελίσσονται κάτω από σκληρές συνθήκες υπό τη δράση του
υδατικά διαλύματα οξέων ή αλκαλίων. 
Οι μηχανισμοί αντίδρασης είναι παρόμοιοι με την υδρόλυση συμπλόκου
αιθέρες. Ωστόσο, σε αντίθεση με την υδρόλυση των εστέρων, η όξινη και αλκαλική υδρόλυση
τα αμίδια προχωρούν μη αναστρέψιμα.
2.3. Αντιδράσεις για α -άνθρακας
άτομο
καρβοξυλικά οξέα που περιέχουνένα - άτομα υδρογόνου,
αντιδρούν με βρώμιο παρουσία φωσφόρου για να σχηματιστούν αποκλειστικάένα - βρωμοπαράγωγα
(Αντίδραση Gell-Forgald-Zelinsky
)
Αλογόνο σε α -τα αλογονο-υποκατεστημένα οξέα υποκαθίστανται εύκολα υπό
δράση πυρηνόφιλων αντιδραστηρίων. ως εκ τούτουένα -αλογονωμένα οξέα
αποτελούν πρώτες ύλες στη σύνθεση ενός ευρέος φάσματος υποκατεστημένωνένα - θέση
οξέα, συμπεριλαμβανομένωνα-αμινο- και α -υδροξυοξέα.
2.4.
Αποκαρβοξυλίωση
Η αποκαρβοξυλίωση είναι η αποβολή του CO 2 από καρβοξυλικά οξέα ή τα άλατά τους. Αποκαρβοξυλίωση
πραγματοποιείται με θέρμανση παρουσία οξέων ή βάσεων. Την ίδια στιγμή που
Κατά κανόνα, η καρβοξυλική ομάδα αντικαθίσταται από ένα άτομο υδρογόνου.
Μη υποκατεστημένα μονοκαρβοξυλικά οξέα
αποκαρβοξυλιώνονται υπό σκληρές συνθήκες.
Η αποκαρβοξυλίωση διευκολύνεται από την παρουσία
υποκαταστάτες που αποσύρουν ηλεκτρόνια σεμια θέση.
Η σημασία του ενζυματικού
αποκαρβοξυλίωση κετο-, αμινο- και υδροξυ οξέων στο σώμα (βλ. λεκ. αρ. 14 και
16).
Αποκαρβοξυλίωση με θέρμανση (ξηρά
απόσταξη) αλάτων ασβεστίου και βαρίου καρβοξυλικών οξέων - μέθοδος λήψης
κετόνες.
2.5.
Ανάκτηση.
Καρβοξυλικά οξέα, χλωρίδια οξέων, ανυδρίτες και εστέρες
αποκαθίστανται LiAlH 4 στην πρωτοβάθμια
αλκοόλες. 
Τα χλωριούχα οξέα μπορούν να αναχθούν σε
αλδεΰδες (βλέπε Lec. Νο. 11).
Στην αναγωγή των αμιδίων των καρβοξυλικών οξέων
σχηματίζονται αμίνες.
3. Δικαρβοξυλικά οξέα
Τα δικαρβοξυλικά οξέα περιέχουν δύο καρβοξυλικές ομάδες. πιο προσιτό
είναι γραμμικά οξέα που περιέχουν από 2 έως 6 άτομα άνθρακα. Τους
η δομή και οι μέθοδοι λήψης παρουσιάζονται στον πίνακα 9. βακτήρια
Χημικές ιδιότητες δικαρβοξυλικών οξέων σε
βασικά παρόμοια με τις ιδιότητες των μονοκαρβοξυλικών οξέων. Δίνουν όλες τις αντιδράσεις
χαρακτηριστικό της καρβοξυλικής ομάδας. Ταυτόχρονα, μπορεί κανείς να αποκτήσει
λειτουργικά παράγωγα (χλωρίδια οξέων, ανυδρίτες, σύμπλοκα, εστέρες, αμίδια) όπως
ένα προς ένα και τα δύο καρβοξυλ
ομάδες. Τα δικαρβοξυλικά οξέα είναι πιο όξινα από τα μονοκαρβοξυλικά οξέα.
λόγω της επίδρασης –I της καρβοξυλικής ομάδας. Ως η απόσταση μεταξύ
καρβοξυλικές ομάδες, η οξύτητα των δικαρβοξυλικών οξέων μειώνεται (βλ.
9).
Επιπλέον, τα δικαρβοξυλικά οξέα έχουν έναν αριθμό
συγκεκριμένες ιδιότητες, οι οποίες καθορίζονται από την παρουσία στο μόριο δύο
καρβοξυλικές ομάδες.
Η αναλογία των δικαρβοξυλικών οξέων προς
θέρμανση.
Μετασχηματισμοί δικαρβοξυλικών οξέων κατά τη θέρμανση
εξαρτώνται από το μήκος της αλυσίδας που χωρίζει τις καρβοξυλομάδες και προσδιορίζονται
τη δυνατότητα σχηματισμού θερμοδυναμικά σταθερών πενταμελών και εξαμελών
κύκλους.
Όταν θερμαίνονται τα οξαλικά και μηλονικά οξέα
λαμβάνει χώρα αποκαρβοξυλίωση.
Ηλεκτρικό, γλουταρικό και μηλεϊνικό οξύ σε
όταν θερμαίνονται, αποσπούν εύκολα το νερό με το σχηματισμό πενταμελούς και εξαμελούς κυκλικού
ανυδρίτες.
Αδιπικό οξύ όταν θερμαίνεται
αποκαρβοξυλιώνεται για να σχηματίσει μια κυκλική κετόνη, την κυκλοπεντανόνη.
Αντιδράσεις πολυσυμπύκνωσης
ρεΤα ικαρβοξυλικά οξέα αλληλεπιδρούν με τις διαμίνες και οι διόλες με
ο σχηματισμός πολυαμιδίων και πολυεστέρων, αντίστοιχα, που χρησιμοποιούνται σε
παραγωγή συνθετικών ινών.
Βιολογικά σημαντικό δικαρβοξυλικό
οξέα.
Οξαλικό οξύ
σχηματίζει αδιάλυτα άλατα, για παράδειγμα,
οξαλικό ασβέστιο, που εναποτίθενται ως πέτρες στα νεφρά και στην ουροδόχο κύστη.
ηλεκτρικό οξύ
συμμετέχει στις μεταβολικές διεργασίες που λαμβάνουν χώρα σε
σώμα. Είναι ένα ενδιάμεσο στον κύκλο του τρικαρβοξυλικού οξέος.
φουμαρικό οξύ,
σε αντίθεση με το μηλεϊκό ,
ευρέως διανεμημένο στη φύση, εμπλέκεται στη διαδικασία
μεταβολισμού, ιδιαίτερα στον κύκλο του τρικαρβοξυλικού οξέος.
Διάλεξη Νο 12
καρβοξυλικά οξέα
Σχέδιο
1. Μέθοδοι απόκτησης.
2. Χημικές ιδιότητες.
2.1. όξινες ιδιότητες.
2.3. Αντιδράσεις για α - άτομο άνθρακα.
2.5. Ανάκτηση.
2.6. δικαρβοξυλικά οξέα.
Διάλεξη Νο 12
καρβοξυλικά οξέα
Σχέδιο
1. Μέθοδοι απόκτησης.
2. Χημικές ιδιότητες.
2.1. όξινες ιδιότητες.
2.2. Αντιδράσεις πυρηνόφιλης υποκατάστασης.
Λειτουργικά παράγωγα καρβοξυλικών οξέων.
2.3. Αντιδράσεις για α - άτομο άνθρακα.
2.5. Ανάκτηση.
2.6. δικαρβοξυλικά οξέα.
1. Μέθοδοι απόκτησης
2. Χημικό
ιδιότητες
Τα καρβοξυλικά οξέα περιέχουν μια ομάδα καρβοξυλίου που συνδέεται άμεσα μεταξύ τους
είναι μια καρβονυλ ομάδα και ένα υδροξύλιο. Η αμοιβαία επιρροή τους προκαλεί ένα νέο
ένα σύνολο ιδιοτήτων που είναι διαφορετικές από εκείνες των καρβονυλικών ενώσεων και
παράγωγα υδροξυλίου. Οι αντιδράσεις που περιλαμβάνουν καρβοξυλικά οξέα προχωρούν σύμφωνα με
ακολουθώντας τις κύριες οδηγίες.
- Αντικατάσταση υδρογόνου της ομάδας COOH υπό
δράση των βάσεων ( όξινες ιδιότητες). - Αλληλεπίδραση με πυρηνόφιλα αντιδραστήρια
στο άτομο άνθρακα του καρβονυλίου ( ο σχηματισμός λειτουργικών παραγώγων και
ανάκτηση) - Αντιδράσεις για α - άτομο άνθρακα
(αλογόνωση) - Δεκαβοξυλίωση
2.1. Όξινο
ιδιότητες
Τα καρβοξυλικά οξέα είναι ένα από τα ισχυρότερα οργανικά οξέα. Το νερό τους
τα διαλύματα είναι όξινα.
RCOOH + H 2 O \u003d RCOO - +
H3O+
Αιτίες υψηλής οξύτητας καρβοξυλικών οξέων και
η εξάρτησή του από τη φύση των υποκαταστατών στη ρίζα υδρογονάνθρακα ήταν
συζητήθηκε νωρίτερα (βλ. Lec. No. 4).
Τα καρβοξυλικά οξέα σχηματίζουν άλατα όταν
αλληλεπίδραση με ενεργά μέταλλα και τις περισσότερες βάσεις.
Όταν αλληλεπιδρά με ισχυρά ανόργανα
Τα καρβοξυλικά οξέα μπορούν να επιδείξουν βασικές ιδιότητες με την προσθήκη
πρωτόνιο στο καρβονυλικό άτομο οξυγόνου.
Χρησιμοποιείται πρωτονίωση καρβοξυλικών οξέων
για την ενεργοποίηση της καρβοξυλικής ομάδας σε αντιδράσεις πυρηνόφιλης υποκατάστασης.
Λόγω της παρουσίας στο μόριο ταυτόχρονα
όξινα και βασικά κέντρα, τα καρβοξυλικά οξέα σχηματίζουν διαμοριακά
δεσμούς υδρογόνου και υπάρχουν κυρίως με τη μορφή διμερών (βλ. Lec. No. 2).
2.2. Αντιδράσεις πυρηνόφιλης υποκατάστασης.
Λειτουργικά παράγωγα καρβοξυλικών οξέων.
Ο κύριος τύπος αντιδράσεων των καρβοξυλικών οξέων -
αλληλεπίδραση με πυρηνόφιλα με το σχηματισμό λειτουργικών παραγώγων.
Διαμετατροπές που συνδέουν καρβοξυλικά οξέα και η λειτουργικότητά τους
τα παράγωγα φαίνονται στο διάγραμμα.
Οι συνδέσεις που φαίνονται στο διάγραμμα περιέχουν
ακυλ ομάδα κατά τη διάρκεια
τις αλληλομετατροπές τους, περνά αμετάβλητο από μια ένωση σε
άλλο με συνδυασμό με ένα πυρηνόφιλο. Τέτοιες διαδικασίες ονομάζονται ακυλίωση,
και καρβοξυλικά οξέα και τα λειτουργικά τους παράγωγα - ακυλιωτική
αντιδραστήρια. Σε γενικούς όρους, η διαδικασία ακυλίωσης μπορεί να αναπαρασταθεί ως
το επόμενο διάγραμμα.
Άρα είναι η ακυλίωση
η διαδικασία της πυρηνόφιλης υποκατάστασης στο άτομο άνθρακα του καρβονυλίου.
Εξετάστε τον μηχανισμό αντίδρασης σε γενικούς όρους και
συγκρίνετε το με τον ΑδΝ -αντιδράσεις
αλδεΰδες και κετόνες. Όπως και στην περίπτωση των καρβονυλικών ενώσεων, αρχίζει η αντίδραση
από την επίθεση του πυρηνόφιλου στο καρβονυλικό άτομο άνθρακα που φέρει την αποτελεσματική
θετικό φορτίο. Ταυτόχρονα σπάειΠ -δεσμεύουν άνθρακα-οξυγόνο και σχηματίζονται τετράεδρος
ενδιάμεσος. Τρόποι περαιτέρω μετασχηματισμού του ενδιάμεσου σε καρβονύλιο και
οι ενώσεις ακυλίου είναι διαφορετικές. Αν οι καρβονυλικές ενώσεις δίνουν προϊόν ένταξη, τότε οι ακυλικές ενώσεις αποκόπτουν την ομάδα Χ και δίνουν το προϊόν υποκατάσταση.
Ο λόγος για τη διαφορετική συμπεριφορά του ακυλίου και
καρβονυλικές ενώσεις - σε διαφορετική σταθερότητα της δυνητικής αποχωρούσας ομάδας Χ.
Στην περίπτωση των αλδεΰδων και των κετονών, αυτό είναι το ανιόν υδριδίου Η — ή καρβοανιόν R — , τα οποία λόγω της υψηλής βασικότητάς τους είναι
εξαιρετικά φτωχές ομάδες που αποχωρούν. Στην περίπτωση των ακυλο ενώσεων X
μια σημαντικά πιο σταθερή αποχωρούσα ομάδα (Κλ — ,
RCOO - , RO - , NH 2 - ), γεγονός που καθιστά δυνατή την εξάλειψή του ως ανιόν
Χ — ή συζευγμένο οξύ
NH.
Αντιδραστικότητα σε σχέση με
πυρηνόφιλα στα καρβοξυλικά οξέα και τα λειτουργικά τους παράγωγα είναι μικρότερη από ό,τι σε
αλδεΰδες και κετόνες, καθώς το αποτελεσματικό θετικό φορτίο στο καρβονύλιο
Το άτομο άνθρακα τους είναι χαμηλότερο λόγω της επίδρασης + M- της ομάδας Χ.
Η δραστικότητα της ακυλομάδας αυξάνεται υπό συνθήκες
όξινη κατάλυση, αφού η πρωτονίωση αυξάνει την αποτελεσματική
ένα θετικό φορτίο στο άτομο άνθρακα και διευκολύνει την προσβολή του
πυρηνόφιλος.
Παράγωγα ανάλογα με την ακυλοποιητική τους ικανότητα
Τα καρβοξυλικά οξέα διατάσσονται στην επόμενη σειρά σύμφωνα με τη μείωση
+ Μ-επίδραση της ομάδας Χ.
Σε αυτήν τη σειρά, οι προηγούμενοι όροι μπορούν να ληφθούν από
επακόλουθη ακυλίωση του αντίστοιχου πυρηνόφιλου. Η διαδικασία να πάρεις περισσότερα
πρακτικά δεν υπάρχουν ενεργά αντιδραστήρια ακυλίωσης από λιγότερο ενεργά λόγω
δυσμενής θέση ισορροπίας λόγω υψηλότερης βασικότητας
αποχωρούσα ομάδα σε σύγκριση με το επιθετικό πυρηνόφιλο. Όλα λειτουργικά
Τα παράγωγα μπορούν να ληφθούν απευθείας από οξέα και να μετατραπούν σε αυτά
κατά την υδρόλυση.
Χλωρίδια και ανυδρίτες οξέων
Μέθοδοι Απόκτησης
Τα χλωρίδια οξέων λαμβάνονται με αλληλεπίδραση
καρβοξυλικά οξέα με αλογονίδια φωσφόρου και θείου.
RCOOH + SOCl 2 ® RCOOCl + SO 2 +
HCl
RCOOH + PCl 5 ® RCOOH + POCl 3 +
HCl
Οι ανυδρίτες σχηματίζονται από καρβοξυλικά οξέα
η δράση του οξειδίου του φωσφόρου (V).
Μπορούν να ληφθούν μικτές ανυδρίτες
ακυλίωση αλάτων καρβοξυλικών οξέων με χλωρίδια οξέος.
χλωρίδια και ανυδρίτες οξέων.
ΧΟι λορανυδρίτες και οι ανυδρίτες είναι τα πιο δραστικά παράγωγα
καρβοξυλικά οξέα. Οι αντιδράσεις τους με τα πυρηνόφιλα προχωρούν κάτω από ήπιες συνθήκες, χωρίς
καταλύτη και είναι πρακτικά μη αναστρέψιμη.
Όταν χρησιμοποιείτε μικτές ανυδρίτες με
το πυρηνόφιλο συνδυάζει το υπόλοιπο του ασθενέστερου οξέος και το ανιόν του ισχυρότερου
Το οξύ παίζει το ρόλο μιας αποχωρούσας ομάδας.
ΣΤΟ
Οι μικτοί ανυδρίτες παίζουν σημαντικό ρόλο στις αντιδράσεις βιοχημικής ακυλίωσης
καρβοξυλικά οξέα και φωσφορικό οξύ - ακυλοφωσφορικά και υποκατεστημένα ακυλοφωσφορικά. ΑΠΟ
το πυρηνόφιλο συνδυάζει το υπόλειμμα των οργανικών οξέων και το ανιόν φωσφορικού ακυλίου
παίζει το ρόλο μιας καλής αποχωρούσας ομάδας.
Εστέρες
Μέθοδοι Απόκτησης
RCOO— Na+ + RCl ® RCOOR + NaCl Η πιο σημαντική μέθοδος για τη λήψη εστέρων είναι αντίδραση εστεροποίησης. Η αντίδραση προχωρά ως πυρηνόφιλη υποκατάσταση
καρβοξυλική ομάδα.
Τα καρβοξυλικά οξέα είναι ασθενώς ακυλιωτικά
αντιδραστήρια λόγω της σημαντικής επίδρασης +M της ομάδας ΟΗ. Χρήση του δυνατού
πυρηνόφιλα, τα οποία είναι επίσης ισχυρές βάσεις (για παράδειγμα,
βασική κατάλυση), σε αυτή την περίπτωση είναι αδύνατο, αφού μεταφέρουν καρβοξυλικά
οξέα σε ακόμη λιγότερο δραστικά άλατα καρβοξυλικών οξέων. Η αντίδραση πραγματοποιείται
υπό συνθήκες όξινης κατάλυσης. Ο ρόλος του όξινου καταλύτη είναι, όπως ήδη
είπε, στην αύξηση του αποτελεσματικού θετικού φορτίου στο άτομο άνθρακα
καρβοξυλική ομάδα και, επιπλέον, η πρωτονίωση της ομάδας ΟΗ στο στάδιο
ο χωρισμός το μετατρέπει σε μια καλή ομάδα που αποχωρεί - H 2 Ο.
Όλα τα στάδια της αντίδρασης εστεροποίησης
αναστρεπτός. Για να μετατοπίσετε την ισορροπία προς τη διαδικασία εστεροποίησης, χρησιμοποιήστε
περίσσεια ενός από τα αντιδρώντα ή απομάκρυνση προϊόντων από τη σφαίρα αντίδρασης.
Αντιδράσεις πυρηνόφιλης υποκατάστασης σε
αλκοξυκαρβονυλ ομάδα.
Οι εστέρες είναι πιο αδύναμα ακυλιωτικοί
αντιδραστήρια από τους ανυδρίτες και τα χλωρίδια οξέος. μικρόΝ - οι αντιδράσεις στην ομάδα αλκοξυκαρβονυλίου προχωρούν σε περισσότερα
σκληρές συνθήκες και απαιτούν κατάλυση οξέος ή βάσης. Το πιο σημαντικό
αντιδράσεις αυτού του τύπου είναι υδρόλυση, αμινόλυση και
διαστεροποίηση
.
Υδρόλυση.
Οι εστέρες υδρολύονται για να σχηματίσουν καρβοξυλικά οξέα με τη δράση του
οξέα ή αλκάλια.
Η όξινη υδρόλυση των εστέρων είναι μια αντίδραση αντίστροφης εστεροποίησης.
Ο μηχανισμός της όξινης υδρόλυσης περιλαμβάνει τα ίδια βήματα όπως
και τη διαδικασία εστεροποίησης, αλλά με αντίστροφη σειρά.
Η αλκαλική υδρόλυση των εστέρων απαιτεί
ισομοριακές ποσότητες αλκαλίων και προχωρά μη αναστρέψιμα.
RCOOR + NaOH ® RCOO - Na + + R OH
Η ουσία της αλκαλικής κατάλυσης είναι η χρήση
αντί για ένα αδύναμο πυρηνόφιλο - νερό, ένα ισχυρότερο πυρηνόφιλο -
ιόν υδροξειδίου.
Μη αναστρέψιμη διαδικασία
παρέχεται από χαμηλή αντιδραστικότητα προς τα πυρηνόφιλα
προϊόν υδρόλυσης - καρβοξυλικό ανιόν.
Εστεροποίηση.
Στην αντίδραση μετεστεροποίησης, ο ρόλος του πυρηνόφιλου
εκτελεί ένα μόριο αλκοόλης. Η διαδικασία καταλύεται από οξέα ή
λόγους.
Ο μηχανισμός αντίδρασης είναι παρόμοιος με την υδρόλυση συμπλόκου
αιθέρες. Η ενδοεστεροποίηση είναι μια αναστρέψιμη διαδικασία. Για να μετατοπίσετε την ισορροπία προς τα δεξιά
είναι απαραίτητο να χρησιμοποιηθεί μεγάλη περίσσεια του αρχικού αλκοόλ. Αντίδραση
Η διαστεροποίηση βρίσκει εφαρμογή στην παραγωγή εστέρων λιπαρών οξέων
από τριακυλογλυκερίδια (βλ. λεκ. 18)
Αμινόλυση.
Οι εστέρες ακυλιώνουν την αμμωνία και τις αμίνες με
σχηματισμός αμιδίων καρβοξυλικών οξέων.
Αμίδια καρβοξυλικών οξέων
Η δομή της αμιδικής ομάδας
ΚΑΙη μεσαία ομάδα βρίσκεται σε πολλές βιολογικά σημαντικές ενώσεις,
κυρίως σε πεπτίδια και πρωτεΐνες (πεπτιδικός δεσμός). Τα ηλεκτρονικά της και
η χωρική δομή καθορίζει σε μεγάλο βαθμό τη βιολογική τους
λειτουργία.
Η αμιδική ομάδα είναι ρ-ρ -προσαρτημένο σύστημα στο οποίο
πρόσθετη επικάλυψη του ρ-τροχιακού του ατόμου αζώτου μεΠ - τροχιακό επικοινωνίας
άνθρακα-οξυγόνο.
Μια τέτοια κατανομή της πυκνότητας ηλεκτρονίων
οδηγεί σε αύξηση του ενεργειακού φραγμού περιστροφής γύρω από τον δεσμό C-N στο 60 -
90 kJ/mol. Ως αποτέλεσμα, ο αμιδικός δεσμός έχει επίπεδη δομή και τα μήκη του δεσμού
Τα C-N και C \u003d O έχουν τιμές αντίστοιχα λιγότερες και περισσότερες από τις συνηθισμένες τους
ποσότητες.
Έλλειψη ελεύθερης περιστροφής γύρω από τον δεσμό C-N
οδηγεί στην ύπαρξη αμιδίων cis-και έκσταση-ισομερή. Για
προτιμώνται τα περισσότερα αμίδια έκσταση-διαμόρφωση.
Ο πεπτιδικός δεσμός έχει επίσης έκσταση-διάταξη στην οποία οι πλευρικές ρίζες των υπολειμμάτων αμινοξέων
πιο απομακρυσμένα μεταξύ τους
Μέθοδοι Απόκτησης
Αντιδράσεις πυρηνόφιλης υποκατάστασης σε
ομάδα καρβοξαμιδίου.
Τα αμίδια είναι τα λιγότερο δραστικά παράγωγα των καρβοξυλικών οξέων. Για αυτούς
είναι γνωστές αντιδράσεις υδρόλυσης που εξελίσσονται κάτω από σκληρές συνθήκες υπό τη δράση του
υδατικά διαλύματα οξέων ή αλκαλίων.
Οι μηχανισμοί αντίδρασης είναι παρόμοιοι με την υδρόλυση συμπλόκου
αιθέρες. Ωστόσο, σε αντίθεση με την υδρόλυση των εστέρων, η όξινη και αλκαλική υδρόλυση
τα αμίδια προχωρούν μη αναστρέψιμα.
2.3. Αντιδράσεις για α -άνθρακας
άτομο
καρβοξυλικά οξέα που περιέχουνένα - άτομα υδρογόνου,
αντιδρούν με βρώμιο παρουσία φωσφόρου για να σχηματιστούν αποκλειστικάένα - βρωμοπαράγωγα
(Αντίδραση Gell-Forgald-Zelinsky
)
Αλογόνο σε α -τα αλογονο-υποκατεστημένα οξέα υποκαθίστανται εύκολα υπό
δράση πυρηνόφιλων αντιδραστηρίων. ως εκ τούτουένα -αλογονωμένα οξέα
αποτελούν πρώτες ύλες στη σύνθεση ενός ευρέος φάσματος υποκατεστημένωνένα - θέση
οξέα, συμπεριλαμβανομένωνα-αμινο- και α -υδροξυοξέα.
2.4.
Αποκαρβοξυλίωση
Η αποκαρβοξυλίωση είναι η αποβολή του CO 2 από καρβοξυλικά οξέα ή τα άλατά τους. Αποκαρβοξυλίωση
πραγματοποιείται με θέρμανση παρουσία οξέων ή βάσεων. Την ίδια στιγμή που
Κατά κανόνα, η καρβοξυλική ομάδα αντικαθίσταται από ένα άτομο υδρογόνου.
Μη υποκατεστημένα μονοκαρβοξυλικά οξέα
αποκαρβοξυλιώνονται υπό σκληρές συνθήκες.
Η αποκαρβοξυλίωση διευκολύνεται από την παρουσία
υποκαταστάτες που αποσύρουν ηλεκτρόνια σεμια θέση.
Η σημασία του ενζυματικού
αποκαρβοξυλίωση κετο-, αμινο- και υδροξυ οξέων στο σώμα (βλ. λεκ. αρ. 14 και
16).
Αποκαρβοξυλίωση με θέρμανση (ξηρά
απόσταξη) αλάτων ασβεστίου και βαρίου καρβοξυλικών οξέων - μέθοδος λήψης
κετόνες.
2.5.
Ανάκτηση.
Καρβοξυλικά οξέα, χλωρίδια οξέων, ανυδρίτες και εστέρες
αποκαθίστανται LiAlH 4 στην πρωτοβάθμια
αλκοόλες.
Τα χλωριούχα οξέα μπορούν να αναχθούν σε
αλδεΰδες (βλέπε Lec. Νο. 11).
Στην αναγωγή των αμιδίων των καρβοξυλικών οξέων
σχηματίζονται αμίνες.
3. Δικαρβοξυλικά οξέα
Τα δικαρβοξυλικά οξέα περιέχουν δύο καρβοξυλικές ομάδες. πιο προσιτό
είναι γραμμικά οξέα που περιέχουν από 2 έως 6 άτομα άνθρακα. Τους
η δομή και οι μέθοδοι λήψης παρουσιάζονται στον πίνακα 9. βακτήρια
Χημικές ιδιότητες δικαρβοξυλικών οξέων σε
βασικά παρόμοια με τις ιδιότητες των μονοκαρβοξυλικών οξέων. Δίνουν όλες τις αντιδράσεις
χαρακτηριστικό της καρβοξυλικής ομάδας. Ταυτόχρονα, μπορεί κανείς να αποκτήσει
λειτουργικά παράγωγα (χλωρίδια οξέων, ανυδρίτες, σύμπλοκα, εστέρες, αμίδια) όπως
ένα προς ένα και τα δύο καρβοξυλ
ομάδες. Τα δικαρβοξυλικά οξέα είναι πιο όξινα από τα μονοκαρβοξυλικά οξέα.
λόγω της επίδρασης –I της καρβοξυλικής ομάδας. Ως η απόσταση μεταξύ
καρβοξυλικές ομάδες, η οξύτητα των δικαρβοξυλικών οξέων μειώνεται (βλ.
9).
Επιπλέον, τα δικαρβοξυλικά οξέα έχουν έναν αριθμό
συγκεκριμένες ιδιότητες, οι οποίες καθορίζονται από την παρουσία στο μόριο δύο
καρβοξυλικές ομάδες.
Η αναλογία των δικαρβοξυλικών οξέων προς
θέρμανση.
Μετασχηματισμοί δικαρβοξυλικών οξέων κατά τη θέρμανση
εξαρτώνται από το μήκος της αλυσίδας που χωρίζει τις καρβοξυλομάδες και προσδιορίζονται
τη δυνατότητα σχηματισμού θερμοδυναμικά σταθερών πενταμελών και εξαμελών
κύκλους.
Όταν θερμαίνονται τα οξαλικά και μηλονικά οξέα
λαμβάνει χώρα αποκαρβοξυλίωση.
Ηλεκτρικό, γλουταρικό και μηλεϊνικό οξύ σε
όταν θερμαίνονται, αποσπούν εύκολα το νερό με το σχηματισμό πενταμελούς και εξαμελούς κυκλικού
ανυδρίτες.
Αδιπικό οξύ όταν θερμαίνεται
αποκαρβοξυλιώνεται για να σχηματίσει μια κυκλική κετόνη, την κυκλοπεντανόνη.
Αντιδράσεις πολυσυμπύκνωσης
ρεΤα ικαρβοξυλικά οξέα αλληλεπιδρούν με τις διαμίνες και οι διόλες με
ο σχηματισμός πολυαμιδίων και πολυεστέρων, αντίστοιχα, που χρησιμοποιούνται σε
παραγωγή συνθετικών ινών.
Βιολογικά σημαντικό δικαρβοξυλικό
οξέα.
Οξαλικό οξύ
σχηματίζει αδιάλυτα άλατα, για παράδειγμα,
οξαλικό ασβέστιο, που εναποτίθενται ως πέτρες στα νεφρά και στην ουροδόχο κύστη.
ηλεκτρικό οξύ
συμμετέχει στις μεταβολικές διεργασίες που λαμβάνουν χώρα σε
σώμα. Είναι ένα ενδιάμεσο στον κύκλο του τρικαρβοξυλικού οξέος.
φουμαρικό οξύ,
σε αντίθεση με το μηλεϊκό ,
ευρέως διανεμημένο στη φύση, εμπλέκεται στη διαδικασία
μεταβολισμού, ιδιαίτερα στον κύκλο του τρικαρβοξυλικού οξέος.
ΑΠΟΚΑΡΒΟΞΥΛΙΩΣΗ, απομάκρυνση του CO 2 από την καρβοξυλική ομάδα των καρβοξυλικών οξέων ή την καρβοξυλική ομάδα των αλάτων τους. Συνήθως πραγματοποιείται με θέρμανση παρουσία οξέων ή βάσεων. Η αποκαρβοξυλίωση των κορεσμένων μονοκαρβοξυλικών οξέων γίνεται, κατά κανόνα, υπό σκληρές συνθήκες. Έτσι, η πύρωση του οξικού Na με περίσσεια ανθρακικού νατρίου οδηγεί στην αποβολή του CO 2 και στο σχηματισμό μεθανίου: CH 3 COONa + NaOH CH 4 + Na 2 CO 3. Η ΑΠΟΚΑΡΒΟΞΥΛΙΩΣΗ διευκολύνεται για οξέα που περιέχουνένα -θέση ηλεκτραρνητικών ομάδων. Η εύκολη ΑΠΟΚΑΡΒΟΞΥΛΙΩΣΗ του ακετοξικού (τύπος I) και των νιτροοξικών οξέων (II) οφείλεται στην εμφάνιση μιας κυκλικής μεταβατικής κατάστασης:
Χημική εγκυκλοπαίδεια. Τόμος 2 >>
Δ. ομόλογα νιτροοξικού οξέος - μια παρασκευαστική μέθοδος για τη λήψη νιτροαλκανίων.
Ναΐμπ. Η ΑΠΟΚΑΡΒΟΞΥΛΙΩΣΗ οξέων πραγματοποιείται εύκολα, η καρβοξυλική ομάδα των οποίων συνδέεται άμεσα με άλλα ηλεκτροφόρα. ομάδες. Για παράδειγμα, θέρμανση πυροσταφυλικού οξέος με συμπ. Το H 2 SO 4 οδηγεί εύκολα σε ακεταλδεΰδη:
Κατά την αποκαρβοξυλίωση του οξαλικού οξέος υπό τις ίδιες συνθήκες, εκτός από το CO 2, σχηματίζονται H 2 O και CO.
Το D. διευκολύνεται επίσης εάν η καρβοξυλική ομάδα συνδέεται με ένα ακόρεστο άτομο C. Έτσι, η ΑΠΟΚΑΡΒΟΞΥΛΙΩΣΗ του μονοκαλίου άλατος του ακετυλενοδικαρβοξυλικού οξέος είναι μια βολική μέθοδος για τη σύνθεση του προπιολικού οξέος:
Το D. ακετυλενοκαρβοξυλικό οξύ πραγματοποιείται σε θερμοκρασία δωματίου παρουσία. Άλατα Cu: HCCCOOH HC=CH + CO 2 . Αρωματικός Τα οξέα αποκαρβοξυλιώνονται, κατά κανόνα, υπό σκληρές συνθήκες, για παράδειγμα, όταν θερμαίνονται σε κινολίνη παρουσία μετάλλου. σκόνες. Με αυτή τη μέθοδο, παρουσία Cu, το φουράνιο λαμβάνεται από το πυρομυκικό οξύ. Η αποκαρβοξυλίωση των αρωματικών οξέων διευκολύνεται παρουσία ηλεκτροφόρησης. υποκαταστάτες, για παράδειγμα, το τρινιτροβενζοϊκό οξύ αποκαρβοξυλιώνεται όταν θερμαίνεται στους 40-45 °C.
Δ. ατμοί καρβοξυλικού οξέος πάνω από θερμαινόμενους καταλύτες (ανθρακικά Ca και Ba, Al 2 O 3, κ.λπ.) - μία από τις μεθόδους για τη σύνθεση κετονών: 2RCOOH:
RCOR + H 2 O + CO 2 . Κατά την αποκαρβοξυλίωση ενός μείγματος δύο οξέων, σχηματίζεται ένα μείγμα ασύμμετρων και συμμετρικών κετονών. ΑΠΟΚΑΡΒΟΞΥΛΙΩΣΗ αλάτων νατρίου καρβοξυλικών οξέων κατά την ηλεκτρόλυση του συμπ. υδατικά διαλύματα (βλέπε αντιδράσεις Kolbe) είναι μια σημαντική μέθοδος για τη λήψη αλκανίων.
Οι αντιδράσεις ΑΠΟΚΑΡΒΟΞΥΛΙΩΣΗΣ που έχουν παρασκευαστική σημασία περιλαμβάνουν την αποκαρβοξυλίωση αλογόνου - την αντικατάσταση μιας καρβοξυλικής ομάδας σε ένα μόριο από ένα αλογόνο. Η αντίδραση προχωρά υπό τη δράση LiCl (ή Ν-βρωμοηλεκτριμιδίου) και τετραοξικού Pb σε καρβοξυλικά οξέα, καθώς και ελεύθερων αλογόνων (Cl 2, Br 2, I 2) σε
άλατα καρβοξυλικών οξέων, για παράδειγμα: RCOOM RHal (M = Ag, K,
Hg, T1). Τα άλατα αργύρου των δικαρβοξυλικών οξέων υπό τη δράση του I 2 μετατρέπονται εύκολα σε λακτόνες:
Το οξειδωτικό παίζει επίσης σημαντικό ρόλο. ΑΠΟΚΑΡΒΟΞΥΛΙΩΣΗ - αποβολή CO 2 από καρβοξυλικά οξέα, συνοδευόμενη από οξείδωση. Ανάλογα με τον οξειδωτικό παράγοντα που χρησιμοποιείται, αυτή η ΑΠΟΚΑΡΒΟΞΥΛΙΩΣΗ έχει ως αποτέλεσμα αλκένια, εστέρες και άλλα προϊόντα. Έτσι, κατά την αποκαρβοξυλίωση του φαινυλοξικού οξέος παρουσία πυριδίνης-Ν-οξειδίου, σχηματίζεται βενζαλδεΰδη:
Όπως η ΑΠΟΚΑΡΒΟΞΥΛΙΩΣΗ των αλάτων των καρβοξυλικών οξέων, η ΑΠΟΚΑΡΒΟΞΥΛΙΩΣΗ των παραγώγων οργανοστοιχείων και των εστέρων συμβαίνει, για παράδειγμα:
Οι εστέρες D. διεξάγονται επίσης υπό τη δράση βάσεων (αλκοολικές ενώσεις, αμίνες, κ.λπ.) σε αλκοολικό (υδατικό) διάλυμα ή χλωρίδια Li και Na σε DMSO.
Μεγάλη σημασία σε διάφορες μεταβολικές διεργασίες είναι η ενζυματική ΑΠΟΚΑΡΒΟΞΥΛΙΩΣΗ.Υπάρχουν δύο τύποι τέτοιων αντιδράσεων: η απλή ΑΠΟΚΑΡΒΟΞΥΛΙΩΣΗ (αναστρέψιμη αντίδραση) και η οξειδωτική ΑΠΟΚΑΡΒΟΞΥΛΙΩΣΗ, στην οποία γίνεται πρώτα ΑΠΟΚΑΡΒΟΞΥΛΙΩΣΗ και μετά αφυδρογόνωση του υποστρώματος. Σύμφωνα με τον τελευταίο τύπο, στον οργανισμό των ζώων και των φυτών, η ενζυματική αποκαρβοξυλίωση του πυροσταφυλικού καιένα -κετογλουταρικά οξέα - ενδιάμεσα προϊόντα της διάσπασης υδατανθράκων, λιπών και πρωτεϊνών (βλ. Κύκλος τρικαρβοξυλικού οξέος). Η ενζυματική αποκαρβοξυλίωση των αμινοξέων είναι επίσης ευρέως διαδεδομένη σε βακτήρια και ζώα.
Οι αντιδράσεις των καρβοξυλικών οξέων μπορούν να χωριστούν σε πολλές μεγάλες ομάδες:
1) Ανάκτηση καρβοξυλικών οξέων
2) Αντιδράσεις αποκαρβοξυλίωσης
3) Αντιδράσεις υποκατάστασης στο -άτομο άνθρακα των καρβοξυλικών οξέων
4) Αντιδράσεις πυρηνόφιλης υποκατάστασης στο άτομο άνθρακα ακυλίου.
Θα εξετάσουμε με τη σειρά κάθε μία από αυτές τις ομάδες αντιδράσεων.
18.3.1. Ανάκτηση καρβοξυλικών οξέων
Τα καρβοξυλικά οξέα ανάγεται σε πρωτοταγείς αλκοόλες με υδρίδιο λιθίου αργιλίου. Η αναγωγή λαμβάνει χώρα κάτω από πιο σοβαρές συνθήκες από ό,τι απαιτείται για την αναγωγή αλδεΰδων και κετονών. Η ανάκτηση πραγματοποιείται συνήθως με βρασμό σε διάλυμα τετραϋδροφουρανίου.
Το διβοράνιο B 2 H 6 επίσης μειώνει τα καρβοξυλικά οξέα σε πρωτοταγείς αλκοόλες. Η αναγωγή της καρβοξυλικής ομάδας σε CH 2 OH με τη δράση του διβορανίου σε THF πραγματοποιείται υπό πολύ ήπιες συνθήκες και δεν επηρεάζει ορισμένες λειτουργικές ομάδες (NO 2 , CN; 
), επομένως αυτή η μέθοδος σε ορισμένες περιπτώσεις είναι προτιμότερη.
18.3.2. Αποκαρβοξυλίωση
Αυτός ο όρος συνδυάζει μια ολόκληρη ομάδα διαφορετικών αντιδράσεων στις οποίες το CO 2 αποβάλλεται και οι προκύπτουσες ενώσεις περιέχουν ένα άτομο άνθρακα λιγότερο από το αρχικό οξύ.
Η πιο σημαντική από τις αντιδράσεις αποκαρβοξυλίωσης στην οργανική σύνθεση είναι η αντίδραση Borodin-Hunsdiecker, στην οποία το άλας αργύρου ενός καρβοξυλικού οξέος μετατρέπεται σε αλκυλαλογονίδιο όταν θερμαίνεται με διάλυμα βρωμίου σε CCl4.
Η επιτυχής διεξαγωγή αυτής της αντίδρασης απαιτεί τη χρήση προσεκτικά αποξηραμένων αλάτων αργύρου καρβοξυλικών οξέων και η απόδοση του αλκυλαλογονιδίου ποικίλλει ευρέως ανάλογα με τον βαθμό καθαρισμού και αφυδάτωσης του άλατος. Αυτό το μειονέκτημα στερείται τροποποίησης, όπου χρησιμοποιούνται άλατα υδραργύρου αντί για ασήμι. Το άλας υδραργύρου ενός καρβοξυλικού οξέος δεν απομονώνεται μεμονωμένα, αλλά ένα μείγμα καρβοξυλικού οξέος, κίτρινου οξειδίου του υδραργύρου και αλογόνου θερμαίνεται σε έναν αδιάφορο διαλύτη. Αυτή η μέθοδος γενικά οδηγεί σε υψηλότερη και πιο αναπαραγώγιμη παραγωγή.
Ένας μηχανισμός ριζικής αλυσίδας έχει καθιερωθεί για την αντίδραση Borodin-Hunsdiecker. Ο υποβρωμίτης ακυλίου που σχηματίζεται στο πρώτο στάδιο υφίσταται ομολυτική διάσπαση με το σχηματισμό μιας ρίζας καρβοξυλίου και ενός ατόμου βρωμίου. Η ρίζα καρβοξυλίου χάνει CO 2 και μετατρέπεται σε ρίζα αλκυλίου, η οποία στη συνέχεια αναγεννά την αλυσίδα διασπώντας ένα άτομο βρωμίου από τον υποβρωμίτη ακυλίου.
Έναρξη κυκλώματος:
Ανάπτυξη αλυσίδας:
Η αρχική μέθοδος οξειδωτικής αποκαρβοξυλίωσης καρβοξυλικών οξέων προτάθηκε από τον J. Kochi το 1965. Τα καρβοξυλικά οξέα οξειδώνονται με τετραοξικό μόλυβδο, λαμβάνει χώρα αποκαρβοξυλίωση και, ανάλογα με τις συνθήκες, λαμβάνονται αλκάνια, αλκένια ή εστέρες οξικού οξέος ως προϊόντα αντίδρασης. Ο μηχανισμός αυτής της αντίδρασης δεν έχει καθοριστεί λεπτομερώς· υποτίθεται ότι η ακόλουθη σειρά μετασχηματισμών:
Το αλκένιο και ο εστέρας φαίνεται να σχηματίζονται από το καρβοκατιόν, αντίστοιχα, με απομάκρυνση πρωτονίων ή σύλληψη οξικών ιόντων. Η εισαγωγή ενός ιόντος αλογονιδίου στο μίγμα της αντίδρασης καταστέλλει σχεδόν πλήρως και τις δύο αυτές διαδικασίες και οδηγεί στον σχηματισμό αλκυλαλογονιδίων.
Αυτές οι δύο μέθοδοι αποκαρβοξυλίωσης αλληλοσυμπληρώνονται καλά. Η αποκαρβοξυλίωση των αλάτων Ag ή Hg δίνει τα καλύτερα αποτελέσματα για καρβοξυλικά οξέα με πρωτοταγή ρίζα, ενώ η οξείδωση με τετραοξικό μόλυβδο παρουσία χλωριούχου λιθίου δίνει τις υψηλότερες αποδόσεις αλκυλαλογονιδίων για καρβοξυλικά οξέα με δευτεροταγή ρίζα.
Μια άλλη αντίδραση αποκαρβοξυλίωσης καρβοξυλικών οξέων, που έχει μεγάλη προπαρασκευαστική σημασία, είναι η ηλεκτρολυτική συμπύκνωση αλάτων καρβοξυλικών οξέων, που ανακαλύφθηκε το 1849 από τον G. Kolbe. Πραγματοποίησε την ηλεκτρόλυση ενός υδατικού διαλύματος οξικού καλίου με την ελπίδα να αποκτήσει μια ελεύθερη ρίζα CH 3, αλλά αντί για αυτήν, ελήφθη αιθάνιο στην άνοδο. Παρομοίως, κατά την ηλεκτρόλυση ενός υδατικού διαλύματος του νατριούχου άλατος του βαλερικού οξέος, ελήφθη n.οκτάνιο αντί της ρίζας βουτυλίου. Η ηλεκτροχημική οξείδωση των καρβοξυλικών ιόντων αποδείχθηκε ότι ήταν ιστορικά η πρώτη γενική μέθοδος για τη σύνθεση κορεσμένων υδρογονανθράκων. Κατά την ηλεκτρόλυση αλάτων νατρίου ή καλίου κορεσμένων αλειφατικών οξέων σε μεθανόλη ή υδατικής μεθανόλης σε ηλεκτρόλυση με ηλεκτρόδια πλατίνας στους 0–20°C και με επαρκώς υψηλή πυκνότητα ρεύματος, σχηματίζονται αλκάνια με απόδοση 50–90%.
Ωστόσο, με την παρουσία μιας αλκυλομάδας στη θέση , οι αποδόσεις μειώνονται απότομα και σπάνια υπερβαίνουν το 10%.
Αυτή η αντίδραση αποδείχθηκε ιδιαίτερα χρήσιμη για τη σύνθεση διεστέρων δικαρβοξυλικών οξέων ROOC(CH2) n COOR με nαπό 2 έως 34 στην ηλεκτρόλυση αλκαλικών αλάτων ημιεστέρων δικαρβοξυλικών οξέων.
Στη σύγχρονη οργανική ηλεκτροσύνθεση, χρησιμοποιείται ευρέως η διασταυρούμενη ηλεκτρολυτική συμπύκνωση, η οποία συνίσταται στην ηλεκτρόλυση ενός μείγματος αλάτων καρβοξυλικού οξέος και ενός μονοεστέρα δικαρβοξυλικού οξέος.
Η ηλεκτρόλυση ενός διαλύματος αυτών των δύο αλάτων έχει ως αποτέλεσμα το σχηματισμό ενός μείγματος τριών πολύ διαφορετικών προϊόντων αντίδρασης, τα οποία μπορούν εύκολα να διαχωριστούν με απόσταξη στα επιμέρους συστατικά τους. Αυτή η μέθοδος σάς επιτρέπει να επιμηκύνετε τον ανθρακικό σκελετό ενός καρβοξυλικού οξέος κατά οποιονδήποτε αριθμό ατόμων άνθρακα σε σχεδόν μία λειτουργία.
Η ηλεκτρολυτική συμπύκνωση περιορίζεται σε άλατα καρβοξυλικού οξέος ευθείας αλυσίδας και άλατα ημιεστέρα δικαρβοξυλικού οξέος. Τα άλατα των ακορέστων οξέων ,- και , δεν υφίστανται ηλεκτροχημική συμπύκνωση.
Για την αντίδραση Kolbe, προτάθηκε ένας ριζικός μηχανισμός, που περιλαμβάνει τρία διαδοχικά στάδια: 1) οξείδωση καρβοξυλικών ιόντων στην άνοδο προς καρβοξυλικές ρίζες 
; 2) αποκαρβοξυλίωση αυτών των ριζών σε ρίζες αλκυλίου και διοξείδιο του άνθρακα. 3) ανασυνδυασμός ριζών αλκυλίου.
Σε υψηλή πυκνότητα ρεύματος, μια υψηλή συγκέντρωση ριζών αλκυλίου στην άνοδο προάγει τον διμερισμό τους· σε χαμηλή πυκνότητα ρεύματος, οι ρίζες αλκυλίου είτε δυσανάλογα σχηματίζουν ένα αλκένιο ή αλκάνιο είτε αφαιρούν ένα άτομο υδρογόνου από τον διαλύτη.
Τα άλατα καρβοξυλικών οξέων υφίστανται επίσης αποκαρβοξυλίωση κατά τη διάρκεια της πυρόλυσης. Μια φορά κι έναν καιρό, η πυρόλυση αλάτων ασβεστίου ή βαρίου των καρβοξυλικών οξέων ήταν η κύρια μέθοδος για τη λήψη κετονών. Τον 19ο αιώνα, η «ξηρά απόσταξη» του οξικού ασβεστίου ήταν η κύρια μέθοδος για την παραγωγή ακετόνης.
Στη συνέχεια, η μέθοδος βελτιώθηκε με τέτοιο τρόπο ώστε να μην περιλαμβάνει το στάδιο λήψης αλάτων. Ατμοί καρβοξυλικού οξέος περνούν πάνω από τον καταλύτη - οξείδια μαγγανίου, θορίου ή ζιρκονίου στους 380-400 0 . Ο πιο αποτελεσματικός και ακριβός καταλύτης είναι το διοξείδιο του θορίου.
Στις απλούστερες περιπτώσεις, τα οξέα με δύο έως δέκα άτομα άνθρακα μετατρέπονται σε συμμετρικές κετόνες με απόδοση περίπου 80% όταν βράζονται με κονιοποιημένο σίδηρο στους 250-300 . Αυτή η μέθοδος βρίσκει εφαρμογή στη βιομηχανία. Η πυρολυτική μέθοδος χρησιμοποιείται με μεγαλύτερη επιτυχία και σήμερα χρησιμοποιείται για τη σύνθεση πενταμελών και εξαμελών κυκλικών κετονών από διβασικά οξέα. Για παράδειγμα, από ένα μείγμα αδιπικού οξέος και υδροξειδίου του βαρίου (5%) στους 285-295 , λαμβάνεται κυκλοπεντανόνη με απόδοση 75-85%. Η κυκλοοκτανόνη σχηματίζεται από αζελαϊκό οξύ όταν θερμαίνεται με ThO 2 με απόδοση όχι μεγαλύτερη από 20%· αυτή η μέθοδος δεν είναι πολύ κατάλληλη για τη λήψη κυκλοαλκανονών με μεγάλο αριθμό ατόμων άνθρακα.
