Struktura

Halogenidy k. k.

Halogenidy     

Jsou odvozeny náhradou skupiny – OH v karboxylové skupině halogeny

 Názvosloví                                                                 

Systematický název

Název acylu (systematický nebo latinský) + (di, tri, …) + název halogenu + „-id“.

Opisný název

Halogenid + 2.pád příslušné kyseliny, např. chlorid kyseliny octové.

Příklady:

  Vlastnosti

Obvykle těkavé až olejovité kapaliny, silně dráždivého nepříjemného zápachu. Vyšší jsou látky tuhé, nižší na vzduchu dýmají. Hustota roste s hmotností halogenu. Jsou rozpustné v benzenu, sirouhlíku, ale ve vodě a ethanolu se rozkládají. Jedná se o velice reaktivní látky, reaktivnější než karbonylové sloučeniny, protože halogen snižuje elektronovou hustotu na karbonylovém uhlíku. Reaktivita se snižuje od acylfluoridů k acyljodidům.  V organické syntéze se užívají jako acylační činidla. Většina reakcí, do kterých vstupuje acylchlorid, probíhá mechanismem nukleofilní substituce.

Významné reakce

Hydrolýza: S vodou se rozkládají a poskytují příslušnou kyselinu a halogenvodík:

 CH3CH2COCl + H2O → CH3CH2COOH + HCl

Alkoholýza: Reakcí s alkoholem vznikají estery:

CH3COCl + CH3CH2OH  → HCl + CH3COOCH2CH3

Amonolýza: Reakcí s amoniakem vznikají amidy:

C6H5COCl + NH3 → HCl + C6H5CONH2  (NH3 +HCl →  NH4Cl)

Reakcí se solemi karboxylových kyselin vznikají anhydridy:

CH3COCl + CH3COONa → (CH3CO)2O + NaCl

Reakce s Grignardovým činidlem: Nejdříve vznikají ketony, ty dále reagují s přebytečným alkylmagnesiumhalogenidem na terciární alkoholy:

CH3COCl + RMgBr → CH3COR + MgBrCl

Redukce: Probíhá působením silně redukčních činidel, např. lithiumaluminiumhydridem, může dojít k redukci až na alkohol, jako meziprodukty jsou ethanoláty lithný a hlinitý (používá se např. pro přípravu alkoholů z vyšších mastných kyselin):

4 CH3COOH + LiAlH4 + 4 H2O → 4 CH3CH2OH + LiOH + Al(OH)3

Příprava

Acylhalogenidy lze připravit z karboxylových kyselin nebo jejich solí  zahříváním s chloridem fosforitým, fosforečným nebo thionylchloridem (dichlorid kyseliny siřičité). Z hlediska izolace je nejvhodnější látkou thionylchlorid, protože v průběhu reakce vzniká oxid siřičitý a chlorovodík, které jsou v plynném stavu a ze směsi se dobře oddělují:

 RCOOH + SOCl2 →  RCOCl + HCl + SO2

Obdobně:

3 RCOOH + PCl3 → 3 RCOCl + H3PO3

RCOOH + PCl5 → RCOCl + HCl + POCl3

 Průmyslově vhodné jsou pak postupy reakcí sodných solí organických kyselin s trichloridem kyseliny fosforečné nebo dichloridem kyseliny sírové, protože poskytují dobře oddělitelné nejedovaté produkty. Metody jsou použitelné i v případě vícesytných kyselin.

Použití

Acetylchlorid CH3COCl slouží jako acylační činidlo, používá se např. k výrobě léčiv, barviv.

Benzoylchlorid C6H5COCl má využití při výrobě barviv, parfémů, organických peroxidů, léčiv a pryskyřic. V alkalickém prostředí reaguje s peroxidem vodíku a vzniká dibenzoylperoxid, který se používá jako katalyzátor polymeračních reakcí, bělící prostředek, k  léčbě akné, jako dezifekční prostředek, antiseptikum při popálenínách a k přípravě perbenzoové kyseliny.           

Výroba dibenzoylperoxidu:

 2 C6H5COCl + Na2O2 → ( C6H5CO)2O2 + 2 NaCl                  

 dibenzoylperoxid                  

 

Zdroje

  1. WIKIPEDIA.ORG. [online]. [cit. 6.7. 2014]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Deriv%C3%A1ty_karboxylov%C3%BDch_kyselin
  2. JANECZKOVÁ, Anna a Pavel KLOUDA. Organická chemie. Ostrava: Nakladatelství Pavel Klouda, 1998, ISBN 80-902155-6-4/9802.

Obrázky

 

Kontrolní otázka

Proč mají halogenidy kyselin výrazně nižší teploty varu než příslušné karboxylové kyseliny?

Procvič si

Navrhni přípravu:

  • chloridu kyseliny máselné 2 různými způsoby, zapiš rovnicemi!

Znázorni rovnicemi:

  • amonolýzu chloridu kyseliny octové

  • reakci chloridu kyseliny propionové s methanolem

  • reakci dichloridu kyseliny šťavelové s vodou

  • reakci chloridu kyseliny benzoové s benzoanem sodným!

Řešení

Obrázek

Content benzoyl peroxide gel

Obr. 1: Tuba přípravku Basiron - pětiprocentní vodná směs benzoylperoxidu určená k léčbě akné.

Doplňující učivo

Dezinfekční prostředky (Desinficiencia)

 jsou látky, které usmrcují choroboplodné zárodky mimo organismus (tedy v neživém prostředí).

Antiseptika

zastavují růst a rozmnožování patogenních a nepatogenních zárodků vně i uvnitř organismu.

Mezi těmito skupinami není ostrý přechod, rozdělují se podle struktury!

Příklady:

—Jednoduché anorganické látky: peroxid vodíku,  chlorové vápno, chlornan sodný, manganistan draselný, chloramin T, jod, dusičnan stříbrný, kyselina boritá, borax.
—Organické látky: ethanol, menthol, dibenzoylperoxid,perbenzoová kyselina, formaldehyd, glyoxal, glutaraldehyd, fenol, hexachlorofen, resorcin, paraben, mýdla, amoniové soli, barviva - methylenová modř, sloučeniny rtuti - thiomersolát.
 

 

Opakování

Užití dibenzoylperoxidu jako iniciátoru radikálových polymeračních reakcí :

iniciace - iniciátorem je radikál, vznikající vlivem světla a tepla,  nejčastěji dibenzoylperoxid:

   R O-O R→ 2RO●

propagace - postupný růst řetězce, vzniklý radikál napadá další monomery    

RO● + CH2 ═ CH2 → R ─ CH2 ─ CH2 ─ CH2 ─ CH2

terminace - dokončení růstu řetězce, zánik radikálu

radikálovou polymerací se vyrábí asi 50% všech polymerů

Logolink