doc cours : acides carboxyliques et dérivés I) Acides carboxyliques on recueille la phase aqueuse ; on repasse en milieu acide (ajout de HCl par ex ) et l’acide précipite ; il suffit de le filtrer sous vide . 1) Définition et propriétés acides O R C O H nom : acide alcanoïque + R’COOH H2(g) + R’COOHil y a consommation des réactifs et il faut donc en ajouter au mélange réactionnel deux fois plus ! possibilités de liaisons hydrogènes avec l’eau provoquant la rupture de la liaison O-H ; un acide carboxylique est un acide faible dans l’eau : O R C O H + H2O ⇔ R O C + Attention aux réactions parasites dues à l’acidité des acides carboxyliques : RMgX + R’COOH RH + R’COOMgX H3O + - O ion carboxylate Quand l’acide est pur, il est associé sous forme de dimères : cette réaction explique la solubilité dans l’eau des premiers acides carboxyliques (ensuite le côté hydrophobe de R est trop important). • Le pKa du couple est d’environ 4 et dépend de la nature du groupe R ; plus R est substitué par des atomes attracteurs , plus l’acide est fort : Cl3C-CO2H est plus acide que CH3-CO2H par exemple. - Applications : Test des acides carboxyliques : utilisation de papier pH ou d’indicateurs colorés acido-basiques ( hélianthine ou rouge de méthyle ). réaction avec HCO3 - : dégagement gazeux de CO2 • Dosage de l’acide carboxylique par une base forte • Extraction de l’acide d’une phase organique : - RCO2H II) Les dérivés d’acide 1) Présentation RCO2- pH 3 5 l’ion carboxylate, ionique, est totalement soluble dans l’eau ; donc on lave la phase organique par de la soude concentrée ; 1 III) 1) Préparation des dérivés d’acide Préparation des chlorures d’acide RCOOH + SOCl2 → RCOCl + SO2 + HCl 3 RCOOH + PCl3 → 3 RCOCl + P(OH)3 RCOOH + PCl5 → RCOCl + POCl3 + HCl 2) réactivité des dérivés d’acide 2) Préparation des anhydrides * anhydride symétrique : RCOOH → R-CO-O-CO-R + H3PO4 P4O10 , ∆ P4O10 (ou P2O5 ) est un déshydratant puissant * anhydride dissymétrique ( AN puis E ) : R-COO - + R’-CO-Cl → R-CO-O-CO-R’ + Cl- 3) Préparation des nitriles * déshydratation des amides : R-CO-NH2 → R-CN + H2O P4O10 ou P2O5, ∆ * SN des R-X par CN- ( ions cyanure ) R-X + CN- → R-CN + X- 2 4) Préparation des esters IV) Hydrolyse des dérivés d’acide saponification des corps gras rapide,totale,exothermique R1 C Cl R2OH + R1 C O C R1 O C O OR2 + HCl O R2OH + R1 moins rapide, totale R1 C O OR2 Les savons sont obtenus par saponification d’esters gras appelés triglycérides . Les triglycérides sont des triesters du glycérol ( ou propan-1,2,3-triol ) de formule HOCH2-CHOH-CH2OH et d’acides gras (acides carboxyliques qui possèdent une longue chaîne carbonée saturée ou insaturée) ; voici leurs formules générales : R1 CO O H + O O CH2 lente , athermique R1 C R1 R2OH OH + C équilibrée O OR2 + O C R O H2 O CH O O C R' O CH2 O C R'' (les groupements R, R’ et R’’ peuvent être identiques) 5) Préparation des amides voici le bilan de la saponification des triglycérides : O rapide,totale,exothermique R1 C Cl + R1 NH 2 R2 O R1 C O O C + R1 R2 R1 NH 2 C O R2 + HCl C C OR 3 + lente R2 R1 NH 2 OH + O C O R O NH R 2 + R1 CO O H CH O C R' CH2OH - 3 OH NH C R2 CH2 + R3 O H O C -O C R O CH OH O O O R1 NH O moins rapide, totale O R1 C CH2 -O C R' O R'' CH2OH glycérol -O C R'' ions carboxylate O lente, équilibrée R2 NH 2 R1 C O NH R2 + H2 O placés dans de l’eau salée, les ions carboxylate précipitent en présence des cations ( Na + ou K+ ) : on obtient du savon : RCOO- Na+ ( ou K+ ) 3 V) Résumé de la réactivité des acides et de ses dérivés 4