doc cours : acides carboxyliques et dérivés I) Acides carboxyliques II

1
doc cours : acides carboxyliques et dérivés
I) Acides carboxyliques
1) Définition et propriétés acides
nom : acide alcanoïque
 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 :
+ H2O ⇔ + H3O +
ion carboxylate
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 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 ;
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 .
 Attention aux réactions parasites dues à l’acidité
des acides carboxyliques :
RMgX + R’COOH RH + R’COOMgX
H- + R’COOH H2(g) + R’COO-
il y a consommation des réactifs et il faut donc en ajouter au
mélange réactionnel deux fois plus !
 Quand l’acide est pur, il est associé sous forme de dimères :
II) Les dérivés d’acide
1) Présentation
R
C
O
H
O
R
C
O
H
O
R
C
O-
O

2
2) réactivité des dérivés d’acide
III) Préparation des dérivés d’acide
1) Préparation des chlorures d’acide
RCOOH + SOCl2 → RCOCl + SO2 + HCl
3 RCOOH + PCl3 → 3 RCOCl + P(OH)3
RCOOH + PCl5 → RCOCl + POCl3 + HCl
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-

3
4) Préparation des esters
5) Préparation des amides
IV) Hydrolyse des dérivés d’acide
 saponification des corps gras
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 :
(les groupements R, R’ et R’’ peuvent être identiques)
voici le bilan de la saponification des triglycérides :
glycérol ions carboxylate
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+ )
O
C
R
O
C
H
2
C
H
O
C
O
R
'
C
H
2
O
C
O
R
'
'
O
C
R
O
C
H
2
C
H
O
C
O
R
'
C
H
2
O
C
O
R
'
'
3
O
H
-
C
H
2
C
H
2
O
H
C
H
O
H
O
H
R
'
'
O
C
R
O
O
C
O
-
-
R
'
O
C
O
-
R
1
C
O
R
1
C
O
Cl +R
2
NH
2
NH R
2
+HCl
+
NH R
2
NH
2
R
2
+
C
O
O
R
1
R
1
C
O
R
1
COOH
+
NH R
2
NH
2
R
2
+
C
O
OR
3
R
1
R
1
C
O
R
3
O H
C
O
R
1
+
NH R
2
NH
2
R
2
+
C
O
OH
R
1
H
2
O
rapide
,
totale,exothermique
moins rapide, totale
lente
lente
O
CR
1
, équilibrée
OR
2
R
1
C
O
, athermique
R
1
C
O
OR
2
R
2
OH
R
2
OH
OR
2
R
1
C
O
R
1
C
O
Cl +R
2
OH +HCl
+
+
C
O
O
R
1
R
1
COOH
C
O
R
1
+
+
C
O
OH
R
1
H
2
O
rapide,totale,exothermique
moins rapide, totale
lente
équilibrée

4
V) Résumé de la réactivité des acides et de ses dérivés