Галогенангидриды.

Галогенангидриды – функциональные производные карбоновых кислот, в которых ОН-группа заменена на галоген.

Галогенангидриды относятся к наиболее активным ацилирующим агентам.

Н₂О

 RCOOH карбоновая кислота

R₁ОН

 RCOOR₁ сложный эфир

O NH₃

RC  RCONH₂ амид

Cl R₁SH

 RCOSR₁ тиоэфир

R₁COONa O

 RC

O ангидриды

R₁C

O

Ангидриды.

Существует три основных типа ангидридов:

• Симметричные (включают остатки одинаковых карбоновых кислот): (СН₃СО)₂О

• Смешанные (содержат остатки разных кислот): СН₃С=О

О муравьиноуксусный

НС=О

• Циклические (производные дикарбоновых кислот): Н₂СС=О

 О янтарный

Н₂СС=О

Н₂О

 2СН₃СООН уксусная кислота

О ROH

СН₃С  CH₃COOR ацетат

О NH₃

СН₃С  CH₃COONH₂ ацетамид

О RSH

 CH₃COSR тиоэфир

Сложные эфиры.

Сложные эфиры низших спиртов и карбоновых кислот – летучие жидкости, с приятным запахом, плохо растворимые в воде и хорошо в большинстве органических растворителей.

Важнейшей из реакций ацилирования является гидролиз сложных эфиров с образованием спирта и карбоновой кислоты:

СН₃СООСН₃ + Н₂О  СН₃СООН + СН₃ОН

Реакция осуществляется как в кислой, так и в щелочной среде. Кислотный гидролиз – реакция, обратная этерификации, протекает по тому же механизму:

О Н⁺ ОН ОН + Н₂О ОН H

С Н₃С  СН₃С  СН₃С  СН₃СO 

OCH₃ ОCН₃ ОCН₃ ОCН₃ H

OH CH₃OH ₊ OH OH

СН₃СOH  СН₃СOH  СН₃СOH  CH₃COOH + H⁺

O ⁺

H CH₃

Нуклеофилом в этой реакции является вода. Смещение равновесия в сторону образования спирта и кислоты обеспечивается добавлением избытка воды.

Щелочной гидролиз необратим и требует эквимолекулярного количества щелочи:

СН₃СООСН₃ + NaОH  СН₃СООNa + СН₃ОН

Тиоэфиры.

Наиболее распространенным представителем этих веществ в организме является ацетилкофермент А (кофермент ацетилирования) – тиоэфир уксусной кислоты и кофермента А: СН₃СОSCoA. Ацетилкофермент А в организме служит переносчиком ацетильной группы на нуклеофильные субстраты.

АМИДЫ.

Амиды – одни из самых устойчивых к гидролизу из функциональных производных карбоновых кислот, благодаря чему широко распространены в природе. Многие амиды применяются в качестве лекарственных средств, например парацетамол и фенацетин (замещенные амиды уксусной кислоты):

Амиды обладают слабыми как кислотными, так и основными свойствами. Гидролиз амидов проводится в более жестких условиях по сравнению с гидролизом сложных эфиров. Кислотный гидролиз является необратимым процессом, приводящим к образованию карбоновой кислоты и аммониевой соли:

СН₃СОNH₂ + HCl + H₂O  CH₃COOH + NH₄Cl

Щелочной гидролиз – тоже необратимая реакция, в результате которой образуются соль карбоновой кислоты и аммиак:

СН₃СОNH₂ + NaOH  CH₃COONa + NH₃

При взаимодействии с азотистой кислотой амиды превращаются в соответствующие карбоновые кислоты:

СН₃СОNH₂ + HNO₂  CH₃COOH + N₂

Незамещенные амиды под действием Р₂О₅ и некоторых других реагентов (PCl₃, POCl₃, SOCl₂) превращаются в нитрилы:

Р₂О₅

СН₃СОNH₂  СН₃СN + H₂O

Алкилирование амидов может проходить по атому азота или по атому кислорода:

N-алкилирование

 СН₃СОNHCH₃ + HCl

СН₃СОNH₂ + CH₃Cl  замещенный амид

О-алкилирование ОСН₃

 СН₃С

NH иминоэфир

АМИНЫ.

Амины – производные аммиака, в которых один, два или три атома водорода замещены на углеводородные радикалы.