Azərbaycan
Deutschland
Lietuva
Malta
ශ්රී ලංකාව
Türkmenistan
Türkiyə
Украина
CarbonsäurechlorideAllgemeine Struktur der Carbonsäurechloride mit der blau markierten Chlorcarbonyl Gruppe Der Rest R s
Carbonsäurechloride
| Carbonsäurechloride |
|---|
| Allgemeine Struktur der Carbonsäurechloride mit der blau markierten Chlorcarbonyl-Gruppe. Der Rest R stellt dabei einen aliphatischen, cyclischen oder aromatischen Rest oder auch ein Wasserstoff-Atom dar. |
Carbonsäurechloride sind in der Chemie die wichtigsten Verbindungen aus der Stoffgruppe der Carbonsäurehalogenide, die sich von den Carbonsäuren ableiten. Bei ihnen ist die Hydroxygruppe der Carbonsäure durch ein Chlor-Atom ersetzt, so dass eine Chlorcarbonylgruppe resultiert. Je nach der Natur des organischen Restes unterscheidet man beispielsweise zwischen Alkanoylchloriden (R = Alkylrest) und Aryloylchloriden (R = Arylrest, z. B. Phenylrest).
Nomenklatur
Bisweilen werden die Begriffe „Carbonsäurechlorid“ und „Säurechlorid“ auch synonym verwendet. Dies ist nicht ganz korrekt, weil zwar alle Carbonsäurechloride zugleich Säurechloride sind. Andererseits sind nicht alle Säurechloride auch Carbonsäurechloride, beispielsweise ist das p-Toluolsulfonsäurechlorid zwar ein Säurechlorid, aber kein Carbonsäurechlorid.
Die Benennung kann entweder als Carbonsäurechlorid, ausgehend vom Namen der Carbonsäure oder vom Acylrest erfolgen. Beispiele:
- Essigsäurechlorid oder Acetylchlorid, nicht zu verwechseln mit Chloressigsäure, ClCH2COOH
- Benzoesäurechlorid oder Benzoylchlorid, nicht zu verwechseln mit ortho-, meta- oder para-Chlorbenzoesäure
- Ameisensäurechlorid oder Formylchlorid ist eine nur hypothetisch bzw. unter hohem Druck und sehr tiefen Temperaturen existierende Substanz. Bei Normalbedingungen zerfällt es in Chlorwasserstoff und Kohlenmonoxid.
Darstellung
Carbonsäurechloride werden durch Reaktion der entsprechenden Carbonsäuren mit Thionylchlorid (SOCl2), Phosgen (COCl2), Phosphor(III)-chlorid oder Phosphor(V)-chlorid synthetisiert:
Umsetzung mit Thionylchlorid (SOCl2) unter Abspaltung von Schwefeldioxid und Chlorwasserstoff:
Die Umsetzung mit Thionylchlorid hat den Vorteil, dass alle entstehenden Stoffe, außer dem gewünschten Carbonsäurechlorid, gasförmig sind:
Umsetzung mit Phosgen (COCl2) unter Abspaltung von Kohlenstoffdioxid und Chlorwasserstoff:
Umsetzung mit Phosphor(III)-chlorid unter Abspaltung von Phosphonsäure:
Umsetzung mit Phosphor(V)-chlorid unter Abspaltung von Phosphoroxychlorid und Chlorwasserstoff:
Die Fluor- und Bromanaloga reagieren identisch.
Eigenschaften
Die meisten niedermolekularen Carbonsäurechloride sind farblose, stechend riechende Flüssigkeiten, die an feuchter Luft wegen der Hydrolyse zu Carbonsäuren und Chlorwasserstoffsäure rauchen. Im Vergleich zur jeweiligen Carbonsäure liegen Schmelz- und Siedepunkte niedriger, da die Carbonsäurechloride keine Wasserstoffbrückenbindungen ausbilden können. Alle Carbonsäurechloride sind brennbar. Durch den −I-Effekt des Chloratoms ist das Kohlenstoffatom der Carbonylgruppe stärker positiv geladen und dadurch deutlich reaktiver als das der entsprechenden Carbonsäure.
Reaktionen
Die Carbonsäurechloride sind Carbonylverbindungen mit hoher Reaktivität. Deshalb laufen viele Reaktionen, die ausgehend von der reinen Carbonsäure nur unter besonderen Bedingungen möglich sind, wesentlich leichter mit dem entsprechenden Carbonsäurechlorid ab.
Hydrolyse
Mit Wasser reagieren niedermolekulare Carbonylchloride unter stürmischer, stark exothermer Reaktion zur jeweiligen Carbonsäure und Chlorwasserstoff. Je geringer die Wasserlöslichkeit ist, desto langsamer verläuft die Hydrolyse.
Zum genauen Mechanismus siehe auch: Additions-Eliminierungs-Mechanismus.
Amidbildung
Durch Reaktion mit Ammoniak lassen sich die entsprechenden Carbonsäureamide herstellen:
Dabei wird ebenfalls Chlorwasserstoff abgespalten.
Esterbildung
Durch Reaktion mit Alkoholen lassen sich die entsprechenden Carbonsäureester darstellen:
Diese Reaktion ist im Gegensatz zu derjenigen von Carbonsäuren und Alkoholen irreversibel.
Friedel-Crafts-Acylierung
Durch Reaktion mit Aromaten, hier Benzol, bilden sich durch eine Friedel-Crafts-Acylierung aromatische Ketone:
Das Carbonsäurechlorid muss zuvor mit einer Lewis-Säure, hier Aluminiumtrichlorid, aktiviert werden, wobei sich ein hochreaktives Acyl-Kation bildet, das dann den Aromaten elektrophil angreift.
Bildung von Carbonsäureanhydriden
Im Labor stellt man Carbonsäureanhydride durch Einwirkung von Carbonsäurechloriden auf Alkalisalze von Carbonsäuren, hier ein Natriumsalz, her.
Als Nebenprodukt entsteht ein Alkalichlorid, hier Natriumchlorid.
Bildung von Ketonen
Ein Carbonsäurechlorid reagiert mit einem organischen Cuprat, hier Lithiumdimethylcuprat, zu einem Keton.
Als Nebenprodukte entstehen Lithiumchlorid und Kupfer(I)-chlorid.
Bildung von Ketenen
Ketene können durch Umsetzung eines Carbonsäurechlorids mit einem tertiären Amin (z. B. Triethylamin) dargestellt werden, wenn an dem α-Kohlenstoffatom des Säurechlorids mindestens ein Wasserstoffatom gebunden ist.
Sicherheitshinweise
Da die Carbonsäurechloride sehr leicht und unter Hitzeentwicklung hydrolysieren, müssen diese möglichst trocken gelagert werden. Entweichender Chlorwasserstoff reizt Schleimhäute, Augen und Haut. Die Reaktion mit niedrigen Alkoholen verläuft meist ähnlich stürmisch unter Bildung des Esters und der Chlorwasserstoffsäure.
Einzelnachweise
- Hans Beyer und Wolfgang Walter: Organische Chemie, S. Hirzel Verlag, Stuttgart, 1984, S. 238–240, ISBN 3-7776-0406-2.
- Hans Beyer und Wolfgang Walter: Organische Chemie, S. Hirzel Verlag, Stuttgart, 1984, S. 241, ISBN 3-7776-0406-2.
- Brockhaus ABC Chemie, VEB F. A. Brockhaus Verlag Leipzig 1965, S. 1236.
- Siegfried Hauptmann: Organische Chemie, 2. Auflage, VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig, 1985, S. 319, ISBN 3-342-00280-8.
- Hans Beyer und Wolfgang Walter: Organische Chemie, S. Hirzel Verlag, Stuttgart, 1984, S. 245, ISBN 3-7776-0406-2.
- Hans Beyer und Wolfgang Walter: Organische Chemie, S. Hirzel Verlag, Stuttgart, 1984, S. 505, ISBN 3-7776-0406-2.
- Joachim Buddrus: Grundlagen der Organischen Chemie, Walter de Gruyter Verlag, Berlin, 4. Auflage, 2011, S. 553, ISBN 978-3-11-024894-4.
Autor: www.NiNa.Az
Veröffentlichungsdatum:
wikipedia, wiki, deutsches, deutschland, buch, bücher, bibliothek artikel lesen, herunterladen kostenlos kostenloser herunterladen, MP3, Video, MP4, 3GP, JPG, JPEG, GIF, PNG, Bild, Musik, Lied, Film, Buch, Spiel, Spiele, Mobiltelefon, Mobil, Telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, komputer, Informationen zu Carbonsäurechloride, Was ist Carbonsäurechloride? Was bedeutet Carbonsäurechloride?
CarbonsaurechlorideAllgemeine Struktur der Carbonsaurechloride mit der blau markierten Chlorcarbonyl Gruppe Der Rest R stellt dabei einen aliphatischen cyclischen oder aromatischen Rest oder auch ein Wasserstoff Atom dar Carbonsaurechloride sind in der Chemie die wichtigsten Verbindungen aus der Stoffgruppe der Carbonsaurehalogenide die sich von den Carbonsauren ableiten Bei ihnen ist die Hydroxygruppe der Carbonsaure durch ein Chlor Atom ersetzt so dass eine Chlorcarbonylgruppe resultiert Je nach der Natur des organischen Restes unterscheidet man beispielsweise zwischen Alkanoylchloriden R Alkylrest und Aryloylchloriden R Arylrest z B Phenylrest NomenklaturBisweilen werden die Begriffe Carbonsaurechlorid und Saurechlorid auch synonym verwendet Dies ist nicht ganz korrekt weil zwar alle Carbonsaurechloride zugleich Saurechloride sind Andererseits sind nicht alle Saurechloride auch Carbonsaurechloride beispielsweise ist das p Toluolsulfonsaurechlorid zwar ein Saurechlorid aber kein Carbonsaurechlorid Die Benennung kann entweder als Carbonsaurechlorid ausgehend vom Namen der Carbonsaure oder vom Acylrest erfolgen Beispiele Essigsaurechlorid oder Acetylchlorid nicht zu verwechseln mit Chloressigsaure ClCH2COOH Benzoesaurechlorid oder Benzoylchlorid nicht zu verwechseln mit ortho meta oder para Chlorbenzoesaure Ameisensaurechlorid oder Formylchlorid ist eine nur hypothetisch bzw unter hohem Druck und sehr tiefen Temperaturen existierende Substanz Bei Normalbedingungen zerfallt es in Chlorwasserstoff und Kohlenmonoxid DarstellungCarbonsaurechloride werden durch Reaktion der entsprechenden Carbonsauren mit Thionylchlorid SOCl2 Phosgen COCl2 Phosphor III chlorid oder Phosphor V chlorid synthetisiert Umsetzung mit Thionylchlorid SOCl2 unter Abspaltung von Schwefeldioxid und Chlorwasserstoff Acyl chloride synthesis1 Die Umsetzung mit Thionylchlorid hat den Vorteil dass alle entstehenden Stoffe ausser dem gewunschten Carbonsaurechlorid gasformig sind Umsetzung mit Phosgen COCl2 unter Abspaltung von Kohlenstoffdioxid und Chlorwasserstoff Acyl chloride synthesis2 Umsetzung mit Phosphor III chlorid unter Abspaltung von Phosphonsaure Acyl chloride synthesis3 Umsetzung mit Phosphor V chlorid unter Abspaltung von Phosphoroxychlorid und Chlorwasserstoff Acyl chloride synthesis4 Die Fluor und Bromanaloga reagieren identisch EigenschaftenDie meisten niedermolekularen Carbonsaurechloride sind farblose stechend riechende Flussigkeiten die an feuchter Luft wegen der Hydrolyse zu Carbonsauren und Chlorwasserstoffsaure rauchen Im Vergleich zur jeweiligen Carbonsaure liegen Schmelz und Siedepunkte niedriger da die Carbonsaurechloride keine Wasserstoffbruckenbindungen ausbilden konnen Alle Carbonsaurechloride sind brennbar Durch den I Effekt des Chloratoms ist das Kohlenstoffatom der Carbonylgruppe starker positiv geladen und dadurch deutlich reaktiver als das der entsprechenden Carbonsaure ReaktionenDie Carbonsaurechloride sind Carbonylverbindungen mit hoher Reaktivitat Deshalb laufen viele Reaktionen die ausgehend von der reinen Carbonsaure nur unter besonderen Bedingungen moglich sind wesentlich leichter mit dem entsprechenden Carbonsaurechlorid ab Hydrolyse Mit Wasser reagieren niedermolekulare Carbonylchloride unter sturmischer stark exothermer Reaktion zur jeweiligen Carbonsaure und Chlorwasserstoff Je geringer die Wasserloslichkeit ist desto langsamer verlauft die Hydrolyse Acyl chloride reaction1 Zum genauen Mechanismus siehe auch Additions Eliminierungs Mechanismus Amidbildung Durch Reaktion mit Ammoniak lassen sich die entsprechenden Carbonsaureamide herstellen Acyl chloride reaction2 Dabei wird ebenfalls Chlorwasserstoff abgespalten Esterbildung Durch Reaktion mit Alkoholen lassen sich die entsprechenden Carbonsaureester darstellen Acyl chloride reaction3 Diese Reaktion ist im Gegensatz zu derjenigen von Carbonsauren und Alkoholen irreversibel Friedel Crafts Acylierung Durch Reaktion mit Aromaten hier Benzol bilden sich durch eine Friedel Crafts Acylierung aromatische Ketone Acyl chloride reaction4 Das Carbonsaurechlorid muss zuvor mit einer Lewis Saure hier Aluminiumtrichlorid aktiviert werden wobei sich ein hochreaktives Acyl Kation bildet das dann den Aromaten elektrophil angreift Bildung von Carbonsaureanhydriden Im Labor stellt man Carbonsaureanhydride durch Einwirkung von Carbonsaurechloriden auf Alkalisalze von Carbonsauren hier ein Natriumsalz her Acyl chloride reaction5 Als Nebenprodukt entsteht ein Alkalichlorid hier Natriumchlorid Bildung von Ketonen Ein Carbonsaurechlorid reagiert mit einem organischen Cuprat hier Lithiumdimethylcuprat zu einem Keton Acyl chloride reaction6 Als Nebenprodukte entstehen Lithiumchlorid und Kupfer I chlorid Bildung von Ketenen Ketene konnen durch Umsetzung eines Carbonsaurechlorids mit einem tertiaren Amin z B Triethylamin dargestellt werden wenn an dem a Kohlenstoffatom des Saurechlorids mindestens ein Wasserstoffatom gebunden ist Acyl chloride reaction7SicherheitshinweiseDa die Carbonsaurechloride sehr leicht und unter Hitzeentwicklung hydrolysieren mussen diese moglichst trocken gelagert werden Entweichender Chlorwasserstoff reizt Schleimhaute Augen und Haut Die Reaktion mit niedrigen Alkoholen verlauft meist ahnlich sturmisch unter Bildung des Esters und der Chlorwasserstoffsaure EinzelnachweiseHans Beyer und Wolfgang Walter Organische Chemie S Hirzel Verlag Stuttgart 1984 S 238 240 ISBN 3 7776 0406 2 Hans Beyer und Wolfgang Walter Organische Chemie S Hirzel Verlag Stuttgart 1984 S 241 ISBN 3 7776 0406 2 Brockhaus ABC Chemie VEB F A Brockhaus Verlag Leipzig 1965 S 1236 Siegfried Hauptmann Organische Chemie 2 Auflage VEB Deutscher Verlag fur Grundstoffindustrie Leipzig 1985 S 319 ISBN 3 342 00280 8 Hans Beyer und Wolfgang Walter Organische Chemie S Hirzel Verlag Stuttgart 1984 S 245 ISBN 3 7776 0406 2 Hans Beyer und Wolfgang Walter Organische Chemie S Hirzel Verlag Stuttgart 1984 S 505 ISBN 3 7776 0406 2 Joachim Buddrus Grundlagen der Organischen Chemie Walter de Gruyter Verlag Berlin 4 Auflage 2011 S 553 ISBN 978 3 11 024894 4 Normdaten Sachbegriff GND 4430792 5 GND Explorer lobid OGND AKS