[유기화학] 19. 카복실산(Carboxylic acid), 나이트릴(nitriles) - 명명법, 제법, 반응

1. 카복실산과 나이트릴 명명법

 

1) 카복실산 

 

- 알케인 -e를 -oic acid 로 바꾸어 명명한다.

 

- -CO2H를 1번으로 한다.

 

- 치환기로 명명시에는 carboxyl group이라고 한다. 

 

- 관용명

 

맥머리의 유기화학 표20.1

 

② 나이트릴

 

- 알케인 명 끝에 -nitrile을 붙여 명명한다. 

 

- 치환기로 작용한다면 접두사 cyano-라고 명명한다. 

 

 

2. 카복실산의 구조와 성질

 

1) 구조

 

- 카복실 탄소 sp2 

 

- 평면구조, 약 120도 

 

- 고리형 이량체로 존재한다. -> 카복실산은 수소결합으로 강하게 회합되고 있기 때문에

 

2) 산성도 

 

① 산성도비교: - ROH < 페놀 < 카복실산 <  HCl

 

② 치환기 효과

 

- 카복실산

 

-> R기에 전기음성도가 높은 치환기가 있다면 산성도가 증가된다. 

-> 유발효과는 시그마 결합을 통해 작용하는데 거리에 따라 의존하는데 X기가 카복실기로부터 멀리 떨어져있을수록 유발효과는 감소함에 따라 산성도도 감소한다. 

 

- 벤조산 

 

-> 파라 위치에 EWG가 있을수록 산성도가 증가한다. 

 

3. 카복실산의 제법

 

1) 알킬벤젠을 KMnO4 또는 Na2Cr2O7로 산화시킨다.

 

2) 알코올 또는 알데하이드의 산화

 

3) 나이트릴의 가수분해 반응 

 

 

4) grignard 시약의 카복시화 반응

 

 

4. 카복실산의 반응

 

 

5. 나이트릴의 제법

 

1) SN2 

 

 

2) 1차 아마이드의 탈수 반응

 

 

6. 나이트릴의 반응

 

1) 가수분해 반응 - 카복실산으로의 전환 반응

 

- 염기성 또는 산성 수용액에서 일어난다.

 

- 이민 음이온은 엔올의 토토머화와 비슷한 단계로 아마이드로의 토토머화가 일어난다. 

 

 

2) 환원 반응 - 아민으로의 전환 반응

 

- LiAlH4에 의한 환원은 1차 아민을 생성한다. 

 

- CN결합에 대한 수소음이온의 친핵성 첨가반응에 의해 일어난다. 

 

- 수소음이온의 친핵성 첨가반응으로 인해 이가음이온을 생성하게 되고 물 첨가에 의해 양성자가 첨가되어 아민이 형성된다.

 

 

3) 유기금속 시약과의 반응