Acide carboxylique - Définition

Dérivés

Les acides carboxyliques comptent de nombreux dérivés :

• les chlorures d'acyle

• les anhydrides alcanoïques

• les esters

• les amides

• les nitriles

En termes de groupe partant (nucléofuge) l'ordre de facilité est:

Cl^- (chlorure d'acyle), RCOO^- (anhydride), RO^- (ester), ^-NH₂ et ^-NR¹R² (amides).

Réduction

• Aldéhyde
• alcool primaire

Oxydation

• dioxyde de carbone (CO₂)

Réactivité

Comme le montre, entre autres, les différentes formules mésomères de l'acide carboxylique:

• Les atomes d'oxygène sont des sites nucléophiles ainsi que des bases de Lewis
• Le carbone central est électrophile
• l'atome d'hydrogène électrophile et acide.

Synthèse

Synthèse par oxydation

• des alcools ou des aldéhydes

Les acides carboxyliques peuvent être obtenus par oxydation des aldéhydes, donc en fait d'une double oxydation des alcools primaires.

• des alcènes

ex : Synthèse de l'Acide acétique par oxydation du propène

Synthèse à partir d'un dérivé d'acide

Il s'agit simplement des hydrolyses des différents dérivés d'acides

• ester
  • hydrolyse en milieu acide : rétroestérification.

• • hydrolyse en milieu basique : saponification de l' ester. puis

• nitrile

Synthèse par réaction d'un organomagnésien sur le dioxyde de carbone

Réaction

Conditions

La synthèse a lieu à basse température (-40 °C). Le dioxyde de carbone est alors sous forme solide, dite carboglace. Il est mis en excès. après réaction, on effectue une hydrolyse en milieu acide pour obtenir l'acide carboxylique

Mécanisme

• Première étape : addition de l'organomagnésien sur CO₂

• Deuxième étape : hydrolyse en milieu acide

Synthèse malonique

La synthèse malonique est un ensemble de réactions permettant de synthétiser de nombreux acides carboxyliques primaires ou secondaires à partir du malonate de diéthyle.

Elle est composée:

• d'une réaction acide-base entre le malonate de diéthyle et de l'éthanoate (de sodium, de potassium, etc.);
• d'une substitution nucléophile, ou l'on insère le groupe (primaire ou secondaire) voulu pour l'acide carboxylique final:
• d'une double saponification des deux fonctions ester du malonate de diéthyle subsititué, suivie d'une acidification du milieu;

• d'une décarboxylation (dégagement de dioxyde de carbone par chauffage)
• d'un réarrangement du produit final en acide carboxylique par tautomérie.

Cette synthèse est d'autant plus intéressante qu'a priori, elle permet de synthétiser n'importe quel acide carboxylique, puisque, à part un groupe tertiaire, il semble qu'on puisse mettre ce qu'on veut à la place de R.