Reacciones de los Acidos Carboxilicos en Alquilos y Aromáticos PDF

Title Reacciones de los Acidos Carboxilicos en Alquilos y Aromáticos
Author Yaminox
Course Química Orgánica
Institution Universidad del Distrito Federal
Pages 7
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Summary

Reacciones de los Acidos Carboxilicos en Alquilos y Aromáticos, con distintas variacioens en los requerimientos para poder realizar procesos químicos...


Description

REACCIONES DE SÍNTESIS DE LOS ÁCIDOS CARBOXÍLICOS 1.- Oxidación de los alcoholes primarios y aldehídos . En los temas anteriores ya se ha estudiado la oxidación de alcoholes primarios que mediante oxidantes fuertes se oxidan al ácidos al igual que los aldehídosO R

H2CrO4 Na2Cr 2O7

CH2OH

R

C

H2CrO4

H

R

Na2Cr2O7

COOH

2.- Ruptura oxidativa de los alquenos con KMnO 4 en condiciones enérgicas . La reacción de un alqueno con KMnO 4 en condiciones enérgicas (medio ácido concentrado y caliente) da un ácido. O R

CH

CH



KMnO4

R

H , calor

C

O OH

+

HO

C



3.- Ruptura oxidativa del alquinos con KMnO4 o mediante ozonolisis. La ruptura oxidativa de los alquinos da lugar a la formación de ácidos. O R

CH

CH



KMnO4 H , calor

R

C

O OH

+

HO



C

O

O H3C

CH2

CH

CH

CH 3

KMnO4 conc.

CH 3

1) O 3 3) H2O

CH2 C

H3C

OH

+

HO

O H3C

CH2

CH

CH

CH3

O

CH2 C

H3C

C

OH

+

HO

C

CH3

4.- Carboxilación de los Rectivos de Grignard . Los reactivos de Grignard reaccionan con el CO2 para dar los correspondientes ácidos carboxílicos. O R

MgX

+

R

C

H2O

OH R

C O

O CH3 H3C

CH2 CH2

CH3

O MgCl

+

C

H3C O

O

CH2 CH2 C O

CH3 H3O

H3C

CH2 CH2 COOH

4.- Hidrólisis de los nitrilos. O R

CH2 C

N

+

H

H2O

CH2 C

R

OH

OH

O H3C

CH2

CN

+

H H2O OH

H3 C

O

CH2 C

NH2

H

H3C

OH

CH2 C

OH

5.- Otras reacciones de obtención de ácidos que se estudiaron con los aldehídos y cetonas son la Reacción de haloformo y la Reacción de Tollens que son reacciones de oxidación.

6.- Síntesis Malónica. Permite la obtención de ácido carboxílicos a partir del malonato de etilo (éster etílico del ácido propanodicarboxilico). COO

CH2CH3

CH2 COO

CH2CH3

COO

CH2 CH3

OCH2 CH3

2) R

X

R

1) Na OCH2 CH3

CH2 COO

COO 1) Na

CH2 CH3

R

2) CH3CH2 Br

CH2CH3

CH COO

CH2CH3

COO

CH2CH3

CH COO

1) OH 2) H , calor

1) OH 2) H , calor

CH2CH3

R

CH2 COOH

H3C CH2 CH2 COOH ácido butanoico

Los ácidos aromáticos se pueden obtener por los siguiente procesos: 7.- Oxidación de alquilbencenos . Los compuestos aromáticos con hidrógeno bencílico se pueden oxidar a ácido benzoico empleando oxidantes fuertes. R

COOH Na2CrO7 KMnO4

H3C

CH

CH3

NO 2

COOH KMnO4 H2O

NO2

CH3 H3C

C

CH3

KMnO 4 H2O

N.R.

Br

8.- A partir de las sales de diazonio . Cuando se hace reaccionar las sales de diazonio con CuCN se obtiene nitrilos aromáticos que por hidrólisis dan el correspondiente ácido carboxilico. N

N

C

N

COOH H2O

CuCN

H , OH sal de diazonio N

N

C

N

COOH H2O

CuCN

H , OH Br

Br

Br

REACCIONES DE LOS ÁCIDOS CARBOXÍLICOS

La reacción más característica de los ácidos carboxílicos y que la diferencia de los aldehídos y cetonas es la Reacción de Sustitución Nucleofílica, mediante la cual los ácidos carboxílicos se convierten en sus derivados.

1.- Conversión a cloruros de ácido . Los principales reactivos que se emplean son el cloruro de tionilo (SOCl2) y el cloruro de oxalilo (COCl)2. O

O R

C

OH

SOCl 2

R

C

Cl

+

SO2

+

HCl

O C

CH2

H3C

OH

+

Cl

O

O

C

C

O Cl

H3C

C

CH2

Cl

+

CO

+

CO2 + HCl

2.- Conversión a anhídridos . La reacción de un cloruro de ácido (más reactivo) con un ácido carboxílico permite obtener anhídridos de ácido con buen rendimiento. O

O C

R

Cl

+

R1

OH

C

O

R

C

O

C

Cl

CH2 C

H3C

+

R1

+

HCl

O

O

CH2 C

H3C

O

O

O

CH2 C

H3C

OH

O C

CH2 CH3

anhídrido propanoico

3.- Conversión a ésteres . Ya se ha estudiado que la reacción de un ácido carboxílico con un alcohol da lugar a un éster, siendo una reacción catalizada por ácido, pero que tiene el inconveniente de que se trata de un equilibrio que se desplaza hacia la formación de éster eliminando agua del sistema de reacción. Se puede conseguir un mejor rendimiento en la producción de ésteres transformando el ácido en un cloruro de ácido que es más reactivo, y luego hacerlo reaccionar con el alcohol. O R

OH

C

+

R1 OH

O R

R

C

OR1

O

C

OH

SOCl2

R

C

CH2 C

+

H2 O

O Cl

+

O H3C

O

H2SO4

R1 OH

R

C OR 1

O SOCl2

OH

H3C

O

CH 2 C

Cl

+

H3C

CH2 OH

H3 C

CH2 C

O

CH2CH2

4.- Conversión a aminas. La reacción de un ácido carboxílico con amoniaco, aminas primarias y aminas secundarias da lugar a las correspondientes amidas primarias, secundarias y terciarias. Al igual que en la esterificación se consigue un mejor rendimiento empleando un cloruro de ácido en lugar del correspondiente ácido carboxílico. O

O R

C

OH

+

NH3

R

C

O O

NH4

calor

R1

C NH2 + H2O amida 1ª

O

O R

C

OH

+

R

R1 NH2

C

O

C

NH3 R 1

R1

OH

+

R

R1 NH2

O

C

calor

NH2 R 1

R1

R2

C

N

R1

R2 amida 3ª

O CH2

R1

O

R2

H3C

C NH amida 2ª

O

O R

O calor

O

C

OH

+

CH2 NH

H3C

CH3

H3C

N-metil-etilamina

CH2 C

N

CH2

CH3

CH3 N-etil,N -metilpropanamida

5.- Reacciones de reducción . Los ácidos carboxílicos se pueden reducir a aldehídos previa transformación en cloruro de ácido y alcoholes primarios mediante el empleo de hidruros. O R

C

O R

C

1) LiAlH4

OH

2) H3O

R

CH2OH O

O OH

SOCl2

R

C

Cl

LiAl[OCO(CH3)3]H

R

C

H

6.- Reacción de descarboxilación. También llamada Reacción de Hunsdiecker permite obtener un haluro de alquilo con un átomo de carbono menos a partir de un ácido carboxílico por medio de un ion metálico Ag(I), Hg(II), Pb(IV). O R

CH2 C

OH

+

Ag2O

Br2 calor

R

CH2 Br

O H3C

CH CH3

C

OH

+

Pb(OAc)4

I2 calor

H3C

CH CH3

I

7.- Reacciones de Halogenación. Los ácidos reaccionan con los halógenos en presencia de fósforo produciéndose la sustitución de un hidrógeno  por un átomo de halógeno. Esta es la Reacción de Hell-Vollhard-Zelinski. O R

O X2/P H2O

OH

CH2 C

R

CH C

X O OH

X2/P H2O

R

X

CH2 C

O Br2/P OH H2O

H3C

X2/P H2O

OH

N.R.

X

O H3C

C C

CH C

O NH3

OH

H3C

OH

CH C

Br

+

HBr

NH2  -aminoácido

8.- Reacciones de neutralización. Los ácidos carboxílicos como ácidos que son reaccionan con las bases dando lugar a la formación de sales. O

O R

CH 2 C

OH

+

NaOH

R

O R

CH2

C

CH2 C

O

Na

+

H2O

O OH

+

NaHCO3

R

CH2

C

--------- ooo0ooo ---------

O

Na

+

CO 2

+

H2O...


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