RX DE Acido Carboxilicos Y Derivado PDF

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO QUIMICA ORGANICA

REACCIONES DE COMPUESTOS CARBOXILICOS Y DERIVADOS Cuando se combina un grupo carbonilo y un grupo hidroxilo en un mismo átomo de carbono se forma un grupo carboxilo. Los compuestos que contienen el grupo carboxilo se denominan ácidos y se les conoce como ácidos carboxilos. Los derivados de los ácidos carboxílicos son los haluros de ácido, anhidridos, ésteres y amidas. Propiedades físicas 1. Puntos de ebullición. los puntos de ebullición de los acidos carboxílicos son mucho más altos que el de los alcoholes, cetonas o aldehidos de masas molares similares. Esto se debe a los enlaces puentes de hidrógeno 2. Puntos de fusión. Los ácidos que tienen mas de 8 átomos de carbono generalmente son sólidos a menos que tengan dobles enlaces. la presencia de dobles enlaces en un cadena (cis) en una cadena larga impiden la formacion de una estructura cristallina estable por lo que tienen bajos puntos de fusión. 3. Solubilidad. Los ácidos carboxílicos forman enlaces puente de hidrógeno con el agua y lo que tienen hasta 4 átomos de carbono son miscibles en el agua, a medida que aumenta la cadena carbonada se van haciendo insolubles. Son solubles en los alcoholes debido a la formación de enlaces puentes de hidrógeno. Acidez de los ácidos carboxílicos R-COOH

+

ácido

H2O base

R-COO-

+

base conjugada

H 3 O+ ácido conjugado

REACCIONES DE LOS ÁCIDOS CARBOXILICOS 1. Sustitución nucleofílica del grupo acilo

Los ácidos carboxílicos a diferencia de los aldehidos y cetonas, experimentan reacciones de sustitución nucleofílica al grupo acilo, donde se reemplaza el grupo hidroxilo por algún otro grupo básico Mecanismo general

Mstro. Juana Graciela Torres Polanco

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO QUIMICA ORGANICA En la primera etapa (formación del intermediario tetraédrico) es favorecida por la atracción de electrones estabilizando la carga negativa . La segunda etapa (formación del producto) depende de la basicidad del grupo saliente. Esta reacción permite obtener diferentes derivados de los ácidos carboxílicos

O R-C-X haluro de acilo

O R - C - O- R´ ester

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O

O

R - C - O - C - R' anhidrido

O R - C - NH2 amida

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO QUIMICA ORGANICA 1. Obtencion de esteres

Obtención de etanoato de metilo a partir de ácido etanoico y butanoato de propilo a partir de acido butanoico

CH3

CH3

H+

C =O

+ CH3OH

ácido etanoico

H 2O

OCH3 etanoato de metilo = ester

metanol

O

H+

O OH

+

H3C

OH

H3C

+

C =O

OH

propanol

acido butanoico

CH3

O

H3C

+ H 2O

butanoato de propilo

Obtención de etanamida a partir de ácido etanoico CH3 +

C =O

CH3

150°C

: NH3

C =O

OH

NH2

ácido etanoico

etanamida

+

H 2O

2. Formación de sales orgánicas. la reacción de un ácido carboxílico y una base produce una sal orgánica +

R- COOH

ácido carboxílico

sal orgánica

base

CH3(CH2)7COOH

H 2O

+

R-COONa

MOH

CH3(CH2)7COONa

NaOH

+

+

H 2O

nonanoato de sodio

acido nonanoico 3. Reducción. Los ácidos carboxílicos se reducen para dar alcoholes primarios H

O LiAlH4

C

R

C - OH

H alcohol primario

OH R ácido carboxílico

CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH ácido 9- octadecenoico

LiAlH4

CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7CH2OH 9-octadecen-1-ol (87%)

ácido oleico

8

CH3 LiAlH4

H3C

1

OH

O

6-metil octanol

acido 6-metiloctanoico

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DERIVADOS DE LOS ÁCIDOS CARBOXILICOS 1. REACCIONES DE ESTERES Los ésteres se obtienen a partir de reacción de un ácido carboxílico y un alcohol. A este proceso se conoce como esterificación de Fisher. Muchos ésteres son sustancias naturales que proporcionan aromas agradables a frutos y flores, por lo que en algunas ocasiones son utilizados en perfumería y como saborizantes de alimentos.

H+ = H2SO4 La ruptura de un éster se denomina Hidrólisis.

R-COOR´ + H2O → R-COOH + R-OH Cuando este proceso se produce en medio básico, recibe el nombre de saponificación ( del latín sapon que significa jabón).

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO QUIMICA ORGANICA 2. REACCIONES DE AMIDAS 1. Hidrólisis de amidas. Las amidas se hidrolizan hasta ácidos carboxílicos en condiciones ácidas y básicas. Las amidas son derivados de los ácidos carboxílicos y los más estables y requieren de condiciones más rigurosas que la hidrolisis de un ester Hidrólisis básica O

O R - C - NH-R´ + amida

H2O

NaOH

R - C - ONa

+

sal orgánica

(al 40%)

R'-NH2 amina O

O

6 H3C

1 NH2

+

NaOH

+

H2O

H3C

hexanamida

NH3

ONa

hexanoato de sodio

Hidrólisis ácida O

O R - C - NH-R´ + amida

CH3

8

H3C

6 5

H2O

H+

R - C - OH

+ ácido carboxílico

O

NH4+ amonio

CH3

1 NH2

O

H2O

H2SO4

+

+

OH

H3C

NH4 +

CH3

CH3

ácido 5,6-dimetiloctanoico

5,6-dimetiloctanamida

2. Reducción a aminas. La reducción de un amida en presencia de hidruro de alumnio y litio produce una amina O R - C - NH-R´ amida

3,4-dimetilhexanamida

LiAlH4

R- NH2

H2O

amina

LiAlH4

3,4-dimetilhexanamina

H2O

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REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS Chang. R. (2013). Química. Edit. McGraw Hill. 11a edición. México DF Mac Murry. J. (2008). Química orgánica. 7ma Ed. Iberoamericana. México

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