Ácidos Carboxílicos. Química Orgánica I Facultad de Farmacia y Bioquímica. Dra. Ana M. Bruno

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Roberto Ortiz Bustos
hace 7 años
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1 Ácidos Carboxílicos Química Orgánica I Facultad de Farmacia y Bioquímica Dra. Ana M. Bruno

2 Ácidos Carboxílicos ácido acético (vinagre) ácido butanoico (peq. cant. en la manteca ) ácido hexanoico (olor de los medias sucias) ácido láctico (sabor de la leche agria) Aspirina Ác. 4-aminosalicílico Isotretinoina

4 Ácidos Carboxílicos O C O H COOH CO 2 H La fórmula general de un ácido carboxílico alifático es RCO 2 H; y en un ácido aromático ArCO 2 H.

5 Nombres IUPAC: - Se le añade el sufijo oico Si el compuesto contiene un doble enlace C=C, se cambia ano por eno C H 2 = C H C O 2 H Ácido Propenoico (Ácido acrílico) C 6 H 5 C C H H C O 2 H Ácido trans -3-fenil-2-propenoico (ácido cinámico)

6 Ácido dicarboxílico: se añade el sufijo dioico. O O O O O O H O C - C O H H O C C H 2 C O H H O C C H 2 C H 2 C O H Ácido etanodioico Ácido propanodioico Ácido butanodioico (ácido oxálico) (ácido malónico) (ácido succínico) HO 2 C CO 2 H Ácido 1,4-Bencenodicarboxílico (ácido tereftálico) CO 2 H CO 2 H 1,2-Bencenodicarboxílico (ácido ftálico)

7 A los ácidos sustituidos se les da nombre ubicando la posición del sustituyente por medio de las letras griegas a, b, etc. como se ilustra a continuación: N H 2 H O C H 2 C H 2 C H 2 C O 2 H Ácido-4-Hidroxibutanoico ( Ácido- -Hidroxibutírico) C H 3 C H C O 2 H Ácido-2-Aminopropanoico Ácido-α-aminopropanoico Alanina

8 Estructura Los ácidos carboxílicos son moléculas con geometría trigonal plana C sp 2 con un ángulo de 120º Formación de enlaces hidrógeno

9 La conjugación desplaza esta absorción a frecuencias más bajas Desde 3400 a 2400 cm -1. Muy ancha debido a la formación de puentes de hidrógeno. Estiramiento C-O: cm -1 Flexión C-O-H : Banda en forma de campana a 900 cm -1

11 b) Esterificación

12 a) b) c)

13 a) Métodos de Oxidación OXIDACIÓN de alquilbencenos con oxidantes fuertes Es conveniente realizar la reacción con KMnO 4 en medio alcalino. El producto será el carboxilato que luego se acidifica para recuperar al ácido Carboxílico.

14 Oxidación de alquenos: ruptura oxidativa [O]= KMnO 4 / glicol

15 OXIDACIÓN de alcoholes primarios con LIMITACIÓN: la existencia de otro grupo fácilmente oxidable en la molécula, por ej.: Aldehído (protección como acetal), doble enlace (protección como dibromado)

16 OXIDACIÓN de Aldehídos Con oxidantes fuertes (los mismos que alcoholes) Con oxidantes débiles: Tollens (AgNO 3 / NH 3 ) as metilcetonas mediante la reacción del haloformo pueden oxidarse a ácidos.

17 b) Métodos hidrolíticos (en medio ácido o en medio alcalino)

18 Posibilidades

21 b) Carbonatación de Reactivos Nucleofílicos R : RMgX Reactivo de Grignard Ventajas: Se pueden preparar reactivos de Grignard con cualquier derivado halogenado: arílico, vinílico, alifático. Se obtiene un ácido con un carbono más que el derivado halogenado inicial

22 Reactividad de los ácidos carboxílicos

23 Acidez de los ácidos carboxílicos Es la propiedad química más evidente de este grupo de compuestos. El grupo COO - dispersa la carga por efecto inductivo y mesomérico. La acidez se incrementa en presencia de grupos atractores de e - (releer teórico de acidez)

24 REDUCCIÓN A ALCOHOLES Transferencia de protón, ya que no es buen nucléofilo pero sí una base muy fuerte carboxilato Reacción del carboxilato con AlH 3 seguido de eliminación No aislable bajo estas condiciones

25 Método alternativo El borano reacciona selectivamente con la molécula de ácido carboxílico en presencia de otro grupo carbonilo. Por ejemplo Un ácido carboxílico no puede ser reducido por NaBH 4 Un ácido carboxílico no puede ser reducido por Hidrogenación catalítica.

26 Otro ejemplo del uso de Diborano:

27 REDUCCIÓN A ALDEHÍDOS CON DIBAH ALDEHÍDO DIBAH: HIDRURO DE DIISOBUTIL ALUMINIO

28 c) Funcionalización del H-a :Hell-Volhard-Zelinsky Cómo ocurre?

29 Ejemplo:

32 La descarboxilación de los ácidos carboxílicos que tienen un grupo carbonilo b con respecto al grupo carboxilo, ocurre con un calentamiento leve. 25º

33 b) Esterificación de Fischer Los ésteres se preparan por tratamiento de ácido carboxílico con un alcohol en presencia de un ácido catalítico, como H 2 SO 4 o HCl gaseoso Esta esterificación es una reacción de equilibrio. Permite obtener ésteres con buenos rendimientos controlando cuidadosamente las condiciones experimentales. Si el alcohol no es muy caro se puede utilizar en exceso para desplazar el equilibrio hacia la derecha. Si el agua se retira de la mezcla de reacción, el equilibrio también se desplaza hacia la derecha

34 Reactividad de los alcoholes en la esterificación CH3OH > 1 > 2 > 3 Reactividad de los ácidos carboxílicos en la esterificación HCOOH > CH3COOH > RCH2COOH > R2CHCOOH > R3CCOOH La velocidad a la que se esterifica un ácido carboxílico depende principalmente del impedimento estérico en el alcohol y en el ácido carboxílico. La fuerza ácida del ácido carboxílico solamente desempeña un papel secundario en la velocidad con la que se forma el éster.

35 Intermediario de la reacción

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