UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD CIENCIAS QUIMICAS ESCUELA DE QUIMICA FARMACEUTICA QUIMICA ORGANICA III

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1 UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD CIENCIAS QUIMICAS ESCUELA DE QUIMICA FARMACEUTICA QUIMICA ORGANICA III Nombre: Mayra Vallejo Palacios Curso: 5 semestre Farmacia ACIDEZ DE LOS ACIDOS CARBOXILICOS Los ácido carboxílicos presentan valores de pka alrededor de 5. A pesar de que los ácidos carboxílicos no son tan fuertes como la mayoría de los ácidos minerales, son mucho más ácidos que otros grupos funcionales. Los ácidos dicarboxílicos presentan dos constante de disociación (Ka1 y Ka2), el segundo grupo carboxílico tiene menor carácter ácido que el primero ya que se necesita energía adicional para obtener una segunda carga negativa próxima a la primero, por lo que habrá repulsión entre ambas. Los factores que afectan esta acidez vamos a analizar a continuación. En la siguiente tabla se danalgunos compuestos con sus distintos pka. ESTRUCTURA: La estructura del grupo carboxilo hace que el carbono del carbonilo (C=O) que tiene además el grupo hidroxilo (HO-), tenga una densidad positiva, es decir un carbono electrofílico, que es de electrofilicidad menor al de los aldehídos y cetonas; los dos oxígenos tienen características básicas y el hidrogeno del HO- es acido porque tiene sus electrones fuertemente atraídos por el oxigeno vecino y todavía siente la inducción del oxigeno del carbonilo ya que está a dos enlaces de este. Además el hidrógeno unido directamente al carbono no es ácido ya que esta rodeado o traslapado por la nube electrónica de los átomos de su alrededor.

2 Entonces la estructura básica de un ácido carboxílico es de dos oxígenos básicos, un carbono electrofílico y un hidrógeno ácido. ELECTRONEGATIVIDAD: Un átomo más electronegativo retiene sus electrones con más fuerza que otro átomo menos electronegativo. Cuando trasladamos esto a los aniones, es posible determinar que el anión con un átomo más electronegativo que lleva la carga iónica negativa es generalmente el anión más estable. En la tabla periódica los átomos que se encuentran en el extremo derecho son lo más electronegativos y por tanto los aniones formados con estos elementos son progresivamente más estables, haciendo que los ácidos de donde provienen sean más fuertes. Lo inverso resulta cierto cuando tomamos en consideración las fuerzas básicas de las bases conjugadas. El anión de un ácido muy débil es una base muy fuerte, mientras que el anión de un ácido más fuerte es una base más débil. TAMAÑO: El tamaño de los ácidos carboxílicos determina algunas de sus propiedades entre ellas la acidez. Los ácidos carboxílicos de menor tamaño, hasta cuatro carbonos

3 son totalmente solubles en agua debido a las importantes interacciones que se establecen entre las moléculas del ácido y las de agua, pudiendo disociarse, al crecer la cadena carbonada son insolubles en agua pero si solubles en solventes orgánicos. Además los ácidos puros o en disolución acuosa se encuentran formando dímeros unidos mediante puentes de hidrógeno, lo que hace que su punto de fusión y ebullición muy superiores que los alcoholes, cetonas o aldehídos de pesos moleculares semejantes. HIBRIDACIÓN: Debido a que el grupo funcional ácido carboxílico se relaciona estructuralmente con cetonas y alcoholes, cabe esperar que alguna de sus propiedades parezca conocida. Al igual que las cetonas, el carbono carboxílico tiene hibridación sp2, por lo que los grupos de ácido carboxílico son planares, existiendo una densidad electrónica bastante grande en el enlace π que desprotege aun mas al ion Hidronio de la molécula. La hibridación sp2 del grupo permite el movimiento de los electrones, donde uno de sus pares electrónicos no compartidos del oxigeno se deslocalizan por traslape con el sistema π del grupo generando así una base conjugada estabilizada por un efecto de resonancia.

4 INDUCCIÓN: Un sustituyente que estabilice al ión carboxilato aumenta la disociación y produce un ácido más fuerte. Los átomos electronegativos aumentan la fuerza de un ácido porque su efecto inductivo electrón-atrayente contribuye a deslocalizar la carga negativa del ión carboxilato. Este efecto inductivo puede ser muy grande si están presentes uno o más grupos electrón-atrayentes en el átomo de carbono α RESONANCIA: Los alcoholes, fenoles y ácido carboxílicos contiene grupos OH. La acidez de estos compuestos varía drásticamente, las diferencias pueden atribuirse únicamente a la estabilización por resonancia (o a la falta de ella) del anión con respecto a su ácido conjugado. En el caso de los ácidos carboxílicos, la carga negativa del anión carboxilato está igualmente compartida por los dos oxígenos. En el caso de los alcoholes el anión no se estabiliza por resonancia, los fenoles son intermedios entre los ácido carboxílicos y los alcoholes en cuanto a la acidez, el oxígeno de un fenóxido está adyacente al anillo aromático y su carga negativa se deslocaliza parcialmente por la nube aromática.

5 SOLVATACIÓN: La solvatación del anión pude jugar un papel importante en la acidez de un compuesto. Por asociación con el anión, las moléculas del disolvente estabilizan al anión, ayudándole a dispersar la carga negativa a través de interacciones dipolo dipolo. Cualquier factor que incremente el grado de solvatación del anión, incrementa la acidez del compuesto en disolución. Por ejemplo, el agua tiene mayor capacidad que el etanol para solvatar los iones. Una disolución acuosa de un ácido carboxílico es más ácida que otra disolución en etanol por un factor de 105. BIBLIOGRAFÍA: Libros: Fessenden & Fessenden, Química Orgánica, Universidad de Montana, Grupo editorial Iberoamericana, 1982, págs.:589, 590, 591,592,593,594,595. FOX, Marye Ann; "Química Orgánica", segunda edición, PEARSON ADDISON WESLEY LONGMAN, Pág. 308, 309, 310, 311, 312 Páginas Web: es&u= try.msu.edu/faculty/reusch/virttxtjml/crbacid1.htm