QUIMICA ORGANICA

ACIDOS CARBOXILICOS

A

1


ACIDOS CARBOXILICOS (R-COOH, Ar-COOH)
Acidos organicos Caracter acido: hidrógeno del carboxilo
O R-C OH

- COOH carboxilo
.. O: R O polar
QUIMICA ORGANICA 2011-II FRITZ CHOQUESILLO PEÑA

O R C O aprox. 120º
09/11/2011

O R H C H C

O ..

H

electrones no compartidos
2


Nomenclatura IUPAC

09/11/2011

QUIMICA ORGANICA 2011-II FRITZ CHOQUESILLO PEÑA

3


La IUPAC nombra los acidos carboxílicos reemplazando la terminación -ano del alcano con igual número de carbonos por -oico.

09/11/2011

QUIMICA ORGANICA 2011-II FRITZ CHOQUESILLO PEÑA

4


Cuando el acido tiene sustituyentes, se numera la cadena de mayor longitud dando el localizador mas bajo al carbono del grupo acido. Los acidos carboxílicos son prioritarios frente a otros grupos, que pasan a nombrarse como sustituyentes.

09/11/2011

QUIMICA ORGANICA 2011-II FRITZ CHOQUESILLO PEÑA

5


Los acidos carboxílicos también son prioritarios frente a alquenos y alquinos.

Moléculas con dos grupos acido se nombran con la terminación -dioico.

09/11/2011

QUIMICA ORGANICA 2011-II FRITZ CHOQUESILLO PEÑA

6


Cuando el grupo acido va unido a un anillo, se toma el ciclo como cadena principal y se termina en -carboxílico.

09/11/2011

QUIMICA ORGANICA 2011-II FRITZ CHOQUESILLO PEÑA

7


HOOC

H

H

COOH

CH3-CH2-CH=CH-COOH H COOH H CH3
Ac.2-penten carboxílico

Ac. trans-1 -ciclopentano dicarboxílico

Ac. trans-2-metil ciclohexano carboxílico

09/11/2011

QUIMICAORGANICA 2011-II FRITZ CHOQUESILLO PEÑA

8


Propiedades físicas de los Acidos Carboxílicos

09/11/2011

QUIMICA ORGANICA 2011-II FRITZ CHOQUESILLO PEÑA

9


Los acidos carboxílicos son moléculas con geometría trigonal plana. Presentan hidrógeno acido en el grupo hidroxilo y se comportan como bases sobre el oxígeno carbonílico.

09/11/2011

QUIMICA ORGANICA 2011-II FRITZ CHOQUESILLO PEÑA

10


Los puntos de fusión y ebullición son elevados ya que forman dímeros, debido a los enlaces por puentes de hidrógeno.

09/11/2011

QUIMICA ORGANICA 2011-II FRITZ CHOQUESILLO PEÑA

11


Acidez y basicidad de los Acidos Carboxílicos
La propiedad mas característica de los acidos carboxílicos es la acidez del hidrógeno situado sobre el grupo hidroxilo. El pKa de este hidrógeno oscila entre 4 y 5 dependiendo de la longitud de la cadena carbonada.

09/11/2011

QUIMICA ORGANICA 2011-II FRITZ CHOQUESILLO PEÑA

12


Los acidos carboxílicos son acidos relativamente fuertes ya que estabilizan la carga de su base conjugada por resonancia.

09/11/2011

QUIMICA ORGANICA 2011-II FRITZ CHOQUESILLO PEÑA

13


Los sustituyentes atrayentes de electrones aumentan la acidez de los acidos carboxílicos. Grupos de elevada electronegatividad retiran carga por efecto inductivo del grupo carboxílico, produciendo un descenso en el pKa del hidrógeno acido.

09/11/2011

QUIMICA ORGANICA 2011-II FRITZ CHOQUESILLO PEÑA

14


El efecto inductivo aumenta con la electronegatividad del halógeno, con la proximidad del halógeno al grupocarboxílico y con el número de halógenos.

09/11/2011

QUIMICA ORGANICA 2011-II FRITZ CHOQUESILLO PEÑA

15


Los acidos carboxílicos pueden desprotonarse con bases, como NaOH, para formar las sales de carboxilato. Estas sales son nucleófilos aceptables y pueden actuar en mecanismos de tipo SN2

09/11/2011

QUIMICA ORGANICA 2011-II FRITZ CHOQUESILLO PEÑA

16


Síntesis de Acidos Carboxílicos

09/11/2011

QUIMICA ORGANICA 2011-II FRITZ CHOQUESILLO PEÑA

17


Oxidación de alquilbencenos: Los acidos carboxílicos pueden obtenerse a partir de bencenos sustituidos con grupos alquilo por oxidación con permanganato de potasio o dicromato de sodio.

09/11/2011

QUIMICA ORGANICA 2011-II FRITZ CHOQUESILLO PEÑA

18


Oxidación de alcoholes primarios: Los acidos carboxílicos pueden obtenerse por oxidación de alcoholes primarios. Como reactivos puede utilizarse el oxidante de Jones, permanganato de potasio, dicromato de sodio

09/11/2011

QUIMICA ORGANICA 2011-II FRITZ CHOQUESILLO PEÑA

19


Hidrólisis de nitrilos: Los haloalcanos primarios y secundarios reaccionan con cianuro de sodio mediante mecanismos de tipos SN2 para formar nitrilos. La hidrólisis posterior del nitrilo rinde acidos carbóxílicos. Deben emplearse haloalcanos con un carbono menos que el acido que se desea obtener.

09/11/2011

QUIMICA ORGANICA 2011-II FRITZ CHOQUESILLO PEÑA

20


La hidrólisis del nitrilo puede realizase en medio basico, generando un carboxilato que se protona en una etapa de acidulación final.

09/11/2011QUIMICA ORGANICA 2011-II FRITZ CHOQUESILLO PEÑA

21


PROPIEDADES QUIMICAS

09/11/2011

QUIMICA ORGANICA 2011-II FRITZ CHOQUESILLO PEÑA

22

•En medio acuoso: ionización

RCOOH + H2O

+ RCOO + H3O

CH3COOH + H2O

CH3COO

+ + H3O

09/11/2011

09/11/2011

QUIMICA ORGANICA 2011-II FRITZ CHOQUESILLO PEÑA

23

•Con bases: sales
RCOOH + NaOH

RCOONa + H2O carboxilato sódico
CH3COONa + H2O

CH3COOH + NaOH

acetato de sodio

09/11/2011

09/11/2011

QUIMICA ORGANICA 2011-II FRITZ CHOQUESILLO PEÑA

24

•Con bicarbonato de sodio: CO2

CH3COOH + NaHCO3
H2CO3
CO2

CH3COONa + H2CO3
+ H2O

09/11/2011

09/11/2011

QUIMICA ORGANICA 2011-II FRITZ CHOQUESILLO PEÑA

25


DERIVADOS DE ACIDOS CARBOXILICOS RCOOH RCOgrupo acilo RCOX (RCO)2O RCOOR1 RCONH2
R- CO

A. Haluros de acilo B. Anhidridos de acido C. Esteres D. Amidas

09/11/2011

09/11/2011

QUIMICA ORGANICA 2011-II FRITZ CHOQUESILLO PEÑA

26


O RCO-SR O NH O O RC-OOH O RC-NHOH O RCO-NH-NH2
09/11/2011

tioester

O O lactona

imida

H N O lactama

acido peracido

acido hidroxamico

hidrazida
QUIMICA ORGANICA 2011-II FRITZ CHOQUESILLO PEÑA 27

09/11/2011


09/11/2011

QUIMICA ORGANICA 2011-II FRITZ CHOQUESILLO PEÑA

28


09/11/2011

QUIMICA ORGANICA 2011-II FRITZ CHOQUESILLO PEÑA

29


09/11/2011

QUIMICA ORGANICA 2011-II FRITZ CHOQUESILLO PEÑA

30


09/11/2011

QUIMICA ORGANICA 2011-II FRITZ CHOQUESILLO PEÑA

31


09/11/2011

QUIMICA ORGANICA 2011-II FRITZ CHOQUESILLO PEÑA

32