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ácidos carboxílicos
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Qumica Orgnica. Ingeneia Qumica
Introduccin
Nomenclatura
Estructura
Propiedades Fsicas
Acidez
Transformaciones de cidos carboxlicos en sus derivados
Reactividad del grupo carboxilo
Reactividad con compuestos organometlicos
Reduccin
Halogenacin
ndice
Qumica Orgnica. Ingeneia Qumica
OC OH(CH2)10
CH3
O
C OH(CH2)12
CH3
O
C OH(CH2)14
CH3
O
C OH(CH2)16
CH3 CH3 (CH2)7 CH CH (CH2)7 C OH
O
CH CH (CH2)7
C OH
O
CH2
CHCHCH3
(CH2)4
CH CH (CH2)7
C OH
O
CH2
CHCHCHCHCH2CH3
cidos grasos
Lauric acid Myristic acid Palmitic acid
Stearic acid Oleic acid
Linoleic acid
Linolenic acid
c. larico c. mirstico c. palmtico
c. esterico c. olico
c. lineico
c. linolnico
Qumica Orgnica. Ingeneia Qumica
CH2
C
CH2
HOCR
O C R
O C R
O
O
O
Triacilgliceroles
cido graso 1
cido graso 2
cido graso 3
glicerol
Qumica Orgnica. Ingeneia Qumica
Nomenclatura
COOH
COOH
COOH
H3C COOH
COOH
Metanoico
Etanoico
Propanoico
Butanoico
Pentanoico
H-COOH
Hexanoico
Frmico
Actico
Propinico
Butrico
Valrico
Caproico
IUPAC Comn
o por -oico cido
cido cido
Qumica Orgnica. Ingeneia Qumica
COOH COOH
Br
COOH COOH
HOOC COOH
COOHCOOH
Nomenclatura
Ac. 3,4-dimetilpentanoico Ac. 2-bromopentanoico Ac. a-bromopentanoico
Ac. ciclohexanocarboxlico Ac. Bencenocarboxlico Ac. benzoico
Ac. Pentanodioico Ac. propanodicarboxlico Ac. 1,2-ciclohexanodicarboxlico
Qumica Orgnica. Ingeneia Qumica
HO
OH125
1.2 A
1.34 A
Estructura
sp2
HO
H
El enlace p
sp2
Geometra plana
Qumica Orgnica. Ingeneia Qumica
Deslocalizacin del par de e- en el orbital p
Deslocalizacin en cidos
Qumica Orgnica. Ingeneia Qumica
HO
OHH
O
OHH
O
OH
Estructura
C
O
C
O
+
Qumica Orgnica. Ingeneia Qumica
Propiedades
O OH
OH
O
p.e. 31C 80C 99C 141C
RO
O HR
O
OH
Qumica Orgnica. Ingeneia Qumica
Acidez
H3C OH
O
H3C O-
OH3O+ Ka = 1.8 10-5
H3C OH H3C O- H3O+ Ka = 10-16
Qumica Orgnica. Ingeneia Qumica
Influencia de los sustituyentes sobre la acidez
CH3COOH
ClCH2COOH
Cl2CHCOOH
Cl3CCOOH
F3CCOOH
CH3CH2COOH
pka
4.74
2.86
1.26
0.64
0.23
4.87
Ms cido
Efecto -I
Ka pka
Qumica Orgnica. Ingeneia Qumica
Influencia de los sustituyentes sobre la acidez
COOH
NO2
COOH
CH3
COOH
OCH3
COOH
CH3COOH>
COOH COOH
>NO2
NO2Ka = 3.8 10-4Ka = 6.7 10-3
>
COOH
NO2
Ka = 3.2 10-4
Ms cido
Qumica Orgnica. Ingeneia Qumica
RO
OH
NaOHR
O
O- Na+H2O
H3CO
O- Na+
Cl
COONa
Cl
COOH
HCl
Acetato sdico
p-clorobenzoato
sdico
Acidez: Formacin de sales
Qumica Orgnica. Ingeneia Qumica
MICELA
OOC
COO
OOC
COO
OOC
OOC
COO
COO
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
-
-
-
-
-
-
-
-
Partcula
de grasa
O H
H
O H
H
O H
H
O H
H
O H
H
O H
H
O H
H
O H
H
OH
H
OH
H
OH
H
OH
H
OH
H
OH
H
OH
H
O H
H
O H
H
O H
H
Qumica Orgnica. Ingeneia Qumica
Basicidad
RO
OH
H+R
OH
OHR
OH
OHR
OH
OH
Protonacin
Qumica Orgnica. Ingeneia Qumica
Reactividad
RH2CO
OH
Reaccciones cido-base
Reacciones de Sustitucin nuclefila
Qumica Orgnica. Ingeneia Qumica
Reacciones de sustitucin nuclefila. Transformacin de cidos carboxlicos en sus derivados
R OH
O
R X
O
R Cl
O
R OR1
O
R O
O
R1
O
R NH2
O
Cloruros de cido steres Anhidridos Amidas
Qumica Orgnica. Ingeneia Qumica
Reaccin de sustitucin nuclefila: Mecanismo de Adicin-Eliminacin
R X
ONu
R X
O-Nu
R Nu
O
Intermedio Tetrahdrico
X = Buen grupo saliente
Una medida de la habilidad de X como grupo saliente es su pKa
Adicin Eliminacin
Qumica Orgnica. Ingeneia Qumica
Una medida de la habilidad de X como grupo saliente es su pKa
Cmo sabemos cuando tenemos un buen grupo saliente?
En funcin de su estabilidad para aceptar carga negativa
Mejor grupo saliente menor pka menos bsico
Qumica Orgnica. Ingeneia Qumica
O-R1
NH2
Cl
MS
REACTIVO
base ms
fuerte
-
-
-
Base ms
debil
Reactividad
Mejor grupo saliente
R Cl
O
R O
O
R1
O
R OR1
O
R NH2
O
-O R1
O
Qumica Orgnica. Ingeneia Qumica
R X
ONu R Nu
O
Condiciones de reaccin
X debe ser mejor grupo saliente que el nuclefilo
R Cl
O
R OR1
O
R O
O
R1
O
R NH2
O
R NH2
O
MeO-
Qumica Orgnica. Ingeneia Qumica
Formacin de steres
R OH
O
+ R-OH R OR
O
+ H2OH+
Desplazar el equilibrio:
Exceso de reactivos
Esterificacin azeotrpica
Catlisis cida
COOHHO
O
O
-H2O
H2SO4
Lactona
Qumica Orgnica. Ingeneia Qumica
benceno 80o C
Agua 100o C
Benceno-agua
azetropo 69.4o C
benceno
agua
Az
Sntesis de steres
Dean-Stark
Qumica Orgnica. Ingeneia Qumica
Mecanismo. Sustitucin nuclefila. Adicin-eliminacin
H+
R OH
O
R OH
OH
CH3OHR OH
OH
OCH3H
-H+R OH
OH
OCH3
H+
R OH2OH
OCH3R OCH3
OH
R OCH3
O -H+
Adicin
-H2O
Eliminacin
Qumica Orgnica. Ingeneia Qumica
Reaccin con diazometano. Sntesis de steres
RO
OH+ CH2N2 R
O
OCH3
CH2N
2 (gas)
CH2-N N H2C N N
RO
O-CH3-N N
-N2
SN2
Qumica Orgnica. Ingeneia Qumica
Formacin de haluros de cido
R OH
O
R Cl
O
OS
Cl Cl
PCl5
Cloruro de tionilo
Pentacloruro de fsforo
O
OCl
Cl / DMF Cloruro de oxalilo
Qumica Orgnica. Ingeneia Qumica
Mecanismo
R OH
O
R Cl
O
R OH
O
ClS
Cl
O
R OS
O O
Cl
H
R OS
O O
Cl
HCl
R OS
O O
Cl
H
R OS
O O
Cl
H
Cl
Cl-
R Cl
O+ SO2 + HCl
Qumica Orgnica. Ingeneia Qumica
Formacin de anhdridos
R OH
O
R Cl
O+
R O
O O
R
80C
COOH
COOH
O
O
O-H2O
Anh. Butanodioico Anh. succnico
Qumica Orgnica. Ingeneia Qumica
Sntesis de Amidas
R OH
O
R NH2
ONH3
R O NH4
O
NH3
Qumica Orgnica. Ingeneia Qumica
R Cl
O
R NH2
O
+ NH3
R Cl
O
R NR2
O
+ NHR2Base
Amidas
R OH
O
R Cl
O1
Sntesis de Amidas
2
Qumica Orgnica. Ingeneia Qumica
Reactividad con organometlicos
R OH
O RLi
R OLi
O RLi R OLiOLi
R R R
OH2O
Qumica Orgnica. Ingeneia Qumica
Reduccin
R OH
O 1. LiAlH4
2. H2OR OH
Otros reactivos: BH3/H2O
Qumica Orgnica. Ingeneia Qumica
Halogenacin: Reaccin de Hell-Volhard-Zelinsky
OH
O Br2/Br3P
P rojoR OH
OR
Br
OH
O Br2/Br3P
P rojoR
Br
OR
Br
Br
OR + HBr
Br
OHR
Br2
Br
OHR
Br
-H+
OH
OR
Br
H2O
Mecanismo
Qumica Orgnica. Ingeneia Qumica