derivados funcionales de los ácidos carboxílicos

DERIVADOS FUNCIONALES DE LOS ÁCIDOS CARBOXÍLICOS

Mg. LUIS MIGUEL FELIX VELIZlumifeve@gmail.com

HALUROS DE ÁCIDO

• La fórmula general de un haluro de ácido es

ó RCOCl

• Siendo R un grupo alquilo o arilo.

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NOMENCLATURA• Se nombrar cambiando el prefijo ácido por cloruro, y el sufijo -oico por –oilo.

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CH3 CH2 C

O

Cl

Cloruro de propanoiloCloruro de benzoilo

O Cl

PROPIEDADES

• Los halogenuros de ácido inferiores son líquidos incoloros, de olor picante, que humean al aire y ejercen una acción irritante sobre los ojos y el aparato respiratorio.

• Los puntos de ebullición son inferiores a los de ácidos carboxílicos y alcoholes de peso molecular comparable.

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OBTENCIÓN

• CLORUROS

• FLUORUROS

• BROMUROS IODUROS

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MECANISMO DE REACCIÓN• Reacción previa

• Etapa de Adición

• Etapa de Eliminación

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REACCIONES QUÍMICAS

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REACCIONES QUÍMICAS

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REACCIONES DE SUSTITUCIÓN NUCLEOFÍLICA EN EL ACILO DE LOS CLORUROS DE ÁCIDO

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ANHÍDRIDOS DE ÁCIDO• La fórmula general de un anhídrido de ácido

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(RCO)2O

Siendo R un grupo alquilo o arilo.

NOMENCLATURA• Se designan cambiando la palabra ácido por

anhídrido.

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CH3 CH2 C

O

OC CH2 CH3

O

Anhídrido propanoico

O O O

Anhídrido benzoico

PROPIEDADES FÍSICAS

• Los anhídridos de ácido monocarboxílicos con cadena lineal hasta 12 átomos de C son líquidos.

• Los anhídrido acético y propiónico son mas pesado que el agua, el resto son mas ligeros.

• Sus puntos de ebullición son inferiores alos puntos de ebullición de ácidos o alcoholes de peso molecular comparable.

• Los anhídridos mixtos son inestables y con el tiempo se convierten en una mezcla de anhídridos simples.

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OBTENCIÓN

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REACCIONES QUÍMICAS

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REACCIONES QUÍMICAS

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REACCIONES DE LOS ANHÍDRIDOS DE ÁCIDO

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ÉSTERESLa fórmula general de un éster

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R - CO2 - R'

Siendo R` un grupo alquilo o arilo, pero no un hidrógeno, R un hidrógeno, un grupo alquilo o arilo.

NOMENCLATURA• Se termina el nombre del alcano en -ato de alquilo (alcanoato de alquilo).• Cuando va unido a un ciclo el grupo éster se nombra como -carboxilato de alquilo

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Butanoato de 2- heptilo

Éster como sustituyente

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Cuando en la molécula existe un ácido carboxílico, el éster pasa a ser un mero sustituyente y se ordena por orden alfabético con el resto de sustituyentes de la molécula denominándose alcoxicarbonil

Pentanodionato de dietilo

PROPIEDADES FÍSICAS• La mayor parte de los ésteres son líquidos incoloros, insolubles

y más ligeros que el agua.• Sus puntos de fusión y ebullición son más bajos que los de los

ácidos o alcoholes de masa molecular comparable. • El uso más importante de los ésteres es como disolventes

industriales.• Los ésteres poseen olores agradables. En realidad, ciertos

aromas de flores y frutas se deben a la presencia de ésteres. • Se emplean en la fabricación de perfumes y como agentes

saborizantes en la confitería y bebidas no alcohólicas. Por ejemplo, el formiato de etilo presenta aroma de ron, el butirato de etilo aroma de piña y el acetato de bencilo aroma de jazmín.

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Esencias Ésteres responsables del aromaAlbaricoque 

Butiratos de etilo y amilo.Coñac y vino

Heptanoato de etilo. 

Frambuesa Formiato y acetato de isobutilo.

Jazmín Acetato de bencilo. 

Manzana Isovalerianato de isoamilo y butirato y propionato de etilo. 

Melocotón Formiato, butirato e isovalerianato de etilo. 

Naranja Acetato de octilo. 

Pera Acetato de isoamilo.

Piña Butiratos de metilo, etilo, butilo e isoamilo

Plátano Acetatos de amilo, e isoamilo e isovalerianato de isoamilo.

Ron Formiato de etilo

RosasButirato y nonanoato de etilo y undecilato de amilo.

Uvas Formiato y heptanoato de etilo

OBTENCIÓN

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(R - CO)2O + R´OH R - CO2 - R'

R - COOH + R´OH R - CO 2 - R' + H2OH

+

R. ESTERIFICACION

R - COX + R´OH R - CO 2 - R' -OH

Mecanismo:

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REACCIONES QUÍMICAS• Hidrólisis ácida de los ésteres

• Hidrólisis alcalina de los ésteres (reacción de sa ponificación)

• Se emplea el término “saponificación”, se preparan por hidrólisis alcalina de grasas y aceites, los que a su vez son ésteres de ácidos grasos de cadena larga y glicerol.

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HIDRÓLISIS DE ÉSTERES

1.-

2.-

A.- Hidrólisis ácida:

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HIDRÓLISIS DE ÉSTERES

3.-

4.-

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HIDRÓLISIS DE ÉSTERES

1.-

2.-

B.- Hidrólisis básica:

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HIDRÓLISIS DE ÉSTERES

3.-

B.- Hidrólisis básica:

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• Reacción de los ésteres con amoníaco

• Reducción de los ésteres

• Reconocimiento de los ésteres: “ensayo del hidroxamato”

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LACTONAS

R – C – C - C – COOH OH

LACTONA

ÉSTERES INORGÁNICOS

CH3OH + H2SO4 CH3 – O – SO3H SULFATO DE ÁCIDO DE

METILO R’ – OH + H3PO4 H2PO3 – O – R FOSFATO DIÁCIDO DE

ALQUILO

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Mecanismo: formación de lactonas

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ALGUNAS REACCIONES DE LOS ÉSTERES

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AMIDAS• La fórmula general de una amida es

o R-CONH2

• Siendo R un grupo alquilo o arilo.

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NOMENCLATURA• Cuando tiene alta prioridad, la nomenclatura general

se basa en desechar la palabra ácido y luego por la terminación amida. Alquilamida.

.

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Amida como sustituyente• Cuando está en baja prioridad, por ejemplo, que un

ácido carboxílico esté en otra punta, se utiliza el nombre de ramificación: carbamoilo.

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Ácido 3-carbamoilpentanóico

PROPIEDADES FÍSICAS• El primer término (formamida) es líquido el

resto son sólido cristalino.• Los p. eb. son más elevados que la de los

ácidos Carboxílicos correspondientes.• Las amidas de bajo peso molecular son

solubles en agua, el resto solo son solubles en alcohol y éter.

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OBTENCIÓN• R – COX + 2NH3 R – CONH2 + NH4

• (R – CO)2 O + NH3 R – CONH2 + R – COOH

• R – COOR’ + NH3 R – CONH2 + R’ – OH

• R – COOH + NH3 R – COO NH4

R – CONH2 + H2O

H2SO4

• R – C N + H2O R’ – CONH2

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Mecanismo:

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REACCIONES QUÍMICASHIDRÓLISIS (H2O)

HCl ÁCIDO: R – CONH2 + H2O R – COOH + NH4 Cl

NaOH BASE: R – CONH2 + H2O R – COONa + NH3

DESHIDRATACIÓN: (P2O5)

R – CONH2 + P2O5 R – C N + 2H3PO4

NITRILO

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REACCIONES QUÍMICAS

• REACCIONES CON EL ÁCIDO NITROSO R – CONH2 + HNO2 R – COOH + N2 + H2O

• REACCION DE HOFFMANN NaOH R – CONH2 + NaOCl R – NH2 + Na2 CO3 + NaCl + H2O

• REDUCCION (LiAlH4)

R – CONH2 + LiAlH4 R – CH2– NH2

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LACTAMAS

• Las lactamas son amidas cíclicas formadas a partir de moléculas que contienen grupos carboxílico y amina. La reacción se realiza por calefacción en ausencia de ácido.

δ lactama

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ALGUNAS REACCIONES DE LAS AMIDAS

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Conversiones de los ácidos

carboxílicos

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RESUMEN

Orden de reactividad de los derivados de ácidos

carboxílicos

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Orden de reactividad de los derivados de ácidos

carboxílicos

RESUMEN DE LA QUIMICA DE LOS DERIVADOSDE ACIDO CARBOXILICO

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• BLOG: http://www.lfelix-qumicaorgnica.blogspot.com/• http://www.salonhogar.net/Quimica/Nomenclatura_quimica/

Propiedades_acidos_carboxilicos.htm• http://www.alonsoformula.com/organica/acidos_carboxilicos.htm

• http://www.rena.edu.ve/cuartaEtapa/quimica/Tema13.html• http://www.uhu.es/quimiorg/sintesis4.html• http://nomenclaturandoando.wordpress.com/nitrilos/• http://moplgiard.info/acidos-carboxilicos/

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REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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Gracias