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Tema 5: Ácidos carboxílicos y Ésteres - Eskakeados
•La resonancia implica únicamente el movimiento de electrones y no el movimiento de átomos. •La deslocalización de electrones es energéticamente favorable ...
Tema 5: Ácidos carboxílicos y Ésteres 1) Nomenclatura 2) Propiedades físicas: a) Estado físico b) Solubilidad c) Punto de ebullición d) Punto de fusión 3) Estructuras de Resonancia 5) Análisis del grupo funcional: Propiedades Químicas
PUNTO DE EBULLICIÓN
350
300
250
200
150
100
50
0 C- 1
C- 2
C- 3
C- 4
C- 5
C- 6
C- 7 N º C A R B ON OS
C- 8
C- 9
C- 10
C- 12
C- 14
C- 16
PUNTO DE FUSIÓN
40
30
20
10
0 C- 1
C- 2
C- 3
C- 4
C- 5
C- 6
- 10
- 20
- 30
- 40 N º D E C A R B O N OS
C- 7
C- 8
C- 9
C- 10
Estructuras de Resonancia del ácido acético
-M
H 3C
O C OH I
H 3C +M
C O OH
H3C
II
C O O H III
•La estructura real del ácido acético es un híbrido de todas estas estructuras resonantes (I, II y III ). •La resonancia implica únicamente el movimiento de movimiento de átomos.
electrones y
•La deslocalización de electrones es energéticamente favorable.
no el
Porqué son ácidos? Estructura del ión carboxilato Estructuras de resonancia
CH3
O -
O
C
O
CH3
-
O
Estructura orbital
½-
π σ
CH3
C
CH3
C
O
-
O
Orbital p puro
O
C O
½-
Solapamiento de orbitales p en ambas direcciones: deslocalización de electrones π y dispersión de carga
Contribuciones de las estructuras resonantes •Estructuras equivalentes contribuyen por igual al estado real de la molécula: Por ej: anión acetato. •Si las estructuras no son equivalentes contribuye más al estado real de la molécula la que presenta el octeto completo y no presentan separación de carga. •Si tiene el octeto completo y separación de cargas, la estructura que más contribuye es la que tiene la carga negativa sobre el átomo más electronegativo. •La estructura que menos contribuye es aquella que tiene octetos incompletos
Análisis del grupo funcional y sus propiedades químicas H H
C H
4- Carbono α
C
O O H
3-Grupo carbonilo 1- H del carboxilo
2-Oxidrilo del carboxilo
PROPIEDADES QUÍMICAS 1-REACCIONES DE HIDRÓGENO DE –COOH 2-REACCIONES DE -OH DE GRUPO -COOH 3-REACCIONES DE GRUPO CARBONILO 4- REACCIONES DE C-α
1- REACCIONES DE HIDRÓGENO DEL GRUPO CARBOXILO (-COOH) ECUACIONES: I)
R-COOH + NaOH
II) R-COOH + NaHCO3
R-COO-Na+ + H2O R-COO-Na+ + H2O + CO2
2-REACCIONES DEL OH DEL GRUPO -COOH 2.1- Reacciones con Halogenuros de ácidos:
R-C-Cl + H3PO3 O
3 R-C-OH + PCl3 O 2.2- Reacciones con amoníaco: 25ºC
R-C-OH + NH3 O R-C-O-NH4+ 180ºC O
R-C-O-NH4+ O R-C-NH2 + H2O O
2.3- Reacciones con alcohol:
R-C-OH + EtOH O
H2SO4 reflujo
R-C-OEt + H2O O
3- REACCIONES DEL GRUPO CARBONILO (C=O) Reducción
R-C-OH O
LiAlH4
R-CH2OH
4- REACCIONES DEL HIDROGENO DEL C α DE UN ACIDO Reacción de Hell-Volhard-Zelinsky
α
CH3-C-OH + Cl2 O
PCl3
Cl-CH2-C-OH + HCl O Ácido α-cloro acético
Función del catalizador O CH3 C
OH
+
O
PCl3
CH3 C
+
H3PO3
Cl
Cloruro de acetilo
O CH3 C
O +
Cl
Cl
Cl
Cl
HCl
+
Cl O
O CH2 C
CH2 C
Cl2
+ H O 2
H+
CH2 C
OH
+
Cl Ácido α-cloro acético
HCl
ESTERES 1) Nomenclatura 2) Propiedades físicas: a) Estado físico b) Solubilidad c) Punto de ebullición d) Punto de fusión 3) Estructuras de Resonancia 4) Propiedades Químicas
Propiedades físicas: a) Estado físico: Líquidos hasta 10 C sólidos más de 10C
b) Solubilidad: en general insolubles
en agua (AcOEt 9%) y solubles en solventes orgánicos (CHCl3, éter, benceno)
c) P.e. y P.f.: semejantes a los de los
aldehídos y cetonas de PM comparables. Son polares pero no pueden formar puente Hidrógeno.
Obtención de ésteres: esterificación
R-C-OH + EtOH O
H2SO4 reflujo
R-C-OEt + H2O O
Hidrólisis de los ésteres O R
C
O Et
Hidrólisis ácida - reacción reversible
Hidrólisis alcalina - reacción irreversible
PROPIEDADES QUÍMICAS. 1) HIDRÓLISIS ÁCIDA: ECUACIÓN GENERAL CH3 C OCH3 + H2O
H+
CH3 C O H
O
+ CH 3OH
O
MECANISMO CH3 C OCH3 + H+
CH3 C OCH3 O H +
O
CH3
+ C OCH3 + H2O O H
H O
CH3
H
CH 3 C OCH 3 + O H
CH3 C O H +O H
+ H O H CH3 C OCH3
O H O H
+
H
CH3 C OCH3
O H
CH 3 C O H
O H
+ CH 3OH
+O H
CH3 C O H O
+ C OCH3
+ H+
+H+
2) HIDRÓLISIS ALCALINA- SAPONIFICACIÓN ECUACIÓN GENERAL
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