Tema20

2ª Parte: Estructura y reactividad de
COMPUESTOS
CARBONÍLICOS
los compuestos
orgánicos.
2.- Principales familias de compuestos
orgánicos:
- Hidrocarburos alifáticos: alcanos, alquenos y
alquinos.
- Hidrocarburos aromáticos.
- Aminas.
Aminas
- Compuestos halogenados.
- Compuestos carbonílicos.

Tema 20. Ácidos Carboxílicos
1. Introducción
2 Estructura
2.
Est ct a de los ácidos ca
carboxílicos
boílicos
3. Propiedades: Temperatura de ebullición,
temperatura de fusión, solubilidad y acidez
Sales de ácidos
á
carboxílicos
í
4. Fuentes comerciales de los ácidos carboxílicos
5. Síntesis de ácidos carboxílicos
• Oxidación
• Reacción con el reactivo de Grignard + CO2
• Hidrólisis de nitrilos
6. Reactividad de ácidos carboxílicos
• Esterificación de Fisher
• Formación de amidas
• Reducción aalcoholes primarios
• Reducción a aldehídos
• Alquilación y preparación de cetonas
• Formación de cloruros de ácido

1. Introducción

El grupo carbonilo (-C=O)
( C=O) y el grupo hidroxilo (-OH)
( OH) en el
mismo carbono es el grupo carboxilo (-COOH).
• Ácidos alifaticos tienen un grupo alquilo unido al grupo
carboxilo -COOH.
• Ácidos aromáticos tienen un grupo arilo.

1. Nomenclatura

2. Estructurade los ácidos carboxílicos
Carbono con hibridación sp2.
Ángulo de enlace cercano a 120.
El O-H está eclipsado con el grupo carbonilo C=O para
obtener el solapamiento del orbital  con el orbital de los
pares de electrones libres sobre el oxígeno.

2. Estructura del grupo carboxilo

3. Propiedades físicas. Punto de fusión

• Á
Ácidos
id alifáticos
lifá i
con más
á de
d 8 carbonos,
b
son sólidosólid
a
temperatura ambiente.
• Ácidos olefínicos: los dobles enlaces (especialmente los
cis) tienen un punto de fusión menor.
Temperaturas de fusión de los ácidos de 18-C:
– Ácido esteárico (saturado): 72C
– Ácido oleico (un doble enlace cis): 16C
– Ácido linoleico (dos dobles enlaces cis): -5C

3. Propiedades físicas
Punto de ebullición:

3. Propiedades. Solubilidad

La solubilidad en aguadisminuye con la longitud de la
cadena de átomos de carbono.
Hasta 4 átomos de carbono, los ácidos:
• Son miscibles en agua.
• Son más solubles en alcohol.
alcohol
• Son solubles en disolventes relativamente no polares,
el ácido existe en forma dimérica constituida por los
enlaces de hidrógeno.
hidrógeno

3. Propiedades. Acidez

3. Estabilización por Resonancia

El solapamiento de estos tresorbitales p da lugar a un orbital molecular pi
de tres centros. Se reparte
p
la mitad de enlace p
pi entre el átomo de carbono
y cada uno de los átomos de oxígeno y la mitad de la carga negativa en
cada átomo de oxígeno.

3. Efectos de los sustituyentes en la ácidez

3. Efectos de los sustituyentes en la ácidez

Los ácidos benzoicos sustituidos muestran tendencias similares
respecto de la acidez:
•grupos atractores (-M) de electrones incrementan la fuerza de los
ácidos.
• grupos dadores (+M) de electrones la disminuyen.
Estos efectos son más fuertes en el caso de sustituyentes en posición
orto y para.

3. Sales de los Ácidos Carboxílicos

• El hidróxido de sodio elimina un protón y forma la sal.

• Si se añade un ácido fuerte, como el HCl, se regenera el
ácido carboxílico.
carboxílico

3.Propiedades de las Sales

• Sólidos sin olor.
olor
• Carboxilatos de Na+, K+, Li+, y NH4+ son solubles en
agua
Aplicación:
• El jjabón es soluble,, la sal de sodio de un ácido de
cadena larga.
• L
Las sales
l
se pueden
d
f
formar
por la
l reacción
ió de
d un ácido
á id
con NaHCO3, eliminando CO2.

3. Purificación de Ácidos

4. Fuentes Comerciales
• Los ácidos g
grasos p
proceden de la hidrólisisde la g
grasa y
el aceite.

• El ácido
á id benzoico
b
i
se encuentra
t
en las
l
d
drogas
y en los
l
conservantes de alimentos.

4. Fuentes Comerciales
• El ácido adípico se usa para hacer nylon 6,6.
+ 3 H2

170-230ºC; 20-40 atm
cat.: Ni, Pt

O2

OH

O
+

2+

Co

HNO3; Cu-V2O5; 100ºC
HOOC-(CH2)4-COOH

• El ácido ftálico se usa para hacer poliésteres.
poliésteres
COOH
[O ]
[Ox.]

mejora la...