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ACIDOS CARBOXILICOS , ESTERES Y AMIDAS Semana 22 Licda. Lilian Guzmán Melgar Grupo Funcional El grupo funcional de los ácidos carboxílicos se puede representar de las siguientes formas: O -C-OH -CO2H -COOH 2 El nombre ácido carboxílico describe al grupo funcional de dos maneras: 1. La palabra carboxílico es una contracción de las palabras carbonilo e hidroxilo, que son las dos unidades estructurales en el grupo. 2. Se agrega el término ácido, debido a las propiedades ácidas de esta familia de compuestos 3 FORMULA GENERAL ALIFATICO AROMATICO O R-C-OH O Ar-C-OH RCOOH ArCOOH 4 CLASIFICACION ALIFATICO TIPO DE RADICAL AROMATICO MONOCARBOXILICOS # DE GRUPOS CARBOXILICO DICARBOXILICOS TRICARBOXILICOS 5 TIPO RADICAL ALIFATICO AROMATICO EJEMPLO: Posee un radical alifático CH3CH2COOH Posee un radical aromático EJEMPLO: COOH 6 NÚMERO DE GRUPOS CARBOXILICOS MONOCARBOXILICOS Tienen un solo O grupo CH3COH carboxilo DICARBOXILICOS Tienen 2 grupos carboxílicos COOH CH2 COOH TRICARBOXILICOS Tienen 3 grupos carboxílicos CH2-COOH CH –COOH CH2-COOH 7 NOMENCLATURA # Carbonos Estructura Nombre común Derivación del nombre 1 HCOOH FORMICO Hormigas 2 CH3COOH ACETICO Vinagre (acetum) 3 CH3CH2COOH PROPIONICO Protos = primero, pion=grasa 4 CH3(CH2)2COOH BUTIRICO Mantequilla (butyrum) 5 CH3(CH2)3COOH VALERICO Raíz de valeriana 6 CH3(CH2)4COOH CAPROICO Cabra 7 CH3(CH2)5COOH ENANTICO Flores de una enredadera 8 CH3(CH2)6COOH CAPRILICO Cabra 9 CH3(CH2)7COOH PELARGONICO Pelargonium 10 CH3(CH2)8COOH CAPRICO cabra 8 NOMENCLATURA COMUN Los ácidos sustituidos se les da nombre ubicando la posición de los sustituyentes por medio de las letras griegas. O C – C – C – C – C- OH EJEMPLO O CH3CHCH2C-OH Br 9 UIQPA REGLAS: 1. Se toma como hidrocarburo básico el que corresponda a la cadena continua más larga que contenga el grupo carboxilo. O C-C-C-C-C-OH 5 4 2. 3 2 1 El nombre comienza con las palabras ácido seguida por el del alcano básico al cual se le añade el sufijo “ ico ”. 10 Nombre común Nombre UIQPA Estructura FORMICO Ácido Metanoico HCOOH ACETICO Ácido Etanoico CH3COOH PROPIONICO Ácido propanoico CH3CH2COOH BUTIRICO Ácido Butanoico CH3(CH2)2COOH VALERICO Ácido Pentanoico CH3(CH2)3COOH CAPROICO Ácido hexanoico CH3(CH2)4COOH ENANTICO Ácido heptanoico CH3(CH2)5COOH CAPRILICO Ácido Octanoico CH3(CH2)6COOH 11 Nombre común Nombre UIQPA Estructura PELARGONICO Acido nonanoico CH3(CH2)7COOH CAPRICO Acido Decanoico CH3(CH2)8COOH LAURICO Acido Dodecanoico CH3(CH2)10COOH MIRISTICO Acido Tetradecanoico CH3(CH2)12COOH PALMICO Acido hexadecanoico CH3(CH2)14COOH ESTEARICO Acido octadecanoico CH3(CH2)16COOH ARAQUIDICO Acido Eicosanoico CH3(CH2)18COOH 12 EJEMPLOS CH2CH3 O 1) CH3-CH-CH2-CH-CH2-C-OH O 2) CH3CH2CHC-OH CH2CH3 13 ACIDOS DICARBOXILICOS Tienen 2 grupos carboxílicos NOMBRE COMUN UIQPA FORMULA ACIDO OXÁLICO ACIDO ETANODIOICO HOOC-COOH ACIDO MALÓNICO ACIDO PROPANODIOICO HOOC-CH2-COOH ACIDO SUCCÍNICO ACIDO BUTANODIOICO HOOC-CH2-CH2-COOH ACIDO CITRICO* CH2-COOH HO-C-COOH CH2-COOH *TRICARBOXILICO 14 PROPIEDADES FISICAS Los primeros 9 miembros de la serie son líquidos, incoloros y olor desagradable. Los ácidos de C6, C8 y C10 todos poseen olores “a cabra”. Los ácidos con mas de 10 átomos de carbono son sólidos cerosos y por su baja volatilidad son inodoros. Los homólogos inferiores (1 a 4 C) son solubles en agua. La solubilidad decrece a partir del ácido butírico. 15 -Todos los ácidos son solubles en alcohol, benceno, CCl4 y éter -Los ácidos carboxílicos existen principalmente como DIMEROS o moléculas dobles en los estados de vapor y líquidos , esto se atribuye al puente de hidrogeno intermolecular entre el grupo C=O de la molécula y el grupo OH de la otra. O---H-O C–R R-C O–H---O 16 - Los ácidos carboxílicos poseen puntos de ebullición mayores de los alcoholes, aldehídos y las cetonas de igual peso molecular. - Una de las propiedades mas importantes de los ácidos carboxílicos es su capacidad de ionización en agua , que los convierte en ácidos débiles. 17 PROPIEDADES QUIMICAS FORMACION DE SALES REACCIÓN CON NaOH O R-C-OH + NaOH O CH3-C-OH + NaOH O R-C-O-Na+ + H2O O CH3-C-O-Na+ + H2O 18 REACCIÓN CON Na2CO3 O 2R-C-OH + Na2CO3 O 2CH3-C-OH + Na2CO3 O 2R-C-O-Na+ + H2O +CO2 O 2 CH3-C-O-Na+ + H2O +CO2 19 Reacción con NaHCO3 O R-C-OH + NaHCO3 O CH3-C-OH + NaHCO3 O R-C-O-Na+ + H2O +CO2 O CH3-C-O-Na+ + H2O +CO2 20 ESTERIFICACIÓN (Formación de Esteres) Cuando un ácido carboxílico y un alcohol se calienta en presencia de un catalizador ácido, ocurre una reacción de condensación que produce un ESTER y AGUA. ACIDO CARBOXILICO + ALCOHOL O R’-C-OH + ROH O CH3C-OH + CH3CH2OH H+ H+ H+ ESTER + AGUA O R’-C-OR + HOH O CH3C-OCH2CH3 + HOH 21 Importancia de los ácidos O COH Acido Benzoico Solido incoloro. El ácido benzoico y sus derivados sólo se pueden utilizar para conservar alimentos con un pH ácido. Protege sobre todo contra el moho 22 SALICILICO ACETILSALICILICO ASPIRINA O -COH O COH OH OCCH3 O Aliviaba de manera eficaz el dolor y la inflamación, causaba irritación grave de la mucosa del estomago. Analgésico, antiinflamatorio, antipirético 23 ESTERES Los esteres son los derivados mas importantes de los ácidos carboxílicos. FORMULA GENERAL O R-C-OR’ R-COO-R’ Donde R puede ser un hidrógeno, un grupo alquilo o arilo y donde R’ puede ser alquilo, arilo pero NO hidrógeno. 24 NOMENCLATURA 1) Primero se menciona la porción ácida y luego la porción alquílica o arílica. 2) Tanto en la nomenclatura común como en la UIQPA la terminación “ico” del ácido se reemplaza por el sufijo “ato”. 25 FORMULA NOMBRE COMUN UIQPA O H-C-O-CH3 Formiato de metilo Metanoato de metilo O CH3C-O-CH3 Acetato de metilo Etanoato de metilo O CH3C-OCH2CH3 Acetato de Etilo Etanoato de etilo O CH3CH2C-OCH2CH3 Propionato de etilo Propanoato de etilo O CH3CH2CH2C Butirato de n-propilo Butanoato de propilo OCH2CH2CH3 _C-OCH2CH3 O CH3C-OO Benzoato de etilo Benzoato de etilo Acetato de fenilo Etanoato de fenilo 26 PROPIEDADES FISICAS A diferencia de los ácidos carboxílicos de los cuales se derivan los esteres poseen olores agradables. El aroma de muchas flores y frutos se debe a la presencia de esteres. Estos se emplean en la fabricación de perfumes y como saborizantes en la fabricación de dulces y bebidas no alcohólicas. La mayor parte de esteres son líquidos, incoloros, insolubles y menos densos que el agua. 27 Esteres como Saborizantes ESTRUCTURA NOMBRE SABOR HCO2CH2CH3 FORMIATO DE ETILO RON HCOO2CH2CH(CH3)2 FORMIATO DE ISOBUTILO FRAMBUESA CH3CO2CH2CH2CH(CH3)2 ACETATO DE n-PENTILO BANANO CH3CO2CH2CH2CH2CH3 ACETATO DE ISOPENTILO PERAS CH3CO2CH2(CH2)6CH3 ACETATO DE OCTILO NARANJAS CH3(CH2)2CO2CH3 BUTANOATO DE METILO MANZANA CH3(CH2)2CO2CH2CH3 BUTANOATO DE ETILO PIÑA CH3CH2CH2CO2(CH2)4CH3 BUTANOATO DE PENTILO DURAZNO 2-AMINOBENZOATO DE METILO UVA CO2CH3 NH2 28 Salicilato de Metilo También llamado esencia de gaulteria. O Con olor agradable. -C-OCH3 Fármaco de acción balsámica, analgésica OH y suavizante. Se emplea en pomadas, Linimentos, enjuagues bucales, pastas dentales 29 AMIDAS Pueden considerarse como derivados de los ácidos carboxílicos, en donde el grupo hidroxilo es sustituidos por el grupo amino. GRUPO AMINO -NH2 30 O R–C–N- CASIFICACIÓN 31 AMIDA REPRESENTACIÓN PRIMARIA O H R-C –N –H SECUNDARIA O R’ R-C –N –H TERCIARIA O R’ R-C –N -R’ NOMENCLATURA 32 A las amidas se les da nombre como derivados de los ácidos carboxílicos. Las terminaciones ico del nombre común o la terminación oico del nombre UIQPA se reemplaza por el sufijo amida. Los sustituyentes Alquílicos y arílicos unidos al nitrógeno se mencionan como prefijos, precedidos de la letra “N” del nombre de la amida simple. FORMULA NOMBRE COMUN NOMBRE UIQPA H-C-NH2 O FORMAMIDA METANAMIDA CH3-C-NH2 O ACETAMIDA ETANAMIDA PROPIONAMIDA PROPANAMIDA BUTIRAMIDA BUTANAMIDA BENZOAMIDA BENZOAMIDA ACETAMINOFEN N-P-HIDROXIFENIL ETANAMIDA CH3CH2-C-NH2 O CH3CH2CH2-C-NH2 O -C-NH2 O CH3C-NO H -OH CH3CH2C-N-CH3 O CH3 33 N,N-DIMETIL PROPIONAMIDA N,N-DIMETILPROPANAMIDA ESTRUCTURA 34 Nombre IUPAC Nombre Común O CH3CHCH2-C-NH2 3-FENILBUTANAMIDA -FENILBUTIRAMIDA O CH3C-N-H CH3 N-METILETANAMIDA N-METILACETAMIDA CH3-C-N-CH3 O CH3 N,N-DIMETILETANAMIDA N,N-DIMETILACETAMIDA Importancia del Enlace Amida Enlace Amida: se denomina al enlace Carbonilo-nitrógeno Enlace Amida O - C - N- Son importantes e indispensables para la vida, en las proteínas los aminoacidos están unidos entre si mediante enlaces amida, para formar péptidos. 35 Tioesteres Análogos azufrados de los esteres Formula General: O R-C-SR’ 36 NOMENCLATURA Se nombran anteponiendo la palabra “tio” al nombre de la molécula y se sustituye la terminación “ico” por “ato” seguida del nombre del radical alquilo. Estructura 37 COMUN UIQPA O CH3C-S-CH3 Tioacetato de metilo Tioetanoato de metilo O CH3C-SCH2CH3 Tioacetato de etilo Tioetanoato de etilo Fin 38