ACIDOS CARBOXILICOS , ESTERES, AMIDAS, TIOESTERES Semana 22 -- 2013 Diapositivas con cuadros e imágenes proporcionados por Licda: Lilian Guzmán

Grupo Funcional Los ácidos carboxílicos tienen el grupo funcional carboxilo que se puede representar de las siguientes maneras: Posee el grupo carbonilo+ radical hidroxilo  se le denomina : “carboxilo”. Se les llama ácidos, pues son más ácidos entre los compuestos orgánicos. O -C-OH -CO2H -COOH

El nombre ácido carboxílico describe al grupo funcional de dos maneras: La palabra carboxílico es una contracción de las palabras carbonilo e hidroxilo, que son las dos unidades estructurales en el grupo. Se agrega el término ácido, debido a las propiedades ácidas de esta familia de compuestos

FORMULA GENERAL ALIFATICO AROMATICO O R-C-OH Ar-C-OH RCOOH ArCOOH

# DE GRUPOS CARBOXILICO CLASIFICACION ALIFATICO TIPO DE RADICAL AROMATICO MONOCARBOXILICOS DICARBOXILICOS # DE GRUPOS CARBOXILICO TRICARBOXILICOS

TIPO RADICAL Posee un radical alifático CH3CH2COOH ALIFATICO EJEMPLO: CH3CH2COOH AROMATICO Posee un radical aromático COOH

NÚMERO DE GRUPOS CARBOXILICOS MONOCARBOXILICOS Tienen un solo grupo carboxilo O CH3COH DICARBOXILICOS Tienen 2 grupos carboxílicos COOH CH2 TRICARBOXILICOS Tienen 3 grupos carboxílicos CH2-COOH CH –COOH

NOMENCLATURA Estructura Nombre común Derivación del nombre 1 HCOOH # Carbonos Estructura Nombre común Derivación del nombre 1 HCOOH Acido FORMICO Hormigas ( fórmica) 2 CH3COOH AcidoACETICO Vinagre (acetum) 3 CH3CH2COOH Acido PROPIONICO Protos = primero, pion=grasa 4 CH3(CH2)2COOH Acido BUTIRICO Mantequilla (butyrum) 5 CH3(CH2)3COOH Acido VALERICO Raíz de valeriana 6 CH3(CH2)4COOH äcido Caproico Cabra 7 CH3(CH2)5COOH Acido ENANTICO Flores de una enredadera 8 CH3(CH2)6COOH Acido CAPRILICO 9 CH3(CH2)7COOH Acido PELARGONICO Pelargonium 10 CH3(CH2)8COOH Acido CAPRICO cabra

NOMENCLATURA COMUN de los ácidos sustituidos Ubica la posición de los sustituyentes por medio de letras griegas, empezando en el carbono a la par del grupo carboxilo. C – C – C – C – COOH     EJEMPLO    O CH3CHCH2C-OH NO2 Acido  - nitrobutírico Escriba la estructura del ácido α- hidroxivalérico.

UIQPA REGLAS: Se nombran como derivados del alcano que los origina, la posición de los sustituyentes se da por números ejemplo: O C-C-C-C-C-OH 5 4 3 2 1 El nombre comienza con las palabra ácido seguida por el del alcano básico al cual se le añade el sufijo “ ico ”.

Nombre UIQPA Estructura Nombre común Nombre UIQPA Estructura FORMICO Ácido Metanoíco HCOOH ACETICO Ácido Etanoíco CH3COOH PROPIONICO Ácido propanoíco CH3CH2COOH BUTIRICO Ácido Butanoíco CH3(CH2)2COOH VALERICO Ácido Pentanoíco CH3(CH2)3COOH CAPROICO Ácido hexanoíco CH3(CH2)4COOH ENANTICO Ácido heptanoíco CH3(CH2)5COOH CAPRILICO Ácido Octanoíco CH3(CH2)6COOH

CAPRILICO Acido Octanoico CH3(CH2)6COOH PELARGONICO Acido nonanoico Nombre común Nombre UIQPA Estructura CAPRILICO Acido Octanoico CH3(CH2)6COOH PELARGONICO Acido nonanoico CH3(CH2)7COOH CAPRICO Acido Decanoico CH3(CH2)8COOH LAURICO Acido Dodecanoico CH3(CH2)10COOH MIRISTICO Acido Tetradecanoico CH3(CH2)12COOH PALMITICO Acido hexadecanoico CH3(CH2)14COOH ESTEARICO Acido octadecanoico CH3(CH2)16COOH ARAQUIDICO Acido Eicosanoico CH3(CH2)18COOH

EJEMPLOS, de nombres UIQPA y común CH3CHCH2CH2CH2C-OH CH3CH2CHC-OH CH3 3- CH3CH2 CH COOH OH 4- escriba fórmula del ácido  -nitrocaproico y dé nombre UIQPA

Acidos dicarboxílicos y tricarboxilicos Tienen 2 grupos carboxílicos ó tres *TRICARBOXILICO NOMBRE COMUN UIQPA FORMULA ACIDO OXÁLICO ACIDO ETANODIOICO HOOC-COOH Dicarboxílico ACIDO MALÓNICO ACIDO 1,3-PROPANODIOICO HOOC-CH2-COOH Dicarboxilico ACIDO SUCCÍNICO ACIDO 1,4-BUTANODIOICO HOOC-(CH2)2- COOH Dicarbosílico ACIDO CITRICO* COOH HOOC-CH2CCH2COOH OH Tricarboxilico

PROPIEDADES FISICAS Los primeros 9 miembros de la serie son líquidos, incoloros y olor desagradable. Los ácidos de 6C, 8C, 10C poseen olores “a cabra”.( caproico, caprílico y cáprico) Los ácidos con mas de 10 átomos de carbono son sólidos cerosos y por su baja volatilidad son inodoros. Los homólogos inferiores son solubles en agua. La solubilidad decrece a partir del ácido butírico. Todos los ácidos son solubles en alcohol, benceno, CCl4 y éter.

Los ácidos carboxílicos existen 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 una molécula y el grupo OH de la otra. O - - - H - O R - C C – R O – H - - - O

PROPIEDADES QUIMICAS FORMACION DE SALES REACCIÓN CON NaOH, ES UNA NEUTRALIZACIÓN, SE FORMA UNA SAL Y AGUA. Para nombrar las sales se cambia la terminación ICO del ácido por ATO y se elimina la palabra ácido. O O R-C-OH + NaOH R-C-O-Na+ + H2O O O CH3-C-OH + NaOH CH3-C-O-Na+ + H2O Acido etanoico Etanoato de sodio Ácido acético Acetato de sodio

2R-C-OH + Na2CO3 2R-C-O-Na+ + H2O +CO2 REACCIÓN CON Na2CO3, es una neutralización, se forma agua y dióxido de carbono. . CO2. Se necesitan 2 moles del ácido carboxílico O O 2R-C-OH + Na2CO3 2R-C-O-Na+ + H2O +CO2 O O 2CH3 CH2-C-OH + Na2CO3 2 CH3CH2-C-O-Na+ + H2O +CO2 Ácido propanoico Propanoato de sodio Acido propiónico Propionato de sodioá

Reacción con NaHCO3 Es una neutralización, se produce dioxido de carbono,CO2 y agua, reacciona una molécula del ácido. O O R-C-OH + NaHCO3 R-C-O-Na+ + H2O +CO2 O O CH3-C-OH + NaHCO3 CH3-C-O-Na+ + H2O +CO2

ESTERIFICACIÓN(Formación de Esteres) Al calentar un ácido carboxílico y un alcohol en presencia de un catalizador ácido, ocurre una reacción de esterificación que produce un ESTER y AGUA. El ester se nombra cambiando la terminación ICO del ácido por ATO y luego se nombra el radical que proviene del alcohol. ACIDO CARBOXILICO + ALCOHOL ESTER + AGUA H+ O O R’-C-OH + ROH R’-C-OR + H2O H+ O O CH3C-OH + CH3CH2OH CH3C-OCH2CH3 + H2O Acido acético alcohol etílico acetato de etilo Acido etanoico Etanol etanoato de etilo H +

Importancia de algunos ácidos SALICILICO ACETILSALICILICO O -COH OH Usado para alivio de dolor e inflamación, causaba irritación grave de la mucosa del estomago. ASPIRINA O COH OCCH3 Analgésico, antiinflamatorio, antipirético

ESTERES Los esteres son los derivados mas importantes de los ácidos carboxílicos. FORMULA GENERAL Donde R puede ser un hidrógeno en caso de que el ácido carboxílico sea el metanoíco ó fórmico, o bién un grupo alquilo o arilo y donde R’ ( porción proveniente del alcohol) puede ser alquilo, arilo pero NO hidrógeno. R-COO-R’ O R-C-OR’

NOMENCLATURA Primero se menciona la porción que proviene del ácido y luego el radical, que proviene del alcohol usado en la esterificación Tanto en la nomenclatura común como en la UIQPA la terminación “ico” del ácido se reemplaza por el sufijo “ato”.

FORMULA NOMBRE COMUN UIQPA H-C-O-CH3 ( HCOOCH3) Formiato de metilo Metanoato de metilo CH3C-O-CH3 (CH3COOCH3 ) Acetato de metilo Etanoato de metilo CH3C-OCH2CH3 Acetato de Etilo Etanoato de etilo CH3CH2C-OCH2CH3 Propionato de etilo Propanoato de etilo CH3CH2CH2C OCH2CH2CH3 Butirato de n-propilo Butanoato de propilo _C-OCH2CH3 Benzoato de etilo Benzoato de etilo CH3C-O- Acetato de fenilo Etanoato de fenilo

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. El sabor frambuesa artificial se obtiene mezclando 9 esteres. La mayor parte de esteres son líquidos, incoloros, insolubles y menos densos que el agua.

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 CO2CH3 NH2 2-AMINOBENZOATO DE METILO UVA

Salicilato de Metilo También llamado esencia de gaulteria. Con olor agradable. Fármaco de acción balsámica, analgésica y suavizante. Se emplea en pomadas, Linimentos, enjuagues bucales, pastas dentales O -C-OCH3 OH

AMIDAS Pueden considerarse como derivados de los ácidos carboxílicos, en donde el grupo hidroxilo es sustituidos por el grupo amino. REPRESENTACIÓN GENERAL RCONH2 GRUPO AMINO -NH2 O R –C – N -

CLASIFICACIÓN AMIDA REPRESENTACIÓN PRIMARIA O H R-C –N – H RCONH2 SECUNDARIA O R’ R- C –N –H RCONHR’ TERCIARIA R-C –N –R” RCONR’ R’’

Las amidas se nombran como derivados de los ácidos carboxílicos. NOMENCLATURA Las amidas se nombran 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 radicales unidos al nitrógeno se mencionan en orden alfabético precedidos de la letra “N” para indicar que están como sustituyentes en el Nitrógeno y no en el carbono y a continuación el nombre de la amida..

FORMULA NOMBRE COMUN NOMBRE UIQPA H-C-NH2 O FORMAMIDA METANAMIDA CH3-C-NH2 ACETAMIDA ETANAMIDA CH3CH2-C-NH2 PROPIONAMIDA PROPANAMIDA CH3CH2CH2-C-NH2 BUTIRAMIDA BUTANAMIDA -C-NH2 BENZAMIDA CH3C-N- -OH O H ACETAMINOFEN N-p-HIDROXIFENIL CH3CH2C-N-CH3 O CH3 N,N-DIMETIL N,N-DIMETILPROPANAMIDA

ESTRUCTURA Nombre UIQPA Nombre Común O CH3CHCH2-C-NH2 3-FENILBUTANAMIDA b-FENILBUTIRAMIDA CH3C-N-H CH3 N-METILETANAMIDA N-METILACETAMIDA CH3-C-N-CH2CH3 O CH3 N-etil-N-metiletanamida

Importancia del Enlace Amida se denomina al enlace Carbonilo-nitrógeno Presente en las proteínas y péptidos. La unión entre aminoácidos es a través de enlaces amida ( enlaces peptídicos). Enlace Amida O - C - N-

Análogos azufrados de los esteres Tioesteres Análogos azufrados de los esteres Fórmula General: RCOSR’ O R-C-SR’

NOMENCLATURA Estructura Comun O CH3C-S-CH3 CH3CH2C-S-CH2CH3 Tioacetato de metilo CH3CH2C-S-CH2CH3 Tiopropionatode etilo

Ejercicios: De el nombre o estructura y clasifique a los siguientes compuestos : ester, tioester, amidas ( 1ª, 2ª, 3ª) a) Tiopropionato de isopropilo. b) Benzoato de etilo C) N,N-dietilbutiramida Cuál es el nombre UIQPA. D- Que acido cqrboxílico y que alcohol, origina al siguiente esterÑ Butanoato de sec.butilo.