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ACIDOS CARBOXILICOS
INTRODUCCIN.
El grupo carboxilo, es uno de los grupos funcionales ms
abundantes en qumica y
bioqumica. No slo los cidos carboxlicos son importantes en s
mismos, sino el grupo
carboxilo es el grupo del cual se deriva una gran familia de
compuestos.
ESTRUCTURAS
ACIDOS CARBOXILICOS.
Ar- R COOH
FORMULA CONDENSADA
ACIDO DICARBOXILICO ALIFATICO:
-
HOOC C - COOH
FORMULA CONDENSADA
ACIDO DICARBOXILICO AROMATICO:
Ar ( COOH )2
FORMULA CONDENSADA
NOMENCLATURA.
El hidrogeno, unido a un grupo arili o alquino puede unirse al
grupo carboxili para
producir la famili completa de acidos carboxilicos, las pruebas
fisicas indican que los
cidos carboxilicos contienen tanto un enlace sencillo carbono
oxgeno como un enlace
doble carbono oxgeno
Los cidos carboxlicos alifticos se conocen desde hace mucho
tiempo, por lo que
tienen nombres triviales que se refieren a su origen que a sus
estructuras qumicas.
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Muchos cidos carboxlicos tienen nombres comunes derivados de
palabras griegas o
latinas que indican una de sus fuentes naturales. El cido
metanoico se llama cido frmico
(del latn , formica u hormiga). El cido etanoico se llama cido
actico (del latn , acetum
o vinagre). El cido butanoico es uno de los compuestos
responsables del olor de la
mantequilla rancia, as pues, su nombre comn es cido butrico (del
latn, caper o cabra).
Generalmente se considera como cido matriz el de cadena
carbonada ms larga aunque
algunos compuestos se nombran como derivados del cido
actico.
Los cidos aromticos, ArCOOH, generalmente se consideran como
derivados del
cido benzoico, C6H5COOH. Los cidos metilbenzoicos reciben los
nombres especiales de
cidos toluicos.
SISTEMA UIQPA.
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El sitema UIQPA requiere que se use la cadena continua mas larga
de tomos de
carbono que contiene el grupo carboxilo, como estructura
original y se nombra
reemplazando la o final del alcano correspondiente por la
terminacin oico y anteponiendo
la palabra cido;
por ejemplo:
CH3 CH2 CH2 CH2 COOH CH3 CH2 CH COOH CH3 CH = CH COOH
CH3
Acido pentanoico Acido 2-Metilbutanoico Acido 2-Butenoico
La posicin de un substituyente se indica en forma usual, por
medio de un nmero.
Debemos observar que el carbono carbonlico siempre es
considerado C-1, por lo que C-2
corresponde al de los nombres comunes, C-3 a y
sucesivamente.Nota: No mezcle letras griegas con nombres UIPAC o
numerales rabes con nombres
comunes.
El nombre de una sal de un cido carboxlico consta del nombre del
cido,
cambindole la terminacin ico por ato de, seguido por el del
catin (sodio, potasio,
amonio, etc.).
(CH3 COO)2 Ca HCOONH4 CH2 - CH - COOK
-
Br Br
Acetato de calcio. Formiato de amonio. , - Dibromopropionato de
potasio (2,3-Dibromopropanoato de potacio)
ESTRUCTURA.
De los compuestos orgnicos que presentan acidez apreciable, los
cidos carboxlicos
son, los ms importantes. Estas substancias con tienen el grupo
carboxilo.
Si esta unido a un grupo alquilo (RCOOH), o a un grupo arilo
(ArCOOH), o que se trate de
un grupo aliftico o aromtico, saturado o no saturado,
substituido o no, las propiedades
del grupo carboxiloson esencialmente las mismas.
PROPIEDADES FISICAS DE LOS ACIDOS CARBOXILICOS
Sus estructuras hacen suponer que los cidos carboxlicos sean
molculas polares y ,
tal como los alcoholes, pueden formar puentes de hidrgeno entre
s y con otros tipos de
molculas. Los cidos carboxlicos se comportan en forma similar a
los alcoholes en
-
cuanto a sus solubilidades : los primeros cuatro son miscibles
con agua, el cido de cinco
carbonos es parcialmente soluble y los superiores son
virtualmente insolubles. La
solubilidad en agua se debe a los puentes de hidrgeno entre el
cido carboxlico y el agua.
El cido aromtico ms simple, el benzoico, contiene demasiados
tomos de carbono como
para tener una solubilidad apreciable en agua.
Los cidos carboxlicos son solubles en solventes menos polares,
tales como ter,
alcohol, benceno, etc. Los cidos carboxlicos hierven a
temperaturas an ms altas que los
alcoholes. Estos puntos de ebullicin tan elevados se deben a que
un par de molculas del
cido carboxlico se mantinen unidas no por un puente de hidrgeno
sino por dos.
Los olores de los cidos alifticos inferiores progresan desde los
fuertes e irritantes
del frmico y del actico hasta los abiertamente desagradables del
butrico, valerinico y
caproico; los cidos superiores tienen muy poco olor debido a sus
bajas volatilidades.
Las sales de los cidos carboxlicos son slidos cristalinos no
voltiles constituidos
por iones positivos y negativos y su propiedades son las que
corresponden a tales
estructuras. Las fuerzas electrostticas considerables que
mantienen los iones en el retculo
cristalino slo pueden superarse por un calentamiento a
temperatura elevada o por medio
de un solvente muy polar. La temperatura requerida es tan alta
que, antes de lograrla, se
rompen enlaces carbono-carbono y se descompone la molcula, lo
que sucede
generalmente entre los 300-400C. Raras veces es til un punto de
descomposicin para la
identificacin de una substancia , puesto que, generalmente ,
refleja la rapidez del
calentamiento que la identidad del compuesto.
Las sales de sodio y potasio de la moyora de los cidos
carboxlicos son fcilmente
solubles en agua. Es el caso de cidos carboxilicos de cadena
larga. Estas sales son los
principales ingredientes del jabn.
-
Debido a la fcil interconversin de cidos y sus sales, este
comportamiento puede
emplearse de dos modos importantes: para identificacin y para
separacin.
PROPIEDADES QUIMICAS DE LOS ACIDOS CARBOXILICOS
Desde el punto de vista qumico los cidos carboxlicos reaccionan
rpidamente con
soluciones acuosas de hidrxido de sodio y bicarbonato de sodio
formando sales de sodio
solubles, y por lo tanto, para distinguir los cidos carboxlicos
insolubles en agua de los
fenoles y alcoholes insolubles en agua pueden utilizarse pruebas
de solubilidad y la
insolubilidad de los ltimos en base acuosa. Los cidos
carboxlicos insolubles en agua se
disolvern en hidrxido de sodio acuoso o en bicarbonato de sodio
acuoso. Una vez lograda
la separacin, podemos regenerar el cido por acidulacin de la
solucin acuosa. Si
estamos trabajando con slidos, simplemente agitamos la mezcla
con base acuosa y luego
filtramos la solucin para separar el insoluble que son las
substancias no cidas; la adicin
del cido al filtrado precipita el cido carboxlico, el cual puede
recogerse con un filtro. Si
estamos trabajando con lquidos, agitamos la mezcla con base
acuosa en un embudo de
decantacin y separamos luego la capa acuosa de la orgnica
insoluble; la acidificacin de
la capa acuosa, nuevamente libera al cido carboxlico el cual
puede separarse del agua.
Para que la separacin sea completa y de fcil manejo , por lo
general agregamos un
solvente insoluble en agua, tal como el ter, a la mezcla
acidificada: el cido carboxlico es
extrado del agua por el ter, en el cual es ms soluble; el ter
voltil se separa fcilmente
por destilacin ya que el cido hierve a temperatura relativamente
muy alta.
RCOOH + NaOH RCOONa + H2O
-
Acido mas fuerte Acido mas debil
insoluble en agua soluble en agua
Cuando la substancia desconocida es soluble en agua, queda
comprobada su acidez por el
burbuje de CO2
RCOOH + NaHCO3 RCOONa + H2O + CO2
insoluble en agua soluble en agua
Los fenoles insolubles en agua se disuelven en hidrxido de sodio
acuoso pero, a
excepcin de los nitrofenoles, no se disuelven en bicarbonato de
sodio acuoso. El grupo
nitro es un aceptor de electrones, que desactiva al anillo
aromtico hacia la reaccin con los
electrfilos y es un meta director. Por lo tanto, el grupo nitro
en el cido p-nitrobenzoico
debe aumentar la acidez del compuesto arriba de la del benzoico.
Los valores Ka del cido
benzoico y del p-nitrobenzoico son, 6.4 x 10-5 y 3.8 x 10-4.
ESTERIFICACION.
Los cidos carboxlicos, y tambin los oxicidos inorgnicos,
reaccionan con los
alcoholes con eliminacin de una molcula de agua y formacin de
steres. Esta reaccin
se llama esterificacin. Se ha formulado la reaccin del cido con
el alcohol con el signo
de reversibilidad, porque efectivamente el agua formada acta
sobre el ster
hidrolizndolo y recuperando el cido y el alcohol.
SAPONIFICACION.
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La reaccin inversa de la esterificacin se llama hidrlisis o
saponificacin:
Esterificacin
cido + alcohol ster + agua
saponificacin
Despus de cierto tiempo de iniciada la reaccin se alcanza el
equilibrio, debido a que se
iguala la velocidad en ambos sentidos. Se puede aplicar entonces
la ley de las masas.
K = [cido ] [alcohol]
[ ster ] [ agua ]
De esta ecuacin se deduce que, siendo K constante, se favorece
la esterificacin
aumentando la concentracin de cido y de alcohol o eliminando el
agua mediante un
deshidratante (cido sulfrico concentrado).
METODOS DE PREPARACION DE LOS ACIDOS CARBOXILICOS
La mayor parte de los cidos de cadena lineal y algunos cidos
aromticos se
obtienen de fuentes naturales. Los cidos con un nmero par de
tomos de carbono son
mucho ms abundantes. Pueden prepararse otros cidos caraboxlicos
por los mtodos que
se exponen a continuacin.
OXIDACION DE LOS ALCOHOLES PRIMARIOS.
-
La oxidacin es el mtodo ms directo; algunos de los cidos
alifticos inferiores se
hacen con alcoholes disponibles y los cidos aromticos
substituidos, a partir de toluenos
substituidos. Sin embargo, los alcoholes de cadena normal
carbonada con un nmero impar
de tomos de carbono son tan escasos como los cidos en las
fuentes naturales.
Los alcoholes primarios pueden oxidarse a cidos carboxlicos,
RCOOH,
generalmente calentando con KMnO4 acuoso. Una vez completada la
reaccin, se filtra la
sal potsica soluble del cido carboxlico para separar MnO2 ,
siendo liberado, a
continuacin el cido con otro mineral ms fuerte.
KMnO4 o K2Cr2O7
RCH2OH ---------------------------> Ar - COOH
KMnO4
CH3 CH CH2 OH --------------------> CH3 CH COOH
CH3 CH3
Alcohol isobutlico Acido isobutrico
OXIDACION DE LOS ALQILBENCENOS.
KMnO4 o K2Cr2O7
Ar - R --------------------------> Ar - COOH
-
K2Cr2O7 , H2SO4
O2N CH3 ------------------------------> O2N COOH
calor
Aunque los alcanos y el benceno son bastantes inertes frente a
los agentes oxdantes
usuales (KMnO4, K2Cr2O7, etc.), el anillo bencnico sensibiliza
bastante las cadenas
laterales alfaticas para la oxidacin. La cadena lateral se oxida
completamente, quedando
slo un grupo carboxilo (- COOH) para indicar la posicin de la
cadena original.
Generalmente, se emplea permanganato de potasio para este fin,
aunque tambin puede
usarse dicromato de potasio o bien cido ntrico diluido. Sin
embargo, la oxidacin de una
cadena lateral es ms difcil que la de un alqueno y requiere
tratamiento prolongado con
KMnO4 caliente.
KMnO4 caliente
CH2 CH2 CH2 CH3 ---------------------------> COOH y CO2
n- Butilbenceno Acido benzoico
Uno de los mtodos ms tiles para preparar un cido carboxlico
aromtico
comprende la oxidacin del alquilbenceno adecuado.
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METODOS COMUNES DE PREPARACION DE LOS ACIDOS CARBOXILICOS
METODO DE GRIGNARD.
Uno de los mtodos ms tiles para preparar cidos carboxilicos
alifaticos y
aromaticos empieza con el aluro de alquilo correspondiente, el
cual se convierte primero en
el reactivo de Grignnard correspondiente y luego se deja
reaccionar.
Mg CO2 H+
RX -----> RMg X -------> RCOOMgX -------> RCOOH (o Ar
COOH)
La sntesis de Grignard de un cido carboxlico se realiza
burbujeando CO2 gaseoso
por una solucin etrea del reactivo, o bien virtiendo el reactivo
de Grignard sobre hielo
seco molido (CO2 slido); en este ltimo caso, el hielo seco no
slo sirve de reactivo, sino
tambin de agente refrigerante.
El reactivo de Grignard se adiciona al doble enlace
carbono-oxgeno, en la misma
forma que en los aldehdos y las cetonas. El producto es la sal
magnsica del cido
carboxlico, de la cual se libera por tratamiento con cido
mineral.
Para preparar el reactivo de Grignard se puede emplear
halogenuros primarios,
secundarios, terciarios o aromticos; slo queda limitado el mtodo
por la presencia de
otros grupos reactivos, en la molcula.
CH3 CH3 CH3
-
Mg CO2 H+ C2H5-C-Cl ----> C2H5-C-MgCl -----> ----> C2
H5-C-COOH
CH3 CH3 CH3
Cloruro de t - pentilo Acido. Etildimetil-actico. (Acido
2,2-dimetilbutanoico)
HIDRLISIS DE NITRILOS.
Los nitrilos alifticos se preparan por tratamiento de los
halogenuros de alquilo con
cianuro de sodio, en un solvente que disuelva ambos
reaccionantes; en dimetilsulfxido la
reaccin se realiza a temperatura ambiente con rapidez y
exotrmicamente. Luego se
hidroliza el nitrilo resultante, hirviendo con cido o lcali
acuosos para generar el cido.
DERIVADOS FUNCIONALES DE LOS ACIDOS CARBOXILICOS
HALOGENUROS DE ACILO.
INTRODUCCIN.
Los compuestos derivados de los cidos carboxilicos presentan un
sustituyente que
contiene oxgeno, nitrgeno o un tomo de halgeno unido al doble
enlace carbono-
-
oxgeno. Estos derivados son compuestos en los que el -OH de un
grupo carboxilico ha
sido reemplazado.
NOMENCLATURA.
Los halogenuros de acilo, que tambin se llaman halogenuros de
cido, se nombran
de acuerdo con el sistema UIPAC y tambin en el sistema comn,
substituyendo la palabra
cido por la palabra halogenuro, segn el halgeno correspondiente,
y cambiando la
terminacin ico del cido por ilo. La posicin de los
substituyentes se indica en igual forma
que en el caso de los cido; en el sistema de la IUPAC se emplean
nmeros y en el sistema
comn, letras griegas.
ESTRUCTURA.
Todos los derivados de los cidos carboxilicos contienen el grupo
acilo:
CLORURO DE ACILO.
Los cloruros de acilo forman su nombre al eliminar la terminacin
del cido ico
tanto en nombre comn del cido carboxilico correspondiente y
agreagando la del cloruro
ilo.
( Ar ) RCOCL
FORMULA CONDENSADA
ESTER:
Los esteres se sintetizan a partir de dos entidades orgnicas un
cido y un alcohol.
-
(Ar) RCOOR O (Ar) ROCOR
FORMULA CONDENSADA
AMIDA:
Las amidas toman su nombre al cambiar la terminacin ico del
nombre comn del
cido carboxilico a amida.
(Ar) RCOONR2
FORMULA CONDENSADA
ANHIDRIDO:
Los anidridos se forman a partir de dos moles de un cido
carboxilicos por
eliminacin de una molcula de agua.
(Ar) RCOOOCOR (Ar)
FORMULA CONDENSADA
-
PROPIEDADES FISICAS Y QUIMICAS
Los halogenuros de acilo no tienen hidrgenos cidos, no se
asocian por puentes de
hidrgeno y tienen puntos de ebullicin menores que los cidos de
los que provienen. Son
solubles en la mayora de los disolventes orgnicos y tienen
olores irritantes que
posiblemente se deban a que reaccionan fcilmente con la humedad
del aire y experimentan
la hidrlisis a fin de producir el cido clorhdrico. Los
halogenuros de acilo se hidrolizan
con agua produciendo el cido correspondiente. Frecuentemente
esta reaccin es
exotrmica y muy rpida. Los halogenuros de cidos aromticos no
reaccionan muy
rpidamente con agua, a temperatura ambiente. Esto se debe,
probablemente, a que la carga
positiva sobre el carbono del acilo se puede dispersar, en
parte, en el anillo aromtico. Por
lo que, el tomo de carbono del acilo de un halogenuro aromtico
es menos electroflico
que el de un halogenuro aliftico.
Los alcoholes primarios y secundarios reaccionan fcilmente con
los halogenuros de
cido formando steres. Este mtodo es excelente para la preparacin
de steres.
Los alcoholes terciarios reaccionan con los halogenuros de
acilo, en presencia de una
base o un metal activo, tal como magnesio, produciendo steres.
En ausencia de la base o
del metal, los halogenuros de cido transforman los alcoholes
terciarios en alquenos o
halogenuros de alquilo terciarios. Los halogenuros de acilo
tambin reaccionan con los
fenoles produciendo steres; los fenoles tienen un grupo
oxhidrilo directamente unido a un
anillo aromtico.
Los halogenuros de cido reaccionan con el amonaco y tambin con
aminas
primarias y secundarias produciendo amidas.
Los cidos reaccionan con halogenuros de cido, en presencia de
piridina,
produciendo anhdridos. Los halogenuros de cidos reaccionan con
perxido de sidio
formando perxidos orgnicos. Los perxidos de acilo son inestables
y se descomponen
-
fcilmente produciendo radicales libres. Por esta razn los
perxidos de acilo se emplean
como iniciadores de reacciones por radicales libres. Los
reactivos organometlicos son
fuertemente neucloflicos y es de esperarse que reaccionen con
los halogenuros de cido.
Aunque se han empleado reactivos organometlicos de muchos
metales distintos para
hacerlos reaccionar con los halogenuros de cido, los ms usados
son los organocdmicos,
los cuales reaccionan con halogenuros de cido produciendo
cetonas.
El fosgeno puede considerarse un cloruro de cido derivado del
cido carbnico,
H2CO3. El fosgeno se prepara mediante la reaccin entre monxido
de carbono y cloro.
carbn
activado
Cl2 + CO ------------> Cl - C -Cl
200-295
Fosgeno
PREPARACION.
Los halogenuros de cido se obtienen mediante la reaccin del cido
respectivo con
un agente halogenante de tipo cido.
RCOH + SOCl2 , PCl3 , PCl5 PBr3 -------> RCX
Estos mimos halogenuros de cidos inorgnicos se emplean para
substituir un grupo
de oxhidrilo de un alcohol mediante un halgeno. Los halogenos de
hidrgeno, que pueden
-
emplearse para obtener halogenuros de alquilo a partir de los
alcoholes, no puede usarse
para transformar los cidos en halogenuros de cilo.
ANHDRIDOS
INTRODUCCION.
Los anhdridos se forman a partir de dos moles de un cido
carboxlico por
eliminacin de una molcula de agua. Los anhdridos cclicos se
forman a partir de ciertos
cidos dicarboxlicos a travs del cierre interno del anillo y la
prdida de agua.
NOMENCLATURA.
Los anhdridos forman su nombre al tomar ya sea el nombre comn o
el del sistema
UIQPA del cido o dicido y al cambiar la denominacin cido a
anhdrido. Casi siempre
se emplea el nombre comn.
ESTRUCTURA.
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(Ar- ) R - C - O - C - R (-Ar) (Ar) R COOCOR (Ar)
Frmula estructural Frmula condensada
AMIDAS
INTRODUCCION.
Las amidas resultan al sustituir los tomos de hidrgeno del
amoniaco por radicales
cidos (orgnicos o inorgnicos), pudiendo ser primarios,
secundarias y terciarias, segn el
nmero de tomos reemplazados.
NOMENCLATURA.
La nomenclatura de las amidas se hace derivar de los nombres de
los
correspondientes hidrocarburos, o bien se forman con la raz del
nombre del cido y la
palabra amida.
Los nombres de las amidas que no tienen sustituyentes en el
nitrgeno se forman
eliminando la terminacin -ico del nombre comn de cido oico del
nombre UIQPA y
agregando la terminacin amida.
O O
CH3 -C - NH2 CH3CH2C- NH2
-
Acetamida o etanamida Propananida
Cuando hay sustituyentes en el tomo de nitrgeno de las amidas
estos reciben los
nombres de los grupos alquilo y el nombre del sustituyente va
precedido de N-, o N, N-.
ESTRUCTURA.
(Ar-) R- C - NR'2 o (Ar) R C ONR'2
Frmula estructural Formula condensada
PREPARACION.
Cuando un cloruro de acilo reacciona con un exceso de amoniaco
acuoso
concentrado, fro, el cual se obtiene como hidrxido de amonio
concentrado en el
laboratorio, se produce una amida:
O H2O O
R - C - Cl + 2NH3 -------> R - C- NH2 + NH4+ + Cl -
Fro
concentrado
La molcula de amoniaco nucleoflica se adiciona al grupo acilo y
forma el
intermediario tetradico, el cual se descompone para producir una
amida protonada. Otra
-
malcula de amoniaco acta como base y abstrae un protn a partir
de la amida protonada
para dar lugar a una amida libre y a un ion amonio.
La reaccin entre un cloruro de acilo y una amina es bastante
general ya que la amina
puede ser amoniaco o una amina primaria o secundaria (RNH2 o
R2NH, respectivamente).
No puede usarse las aminas terciarias.
O NH3 O
CH3 - C - Cl -------> CH3 - C- NH2
fro
Cloruro de etanoilo Etanamida
(Cloruro de acetilo) (acetamida)
ESTERES
INTRODUCCION.
Los steres se sintetizan a partir de dos entidades orgnicas: un
cido y un alcohol o
un fenol. Estos derivados funcionales de los cidos carboxlicos,
guardan estrecha relacin
con ests y entre ellas mismas. De manera similar a los otros
derivados. Son compuestos en
los que el -OH de un grupo carboxilo ha sido reemplazado por
-OR'.
-
NOMENCLATURA.
Tanto en el sistema de la UIQPA como en el sistema comn, se
enuncia primero el
nombre del anin del cido y a continuacin el nombre del grupo
alquilo del alcohol. El
nombre de la parte cida del ster se obtiene substituyendo la
terminacin ico por la
terminacin ato; las dos palabras se unen mediante la preposicin
de. La posicin de los
substituyentes en la parte cida se designa en la misma forma que
en los cidos,
considerando el carbono del carbonilo como el nmero uno. Los
nmeros de los
substituyentes en la parte alcohlica son independientes de la
numeracin en la parte cida;
el tomo de carbono directamente unido al oxgeno alqulico lleva
el nmero uno.
CH3 O OH O
CH3 - CH - C - O - CH2 - Cl CH3 - CH - CH2 -C - O CH3
3 2 1 1 2 4 3 2 1
2- Metilpropanoato de 2-cloroetilo 3-Hidrixibutanoato de
metilo
(Isobutirato de - cloroetilo) ( - Hidroxibutirato de metilo)
ESTRUCTURA.
La frmula general de los steres tiene el mismo rasgo estructural
comn: el doble
enlace carbono-oxgeno, ya que el cido carboxlico es el compuesto
original.
-
O
(Ar-) R -C - OR' o (Ar) RCOOR' o (Ar) ROCOR'
Frmula estructural Frmula condensada
PREPARACION.
Los steres pueden prepararse mediante varios mtodos uno de los
cuales es la
reaccin entre un cloruro de acilo y un alcohol o fenol.
El mtodo ms importante para preparar un ster es la reaccin
catalizada por cido
entre un cido y un alcohol, el cual recibe el nombre de
estereficacin de Fischer.
O H+ calor O
(Ar-) R - C -OH + R'OH -----------> (Ar-) R - C - OR' +
H2O
-
HIDROXIACIDOS
INTRODUCCION.
El estudio de compuestos que tienen ms de un grupo funcional
afecta el
comportamiento de otro. Estas interacciones de los distintos
grupos funcionales se explican
mediante los distintos grupos funcionales, mediante los
conceptos de resonancia, efectos
inductivos, efectos estricos o una combinacin de stos. El
estudio de los cidos con
substituyentes oxhidrilo, halgeno o carbonilo, tiene inters,
debido a que puede ocurrir
interacciones de tipo qumico entre dichos grupos funcionales;
adems estos compuestos
tienen utilidad en procesos de sntesis.
NOMENCLATURA.
Debido a que en la nomenclatura el grupo carboxilo tiene
preferencia sobre el grupo
oxhidrilo, la presencia de la funcin alcohol en un hidroxicido o
hidroxester se indica
mediante el prefijo hidroxi, olvidando el sufijo ol. En el
sistema de la UIQPA la posicin
del grupo oxhidrilo se indica mediante nmeros; en el sistema
comn, mediante letras
griegas.
CH3 CH OO CH3 - CH3 CH2 CH COOH
OH OH
-
2 - Hidroxipropionato de metilo Acido 2 - Hidroxi- 4 -
fenilbutanoico
- Hidroxipropianato de metilo Acido - hidroxi - -
fenilbutrico.
PREPARACION.
Los hidroxicidos se encuentran frecuentemente como productos
naturales. Existen
algunos mtodos de preparacin como:
1.- Condensacin aldlica seguida de oxidacin selectiva (para
obtener - hiroxiacidos).
H R OH
OH- [ O ] 2RCH2 -C- O ------> R - CH2 - CH - CH - CHO
-----> R CH2 CH CH COOH
reactivo OH de Tollens OH
La condensacin aldlica origina un - Hidroxialdehido. Si el
aldehido original tiene dos tomos de hidrgeno podr ser fcilmente
sustraido por la base y podr ocurrir una
segunda condensacin aldlica. Sin embargo, existe una reaccin que
puede competir con
sta ltima, la eliminacin del protn en , seguida de la perdida
del grupo oxhidrilo en formndose un aldehido insaturado. Se puede
pensar que el par de electrones que retena el
tomo de hidrogeno , se desplaza, formando un enlace con el tomo
de carbono y forzando la salida del grupo oxhidrilo.
-
Si se elimina agua se obtendr un aldehido , no saturado, en el
que existe un doble enlace conjugado con el grupo carbonilo,
encontrndose estabilizados por resonancia.
Por lo tanto los aldoles perdern agua en forma espontanea,
produciendo un aldehido
insaturado como producto de la reaccin, en vez del aldol
esperado.
2.- Mediante la sntesis de cianohidrinas, seguida de hidrlisis
para - hidroxicidos.
O OH R'
NaCN H2O R - C - R' + HCN --------> R - C - R' -------> R
- C - COOH + NH4+
H+ CN OH
El cianuro de hidrgeno adiciona a la mayora de los aldehidos y a
muchas cetonas,
produciendo cianhidrinas. En una tcnica de sntesis comn se trata
el compuesto
carbonilico con cianuro de sodio o potasio. Algunas veces, para
evitar el manejo del
cianuro de hidrgeno lquido (excesivamente txico) se emplea
cianuro de sodio y un cido
para producir el HCN.
-
AMINOCIDOS
INTRODUCCION.
En particular, se presenta la qumica de los - aminocidos,
aqullos en los cuales
el grupo amino (-NH2) y el grupo carboxilo (-COOH) se enlazan al
mismo tomo de
carbono.
ESTRUCTURA.
El trmino aminocido, en su sentido ms general se refiere a
cualquier molcula que
contenga tanto un grupo amino (-NH2) como un grupo carboxilo
(-COOH). Sin embargo,
por convencin el trmino generalmente denota un miembro de la
familia de los -
aminocidos, molculas en las que el grupo amino se encuentra en
el tomo de carbono
al carbono del carboxilo. La estructura general de la mayora de
los -aminocidos es:
H O
R - C - C - OH
NH2
NOMENCLATURA.
Los aminocidos que se obtienen en la hidrlisis de protenas son -
aminocidos.
Estos compuestos pueden nombrarse de acuerdo con las reglas de
la UIPAC, pero ms
frecuentemente se emplean los nombres comunes. Aun cuando estos
aminocidos existen
como iones dipolares, RCH(NH3+)COO- , por razones histricas se
nombran en el sistema
de la UIPAC como si tuvieran la frmula RCH(NH2)COOH.
-
PREPARACION.
De los muchos procedimientos desarrollados para sintetizar
aminocidos, slo se
estudiar uno: la aminacin de cidos - halogenados. Considerando
sus diversas
modificaciones, probablemente sea el de utilidad ms general,
aunque al igual que otros
mtodos no es aplicable a la sntesis de todos los aminocidos.
A veces se somete un -cloro o -bromocido a una amonlisis directa
con un gran
exceso de amoniaco acuoso concentrado
Br2, NH3(exceso)
CH3CH2COOH --------> CH3CHCOOH ----------------->
CH3CHCOO
Br NH3
Acido propinico Acido -bromopropionico Alanina
La sntesis de un pptido o una protena requiere aminocidos como
materiales
iniciales. El cuerpo humano puede obtener la mayora de los
aminocidos que requiere,
mediante una variedad de caminos metablicos empezando por los
carbohidratos o lpidos.
El nitrgeno necesario para la conversin, puede obtenerse de
muchas formas, a menudo
como ion amonio, el cual se origina a su vez de la degradacin de
la protena ingerida por
los organismos. La conversin de -cetoglutarato a L-glutamato
mediante la accin de la
enzima NADH es un ejemplo de un proceso de este tipo.
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INTRODUCCIN.Ar- R COOHFORMULA CONDENSADAHOOC C - COOHFORMULA
CONDENSADAFORMULA CONDENSADANOMENCLATURA.ESTRUCTURA.PROPIEDADES
FISICAS DE LOS ACIDOS
CARBOXILICOSESTERIFICACION.INTRODUCCIN.NOMENCLATURA.ESTRUCTURA.CLORURO
DE ACILO.
PROPIEDADES FISICAS Y QUIMICASPREPARACION.ANHDRIDOS
INTRODUCCION.NOMENCLATURA.ESTRUCTURA.AMIDAS
INTRODUCCION.NOMENCLATURA.ESTRUCTURA.PREPARACION.ESTERES
NOMENCLATURA.ESTRUCTURA.PREPARACION.HIDROXIACIDOS
INTRODUCCION.NOMENCLATURA.AMINOCIDOS
ESTRUCTURA.NOMENCLATURA.