Paso 1

Reacciones de los ácidos
carboxílicos
Reacciones de los ácidos carboxílicos
Reacciones ya discutidas
 Propiedades ácido-base
 Reducción con LiAlH4
 Esterificación (alcoholes)
 Reacción con cloruro de tionilo
Reacciones de los ácidos carboxílicos
 Formación de cloruros de ácido
 Formación de anhídridos
 Esterificación catalizada con ácido
 Formación de amidas
 Halogenación
 Descarboxilación
 Reducción
Formación de cloruros de ácido
ó
Ejemplos
Cloruro de tionilo
Ácido oleíco
Cloruro de oleoilo
(95 %)
Cloruro de oxalilo
Ácido 3.fenilpropanoíco
Cloruro de 3-fenilpropanoilo (95 %)
Mecanismo de la formación de cloruros de ácido
Cloruro de tionilo
Un anhídrido mixto clorosulfito
Mecanismo de la formación de cloruros de ácido
Cloruro de tionilo
Formación de cloruros de ácido
Cloruro de oxalilo
CLORURO DE OXALILO
Con cloruro de oxalilo se genera menos HCl
PIRIDINA
LA REACCIÓN SE ACELERA SI SE USA DMF
catalizador
LA REACCIÓN SE ACELERA SI SE USA DMF
Con cloruro de cianurilo
Tareas
Entrada:
Apellidos
1
AaC
3
DaF
5
GaI
7
JaL
9
LaN
2
OaQ
4
RaT
6
UaW
8
XaZ
Kangani, O.C.; and day, B.W.; Organic Letters, 2008,10[13],2645
Tareas
Entrada:
Apellidos
1
AaC
3
DaF
5
GaI
7
JaL
9
LaN
2
OaQ
4
RaT
6
UaW
8
XaZ
AMYD: Mild-Efficient-Friedel-CraftsAcylations
Reacciones de los ácidos carboxílicos
 Formación de cloruros de ácido
 Formación de anhídridos
 Esterificación catalizada con ácido
 Formación de amidas
 Halogenación
 Descarboxilación
 Reducción
Formación de anhidridos
Wacker Chemie AG
Mecanismo de la formación de anhidridos
CETENA
Formación de anhidridos
Reacciones de los ácidos carboxílicos
 Formación de cloruros de ácido
 Formación de anhídridos
 Esterificación catalizada con ácido
 Formación de amidas
 Halogenación
 Descarboxilación
 Reducción
Hermann Emil Fischer
Químico alemán
Premio Nobel de Química (1902)
Esterificación catalizada con ácido
(Esterificación de Fischer)
O
H+
COH + CH3OH
O
COCH3 + H2O
Hecho importante: el oxígeno del alcohol queda
incorporado en la estructura del éster
Mecanismo de la esterificación de Fischer
El mecanismo involucra a dos pasos:
1) La formación de un intermediario tetraédrico
2) La disociación del intermediario tetraédrico
Mecanismo de esterificación
catalizada con ácido
Mecanismo de la esterificación de Fischer
 Al igual que el mecanismo para la reacción de
esterificación, éste involucra dos pasos:
 1) La formación del intermediario tetraédrico
2) La disociación del intermediario tetraédrico
OH
C
OCH3
OH
Estructura del intermediario tetraédrico en la
esterificación el ácido benzoíco con metanol
Primer paso:
Formación del intermediario tetraédrico
O
COH + CH3OH
El metanol se adiciona al
grupo carbonilo del ácido
carboxílico
H+
El intermediario tetraédrico
es análogo a un hemiacetal
OH
C
OH
OCH3
Segundo paso:
Ruptura del intermediario tetraédrico y formación del éster
O
COCH3 + H2O
Éste paso corresponde a
una deshidratación
catalizada con ácido
H+
OH
C
OH
OCH3
Mecanismo de la formación
del intermediario tetraédrico
Paso 1
CH3
••
O ••
H
O ••
+
H
C
•• O
••
••
+O
H
CH3
H
H
C
•• O
••
•• O •
•
H
Paso 1
••
•O
•
H
C
+O
••
••
+O
H
H
C
•• O
••
H
el oxígeno del carbonilo
es protonado debido a
que el catión que se
forma es estabilizado por
deslocalización de
electrones (resonancia)
Paso 2
••
•• OH
+
O ••
C
•• OH
••
••
+O
CH3
H
H
•O •
• •
C
•• O
••
CH3
H
H
Paso 3
••
•• OH
C
+
O ••
CH3
H
•• OH
••
CH3
•O •
• •
H
••
•• OH
C
•• OH
••
CH3
O ••
••
+
H O ••
CH3
H
Paso de conversión del
intermediario tetraédrico
al éster
Paso 4
••
•• OH
C
H
+
O
••
••
CH3
OCH3
••
•• O •
•
H
H
••
•• OH
C
H
O ••
••
••
OCH3
CH3
••
H
O ••
+
H
Paso 5
••
•• OH
••
C
H
OCH3
+
O
••
••
H
••
• OH
•
C
+ ••
OCH3
••
+
••
H
O
••
H
Paso 5
••
• OH
•
C
+ ••
OCH3
••
••
+ OH
C
••
OCH3
••
Paso 6
H
O+
••
O ••
C
••
CH3
H
••
O
••
••
OCH3
••
H
••
+O
C
••
H
OCH3
••
CH3
Características clave del Mecanismo
 Se activa el grupo carbonilo por protonación del
oxígeno del grupo carbonilo
 Se forma un intermediario tetraédrico
 La eliminación de agua a partir del intermediario
tetraédrico regenera el grupo carbonilo
Formación
intramolecular de
ésteres:
Lactonas
Lactonas
 Las lactonas son ésteres cíclicos
 Se forman por medio de una reacción de esterificación
intramolecular en un compuesto que tenga dentro de su
estructura los dos grupos: un hidroxilo y un ácido carboxílico
Ejemplos
O
+
HOCH2CH2CH2COH
Ácido 4-hidroxibutanoíco
H2O
4-butanólido
Nomenclatura de la IUPAC: se elimina la palabra ácido y
se reemplaza la terminación -oico del ácido carboxílico por
la terminación y -ólido
Se identifican los carbonos oxígenados por número
Ejemplos
O
+
HOCH2CH2CH2COH
Ácido 4-hidroxibutanoíco
H2O
4-butanólido
O
+ H2O
HOCH2CH2CH2CH2COH
Ácido 5-hidroxipentanoíco
5-pentanólido
Nombres comúnes




-butirolactona



-valerolactona
El tamaño del anillo es designado por la letra griega
que corresponda al carbono oxigenado
Una  lactona tiene un anillo de 5 miembros
Una  lactona tiene un anillo de 6 miembros
Lactonas
Las reacciones que se llevan a cabo para formar
hidroxiácidos con frecuencia dan la lactona
correspondiente, sobretodo si el anillo resultante
es de 5- o 6-átomos
Ejemplo
O
O
CH3CCH2CH2CH2COH
1. NaBH4
2. H2O, H+
A través de:
OH
O
CH3CHCH2CH2CH2COH
5-hexanólido (78%)
REACCIÓN DE ESTERIFICACIÓN CON
DIAZOMETANO
ÁCIDO
DIAZOMETANO
ÉSTER METÍLICO
Ejemplo
ÁCIDO CICLOBUTANOCARBOXÍLICO
CICLOBUTANOCARBOXILATO DE METILO
MECANISMO DE LA REACCIÓN DE
ESTERIFICACIÓN CON DIAZOMETANO
PASO 1: TRANSFERENCIA DE PROTÓN
SAL DE METILDIAZONIO
PASO 1: ATAQUE NUCLEOFÍLICO SOBRE EL GRUPO METILO (SN2)
Aldrich Generador de diazometano
con el sistema 45™con una conexión
compatible para la preparación de
diazometano sin éter
IMPORTANCIA DE LOS ÉSTERES
DERIVADOS ÁCIDO
FÓRMICO
DERIVADOS ÁCIDO
ACÉTICO
DERIVADOS ÁCIDO
PROPIÓNICO
IMPORTANCIA DE LOS ÉSTERES
DERIVADOS ÁCIDO
BUTÍRICO
Reacciones de los ácidos carboxílicos
 Formación de cloruros de ácido
 Formación de anhídridos
 Esterificación catalizada con ácido
 Formación de amidas
 Halogenación
 Descarboxilación
 Reducción
Preparación de las amidas
A temperatura ambiente las aminas no reaccionan
con los ácidos carboxílicos para formar amidas. La
única reacción que ocurre es un equilibrio ácidobase.
O
O
+
–
+ R'NH3
RCO
RCOH + R'NH2
calor
O
RCNHR' + H2O
Formación de la acetamida (etanamida)
El equilibrio se desplaza al utilizar el
exceso de ácido acético y eliminar el
agua formada (por destilación)
Direct Synthesis of Weinreb Amides from Carboxylic Acids
Using Triphosgene
Hana, K-J and Kim, M.; Letters in Organic Chemistry, 2007, 4, 20-22
25°C
Tareas
Entrada:
Apellidos
1
AaC
2
DaF
3
GaI
4
JaL
5
LaN
6
OaQ
1
RaT
2
UaW
3
XaZ
MECANISMO DE REACCIÓN.
1ª. REACCIÓN SNAc. FORMACIÓN ANHÍDRIDO MIXTO
MECANISMO DE REACCIÓN.
2ª. REACCIÓN SNAc. FORMACIÓN DE LA AMIDA DE
WEINREB
Ejemplo
O
COH +
H2N
225°C
O
+ H2O
CNH
(80-84%)