Presentación guía 4 acidos carboxilicos

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EP 4 - TEMA 3: DERIVADOS DE ÁCIDOS CARBOXÍLICOS 
PROBLEMAS
Mecanismo de adición nucleofílica-eliminación de derivados de ácidos carboxílicos: Sustitución Nucleofílica 
de acilo
Derivados de ácidos carboxílicos
En medio básico
Ejemplo: 
1 Respecto a la basicidad/acidez de los derivados de ácidos carboxílicos:
a) Explique la formación del ácido conjugado de la quinuclidona (una amida cíclica) en el cual la protonación 
ocurre sobre el átomo de nitrógeno.
Las amidas al igual que las aminas, poseen un par de electrones no enlazantes. Sin embargo, las amidas son mucho menos básicas o
incluso neutras. Para protonarlas es necesario ácidos muy fuertes, y cuando lo hacen normalmente se lleva a cabo por el oxígeno del 
carbonilo. Esto se debe a que las amidas son un híbrido de resonancia, donde este par de electrones se encuentran deslocalizado entre el 
O y en N. Para que esto ocurra es necesario que los átomos O, C y N se encuentren en el plano y así favorecer el solapamiento de los 
orbitales atómicos p. 
Amidas
Quinuclidona
b) Dado el siguiente equilibrio ácido base, explique por qué el equilibrio está desplazado hacia la formación de 
la sal.
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En la reacción de deprotonación de la ftalimida, la formación del anión está fuertemente favorecido debido a la estabilización por 
resonancia que la carga negativa experimenta por la presencia de los dos grupos carbonilos adyacentes al nitrógeno.
c) El rango normal de pH del plasma sanguíneo es 7,35-7,45; bajo estas condiciones el grupo carboxílico del ácido
láctico (pKa 3,08) existe mayoritariamente como grupo carboxilo o anión carboxilato?
pH >> pKa
2 Indique el orden de reactividad creciente de los siguientes derivados de ácido para la reacción de adición
nucleofílica- eliminación. Explique los factores que afectan esta reactividad.
Reactividad creciente:
b < d < c < e < f < a
La reactividad de los derivados de ácido en reacciones de adición nucleofílica-eliminación depende tanto de la naturaleza del nucleófilo, 
como de sus estructuras individuales. Sin embargo, parte importante de esta reactividad se centra en la basicidad del grupo saliente. 
Las bases fuertes no son grupos salientes muy buenos, y por lo tanto la reactividad de los derivados de ácido disminuye a medida que 
el grupo saliente se hace más básico. Otro efecto importante es su estabilización por resonancia, ya que esta estabilización se pierde si 
un nucleófilo ataca a la molécula. 
Reacción de adición nucleofílica-eliminación: 
3 a) Detalle el mecanismo de formación de cloruro de ácido a partir del ácido carboxílico y cloruro de tionilo (SOCl2).
Mecanismo:
1- Ataque nucleofílico del ácido carboxílico:
2- Ataque nucleofílico del ión cloruro:
b) Indique el producto de la siguiente reacción:3
Proponga un mecanismo de esterificación del ácido benzoico con metanol que contiene 18O y que da lugar a
benzoato de metilo, de acuerdo a la siguiente ecuación química:
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Mecanismo:
La síntesis de ésteres a partir de ácidos carboxílicos y alcoholes se realiza mediante la 
esterificación de Fischer. Debido a que el grupo carbonilo del ácido no es lo 
suficientemente electrofílico para ser atacado por un alcohol, se debe utilizar catálisis 
ácida, que protone al carbonilo y lo active para la sustitución. Esta reacción es un 
equilibrio de constante pequeña, y para favorecer a los productos se debe colocar 
exceso de reactivos (alcohol) o eliminar algún producto (normalmente agua por 
destilación o agentes desecantes). 
5 Detalle el mecanismo de la siguiente reacción:
- Las cetonas (o los aldehídos) reaccionan con los 1,2-dioles y forman cetales (o acetales) que forman un anillo de cinco miembros, y 
con 1,3-dioles para formar cetales o acetales que forman un anillo de seis miembros.
- La formación de cetales se usa para proteger aldehídos y cetonas
Grupo protector
- Los acetales y cetales se hidrolizan y regresan al aldehído o la cetona en disoluciones acuosas ácidas, pero son estables en disoluciones 
acuosas básicas.
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La síntesis de amidas, en la formación de pequeñas proteínas o péptidos tiene lugar mediante el uso de N,N'-
diciclohexil carbodiimida (DCC) como activante del grupo carboxilo. Escriba los productos de la siguiente reacción, 
describiendo el mecanismo.
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La síntesis de amidas, en la formación de pequeñas proteínas o péptidos tiene lugar mediante el uso de N,N'-
diciclohexil carbodiimida (DCC) como activante del grupo carboxilo. Escriba los productos de la siguiente reacción, 
describiendo el mecanismo.
Mecanismo:
1- Conversión del OH en mejor grupo saliente:
2- Adición del nucleofílo (RNH2) y pérdida del grupo saliente:
7 La heroína es preparada por acetilación de la morfina, un compuesto con propiedades analgésicas aislado de la 
adormidera o amapola. Indique las condiciones de reacción y la estructura de la heroína.
Proponga una secuencia de reacciones que permita obtener (ciclohexilmetil) ciclopentilamina a partir de 
ciclohexanocarbonitrilo:
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Secuencia 2:
Secuencia 1:
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La reducción de ésteres carboxílicos a alcoholes utilizando LiAlH4 ocurre mediante un mecanismo de sustitución
nucleofílica al acilo seguida de una adición al grupo carbonilo. Indique los principales intermediarios en la
siguiente transformación:
Reducción de ésteres a alcoholes con LiAlH4 – Mecanismo:
10 Indique cuál de los siguientes compuestos dará reacción de decarboxilación y escriba el producto obtenido. JSR
Los iones 3-oxocarboxílatos o β-cetocarboxilatos pueden perder una molécula de CO2 cuando se calientan (140-200 °C), ya que la
carga negativa resultante puede deslocalizarse sobre el oxígeno del grupo carbonilo. Esta reacción se denomina descarboxilación.
La descarboxilación es más fácil si la reacción se efectúa bajo condiciones ácidas porque la reacción es catalizada por una
transferencia intramolecular de un protón del grupo carboxilo al oxígeno del grupo carbonilo. El enol que se forma se tautomeriza
en una cetona.
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11 Complete las siguientes reacciones: 
11 Complete las siguientes reacciones: 
11 Complete las siguientes reacciones: 
Leroy G. Wade-Organic Chemistry - 2012 (8th Edition) 
11 Complete las siguientes reacciones: