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REACCIONES DE SÍNTESIS DE LOS ÁCIDOS CARBOXÍLICOS 1.- Oxidación de los alcoholes primarios y aldehídos. En los temas anteriores ya se ha estudiado la oxidación de alcoholes primarios que mediante oxidantes fuertes se oxidan al ácidos al igual que los aldehídos- 2.- Ruptura oxidativa de los alquenos con KMnO4 en condiciones enérgicas. La reacción de un alqueno con KMnO4 en condiciones enérgicas (medio ácido concentrado y caliente) da un ácido. 3.- Ruptura oxidativa del alquinos con KMnO4 o mediante ozonolisis. La ruptura oxidativa de los alquinos da lugar a la formación de ácidos. 4.- Carboxilación de los Rectivos de Grignard. Los reactivos de Grignard reaccionan con el CO2 para dar los correspondientes ácidos carboxílicos. R CH2OH H2CrO4 Na2Cr2O7 R C O H Na2Cr2O7 H2CrO4 R COOH R CH CH R´ KMnO4 H , calor R C O OH + HO C O R´ KMnO4 H , calor R C O OH + HO C O R´R CH CH R´ HO C O CH3+H3C CH2 C O OH conc. KMnO4 CH2 CH CH CH3H3C HO C O CH3+H3C CH2 C O OHCH2 CH CH CH3H3C 1) O3 3) H2O R MgX + C O O R C O O H2O R C OH O +H3C CH2 CH2 CH3 MgCl H3C CH2 CH2 CH3 C O O H3C CH2 CH2 CH3 COOH H3O 4.- Hidrólisis de los nitrilos. 5.- Otras reacciones de obtención de ácidos que se estudiaron con los aldehídos y cetonas son la Reacción de haloformo y la Reacción de Tollens que son reacciones de oxidación. 6.- Síntesis Malónica. Permite la obtención de ácido carboxílicos a partir del malonato de etilo (éster etílico del ácido propanodicarboxilico). Los ácidos aromáticos se pueden obtener por los siguiente procesos: 7.- Oxidación de alquilbencenos. Los compuestos aromáticos con hidrógeno bencílico se pueden oxidar a ácido benzoico empleando oxidantes fuertes. R CH2 C N + H2O H OH R CH2 C OH O H3C CH2 CN + H2O OH H H3C CH2 C O NH2 OH H H3C CH2 C O OH COO CH2CH3 CH2 COO CH2CH3 1) Na OCH2CH3 2) R X COO CH2CH3 CH COO CH2CH3 R 1) OH 2) H , calor R CH2 COOH 2) H , calor 1) OH COO CH2CH3 CH COO CH2CH3 R OCH2CH31) Na COO CH2CH3 CH2 COO CH2CH3 2) CH3CH2 Br H3C CH2 CH2 COOH ácido butanoico R Na2CrO7 KMnO4 COOH CH CH3H3C NO2 KMnO4 H2O COOH NO2 8.- A partir de las sales de diazonio. Cuando se hace reaccionar las sales de diazonio con CuCN se obtiene nitrilos aromáticos que por hidrólisis dan el correspondiente ácido carboxilico. REACCIONES DE LOS ÁCIDOS CARBOXÍLICOS La reacción más característica de los ácidos carboxílicos y que la diferencia de los aldehídos y cetonas es la Reacción de Sustitución Nucleofílica, mediante la cual los ácidos carboxílicos se convierten en sus derivados. 1.- Conversión a cloruros de ácido. Los principales reactivos que se emplean son el cloruro de tionilo (SOCl2) y el cloruro de oxalilo (COCl)2. C CH3H3C CH3 Br KMnO4 H2O N.R. N N N Br N CuCN sal de diazonio H2O H , OH C N COOH COOH Br C N Br , OHH H2OCuCN R C O OH SOCl2 R C O Cl + SO2 + HCl 2.- Conversión a anhídridos. La reacción de un cloruro de ácido (más reactivo) con un ácido carboxílico permite obtener anhídridos de ácido con buen rendimiento. 3.- Conversión a ésteres. Ya se ha estudiado que la reacción de un ácido carboxílico con un alcohol da lugar a un éster, siendo una reacción catalizada por ácido, pero que tiene el inconveniente de que se trata de un equilibrio que se desplaza hacia la formación de éster eliminando agua del sistema de reacción. Se puede conseguir un mejor rendimiento en la producción de ésteres transformando el ácido en un cloruro de ácido que es más reactivo, y luego hacerlo reaccionar con el alcohol. 4.- Conversión a aminas. La reacción de un ácido carboxílico con amoniaco, aminas primarias y aminas secundarias da lugar a las correspondientes amidas primarias, secundarias y terciarias. Al igual que en la esterificación se consigue un mejor rendimiento empleando un cloruro de ácido en lugar del correspondiente ácido carboxílico. H3C CH2 C O OH + Cl C O C O Cl H3C CH2 C O Cl + CO + CO2 + HCl R C O OH H2SO4 R C O Cl H3C CH2 C O OH H3C CH2 C O Cl + R1 OH R C O OR1 + H2O R C O OH SOCl2 R1 OH+ R C O OR1 SOCl2 + H3C CH2OH H3C CH2 C O O CH2CH2 R C O Cl H3C CH2 C O OHH3C CH2 C O Cl R C O O C O R1R1 C O OH H3C CH2 C O O C O CH2 CH3 + + HCl + anhídrido propanoico R C O OH + R C O O R1 C O NH2NH3 NH4 calor amida 1ª + H2O 5.- Reacciones de reducción. Los ácidos carboxílicos se pueden reducir a aldehídos previa transformación en cloruro de ácido y alcoholes primarios mediante el empleo de hidruros. 6.- Reacción de descarboxilación. También llamada Reacción de Hunsdiecker permite obtener un haluro de alquilo con un átomo de carbono menos a partir de un ácido carboxílico por medio de un ion metálico Ag(I), Hg(II), Pb(IV). amida 2ª calor NH3 R1 R1 C O NH R1R C O O+R C O OH R1 NH2 calor NH2 R1 R2 R C O O+R C O OH R1 NH2 R2 R1 C O N R1 R2 amida 3ª H3C CH2 C O OH + H3C CH2 NH CH3 N-metil-etilamina H3C CH2 C O N CH2 CH3 CH3 N - etil,N - metilpropanamida R C O OH 1) LiAlH4 2) H3O R CH2OH R C O OH SOCl2 R C O Cl LiAl[OCO(CH3)3]H R C O H R CH2 C OH O + Ag2O Br2 calor R CH2 Br H3C CH C CH3 O OH + Pb(OAc)4 calor I2 H3C CH CH3 I 7.- Reacciones de Halogenación. Los ácidos reaccionan con los halógenos en presencia de fósforo produciéndose la sustitución de un hidrógeno por un átomo de halógeno. Esta es la Reacción de Hell-Vollhard-Zelinski. 8.- Reacciones de neutralización. Los ácidos carboxílicos como ácidos que son reaccionan con las bases dando lugar a la formación de sales. --------- ooo0ooo --------- R CH2 C O OH X2/P H2O R CH C O OH X X2/P R C C O OH X X X2/P H2O H2O N.R. H3C CH2 C O OH H2O H3C CH C O OH Br Br2/P NH3 H3C CH C O OH NH2 + HBr -aminoácido R CH2 C O OH + NaOH R CH2 C O O Na + H2O CO2+NaR CH2 C O ONaHCO3+R CH2 C O OH + H2O
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