Materiales para Aldehdos

Baln de destilacin con salida lateral TermmetroBolas de vidrioProbetaMangueraTapones de jebe monohoradadoMechero bunsenRejilla de asbestoTrpode para mecheroSoportesPinzas, aro y nuecesPera de decantacinPipetas de5 ml y de 10 mlVaso precipitado de 250 mlMatraz de 250 ml4 tubos de ensayoFiolas de 50 ml y 100 mlLuna relojPicetaGradillaRefrigerante o condensador de vidrioSoporte universalCubaFrasco de vidrio mbar de 100 ml

Reactivos

Dicromato de potasio (en polvo grueso)Alcohol de 96%Agua destiladacido sulfrico (cc)BenzaldehdoReactivo de TollensPermanganato de potasioHidrxido de sodioReactivo de FehlingCarbonato de sodio

Materiales para Cetonas

Baln de destilacin con salida lateral TermmetroBolas de vidrioProbetaMangueraTapones de jebe monohoradadoMechero bunsenRejilla de asbestoTrpode para mecheroSoportesPinzas, aro y nuecesPera de decantacinPipetas de5 ml y de 10 mlVaso precipitado de 250 mlMatraz de 250 ml4 tubos de ensayoFiolas de 50 ml y 100 mlLuna relojPicetaGradillaRefrigerante o condensador de vidrioSoporte universalCubaFrasco de vidrio mbar de 100 ml

Reactivos

Dicromato de potasio (en polvo grueso)Alcohol de 96%Agua destiladacido sulfrico (cc)AcetonaReactivo de TollensPermanganato de potasioHidrxido de sodioReactivo de Fehling

Materiales para cidos Carboxlicos

Baln de destilacin con salida lateral TermmetroBolas de vidrioProbetaMangueraTapones de jebe monohoradadoMechero bunsenRejilla de asbestoTrpode para mecheroSoportesPinzas, aro y nuecesPera de decantacinPipetas de5 ml y de 10 mlVaso precipitado de 250 mlMatraz de 250 ml4 tubos de ensayoFiolas de 50 ml y 100 mlLuna relojPicetaGradillaRefrigerante o condensador de vidrioSoporte universalCubaPalito de fsforo

Reactivos

cido OxlicoHidrxido de bariocido sulfrico (cc)Tinta negra ordinariaEtanolCloruro frricoNitrato de plataBicarbonato de sodiocido acticoAlcohol n-proplico (o isoproplico)Carbonato de sodioAmonio

ALDEHDOS

Etimolgicamente, la palabra aldehdo proviene del latn cientfico alcohol dehydrogenatum (alcohol deshidrogenado).

Los aldehdos son compuestos orgnicos caracterizados por poseer el grupo funcional -CHO (formilo). Un grupo formilo es el que se obtiene separando un tomo de hidrgeno del formaldehdo. Como tal no tiene existencia libre, aunque puede considerarse que todos los aldehdos poseen un grupo terminal formilo.

Los aldehdos son compuestos que resultan de la oxidacin suave y la deshidratacin de los alcoholes primarios.

El grupo funcional de los aldehdos es el carbonilo al igual que la cetona con la diferencia que en los aldehdos van en un carbono primario, es decir, de los extremos.

NOMENCLATURA

Se nombran sustituyendo la terminacin -ol del nombre del hidrocarburo por -al. Los aldehdos ms simples (metanal y etanal) tienen otros nombres que no siguen el estndar de la Unin Internacional de Qumica Pura y Aplicada (IUPAC) pero son ms utilizados formaldehdo y acetaldehdo, respectivamente, estos ltimos dos son nombres triviales aceptados por la IUPAC. La serie homloga para los siguientes aldehdos es: H-(CH2)n-CHO (n = 0, 1, 2, 3, 4,...)# C IUPAC. Como por ejemplo el Etanol pasa a Etanal.

Tambin existen aldehdos con dobles enlaces sobre la cadena hidrocarbonada.En estos casos se respeta la nomenclatura de los alquenos que utilizan las terminaciones eno. Por ejemplo:

CH2=CH-CH2-CHO

Tambin pueden coexistir dos grupos aldehdos en la misma molcula. Ejemplo: Propanodial

Aldehdos aromticos: En estos casos el grupo funcional aldehdo est unido al anillo o ncleo aromtico.

La preparacin de aldehdos alifticos se basa en la oxidacin de los alcoholes.

Obtencin por hidratacin del acetileno:

El etenol se descompone con facilidad y forma el aldehdo.

Obtencin por reduccin de cidos orgnicos:

Obtencin por reduccin de cloruros de cido: Se reduce el cloruro de etanolo en presencia de hidrgeno y un catalizador de paladio. R representa la longitud de la cadena carbonada. Por ejemplo, si R tiene una longitud de 2 carbonos en total habr 3 y ser el propanal.

# de CNomenclatura IUPACNomenclatura trivialFrmulaP.E.C

1MetanalFormaldehdosHCHO-21

2EtanalAcetaldehdoCH3CHO20,2

3PropanalPropionaldehdoPropilaldehdoC2H5CHO48,8

4Butanaln-ButiraldehdoC3H7CHO75,7

5Pentanaln-ValeraldehdoAmilaldehdon-PentaldehdoC4H9CHO103

6HexanalCapronaldehdon-HexaldehdoC5H11CHO100.2

7HeptanalEnantaldehdoHeptilaldehdon-HeptaldehdoC6H13CHO48.3

8OctanalCaprilaldehdon-OctilaldehdoC7H15CHOdesconocido

9NonanalPelargonaldehdon-NonilaldehdoC8H17CHO62.47

10DecanalCaprinaldehdon-DecilaldehdoC9H19CHO10.2

Para nombrar aldehdos como sustituyentes

Si es sustituyente de un sustituyente

Los aldehdos son funciones terminales, es decir que van al final de las cadenas Nomenclatura de ciclosLocalizadorCadenaCarbonadaPrincipalCarbaldehidoEjemplo

1(se puede omitir)BencenoCarbaldehido

2,3NaftalenoDiCarbaldehido

Si el ciclo presenta otros sustituyentes menos importantes se los nombre primeros, as:

PROPIEDADES FSICAS:

La doble unin del grupo carbonilo son en parte covalentes y en parte inicas dado que el grupo carbonilo est polarizado debido al fenmeno de resonancia.Los aldehdos con hidrgeno sobre un carbono sp en posicin alfa al grupo carbonilo presentan isomera tautomrica. Los aldehdos se obtienen de la deshidratacin de un alcohol primario con permanganato de potasio, la reaccin tiene que ser dbil, las cetonas tambin se obtienen de la deshidratacin de un alcohol, pero estas se obtienen de un alcohol secundario e igualmente son deshidratados con permanganato de potasio y se obtienen con una reaccin dbil, si la reaccin del alcohol es fuerte el resultado ser un cido carboxlico.

PROPIEDADES QUMICAS:

Los aldehdos tienen buena reactividad. Presentan reacciones de adicin, sustitucin y condensacin.Adicin de Hidrgeno:El hidrgeno se adiciona y se forma un alcohol primario.

Adicin de Oxgeno:El oxgeno oxida al aldehdo hasta transformarlo en cido.

Reduccin del Nitrato de plata (AgNO3) amoniacal (Reactivo de Tollens).La plata en medio amoniacal es reducida por el aldehdo. Esto se verifica por la aparicin de un precipitado de plata llamado espejo de plata en el fondo del tubo d ensayo.En primer lugar se forma hidrxido de plata.AgNO3+ NH4OH NH4NO3+ AgOHPosteriormente la plata es reducida hasta formar el espejo de plata.

Reduccin reactivo de Fehling:El reactivo o licor de Fehling est conformado de dos partes.I) Una solucin de CuSO4II) NaOH y Tartrato doble de Na y K.Al reunir ambas soluciones se forma hidrxido cprico:CuSO4+ 2 NaOH Na2SO4+ Cu(OH)2Este hidrxido con el tartrato, forma un complejo de color azul intenso. Cuando a esta mezcla se le agrega un aldehdo, y se la somete al calor, el cobre de valencia II se reducir a cobre de valencia I. el aldehdo se oxidar como en el caso anterior formando un cido orgnico. La reduccin del cobre se evidencia por la aparicin de un precipitado rojo de xido cuproso.

Sustitucin con halgenos:Los aldehdos reaccionan con el cloro dando cloruros de cidos por sustitucin del hidrgeno del grupo carbonilo.

Aldolizacin:Esta dentro de las reacciones de condensacin.Se da cuando dos molculas de aldehdo se unen bajo ciertas condiciones como la presencia de hidrxidos o carbonatos alcalinos.Al unirse se forma una molcula que tiene una funcin alcohol y otra funcin aldehdo en la misma molcula.

A este compuesto tambin se lo llama aldol por la combinacin entre un alcohol y un aldehdo.Reaccin indicadora de la presencia de aldehdos:El reactivo llamado de Schiff es una solucin de fucsina (colorante rojo violceo). Este reactivo se puede decolorar con ciertos reactivos como el SO2hasta volverlo incoloro. Pero cuando se le agrega una solucin que contenga aldehdo, el reactivo vuelve a tomar su color rojo violceo.Losaldehdostienen la capacidad de adicionar a su molcula al SO2y de esta manera dejar libre a la fucsina del reactivo que le provoco su decoloracin.UsosLos aldehdos se utilizan principalmente para fabricacin deresinas,plsticos, pinturas, solventes,perfumes,esencias.Los aldehdos estn presentes en numerosos productos naturales y grandes variedades de ellos son de la propia vida cotidiana. Laglucosapor ejemplo existe en una forma abierta que presenta un grupo aldehdo. Elacetaldehdoformado como intermedio en la metabolizacin se cree responsable en gran medida de los sntomas de la resaca tras la ingesta de bebidas alcohlicas.Elformaldehdoes un conservante que se encuentra en algunas composiciones de productos cosmticos. Sin embargo esta aplicacin debe ser vista con cautela ya que en experimentos con animales el compuesto ha demostrado un poder cancergeno. Tambin se utiliza en la fabricacin de numerosos compuestos qumicos como labaquelita, lamelamina, etc.

CETONAS

DEFINICIN

Una cetona es uncompuesto orgnicocaracterizado por poseer ungrupo funcional carbonilo unido a dos tomos de carbono. A diferencia de unaldehdo, en donde el grupo carbonilo se encuentra unido al menos a un tomo de hidrgeno. Las cetonas suelen ser menos reactivas que los aldehdos dado que los grupos alqulicos actan como dadores de electrones porefecto inductivo.Las cetonas se forman cuando dos enlaces libres que le quedan al carbono del grupo carbonilo se unen a cadenas hidrocarbonadas.Cuando el grupo funcional carbonilo es el de mayor relevancia en dicho compuesto orgnico, las cetonas se nombran agregando el sufijo -ona al hidrocarburo del cual provienen (hexano, hexanona; heptano, heptanona; etc).

ESTRUCTURA

Las cetonas son compuestos parecidos a los aldehdos, poseen el grupo carbonilo (C=O), con la diferencia que estas en vez de hidrogeno, contiene dos grupos orgnicos. Es decir, que luce una estructura de la forma RRCO, donde se puede presentar que los grupos R y R sean alifticos o aromticos.

ClasificacinCetonas alifticasResultan de laoxidacinmoderada de losalcoholessecundarios. Si los radicales alquilo R son iguales la cetona se denominasimtrica, de lo contrario serasimtrica, siempre y cuando exista un tomo covalente con otro. Isomera Las cetonas son ismeros de losaldehdosde igual nmero decarbono. Las cetonas de ms de cuatrocarbonospresentanisomerade posicin. (En casos especficos) Las cetonas presentantautomeraceto-enlica.

Cetonas aromticasSe destacan lasquinonas, derivadas delbencenoy tolueno.

Cetonas mixtasCuando el grupo carbonil se acopla a un radical arlico y un alquilico, como el fenilmetilbutanona.Para nombrar las cetonas tenemos dos alternativas: El nombre delhidrocarburodel que procede terminado en -ona. Como sustituyente debe emplearse el prefijo oxo-. Citar los dos radicales que estn unidos al grupo Carbonilo por orden alfabtico y a continuacin la palabra cetona.

PROPIEDADES FSICAS

Estado fsico: son lquidas las que tienen hasta 10 carbonos, las ms grandes son slidas. Olor: Las pequeas tienen un olor agradable, las medianas un olor fuerte y desagradable, y las ms grandes son inodoras. Solubilidad: son insolubles en agua (a excepcin de la propanona) y solubles en ter, cloroformo, y alcohol. Las cetonas de hasta cuatro carbonos pueden formar puentes de hidrgeno, hacindose polares. Punto de ebullicin: es mayor que el de los alcanos de igual peso molecular, pero menor que el de los alcoholes y cidos carboxlicos en iguales condiciones.

PROPIEDADES QUMICAS

REACCIONES DE ADICIN

Reacciones de hidratacin de cetonasAl aadir una molcula de agua H-OH al doble enlace carbono-oxgeno, resulta un diol. Si se produce un diol con los dos grupos OH unidos al mismo tiempo, se le llama hidrato. En la reaccin de formacin de estos, el grupo OH del agua se une al tomo de carbono del carbonilo, mientras que el H al tomo de oxgeno carbonilo.

Adicin de alcoholesAl adicionar alcoholes (ROH) a las cetonas se producen hemicetales. Como ejemplo de esta formacin esta la reaccin entre la acetona y el alcohol etlico. No obstante, los hemicetales no son estables, tienen un bajo rendimiento y en su mayora no pueden aislarse de la solucin.

Adicin de amonaco y sus derivadosLas cetonas reaccionan con el amonaco NH3,o con las aminas para formar un grupo de sustancias llamadas iminas o bases de Schiff. Las iminas resultantes son inestables y continan reaccionando para formar, eventualmente, estructuras ms complejas.

Reaccin general

Adicin del reactivo de GrignardReactivo de Grignard son compuestos organometlicos utilizados en numerosas reacciones orgnicas de sntesis. Al reaccionar dicho reactivo con una cetona se forman alcoholes terciarios con cadenas carbonadas ms largas que los compuestos carbonilos que los originaron. Al ser el reactivo de Grignard polarizado debido a la diferencia en las electronegatividades del carbono y del magnesio, ataca primero al oxgeno del carbonilo para despus atacar al carbono carbonilo. Como resultado de esta reaccin, se obtiene un alcohol terciario.Reaccin general:

Reaccin de sustitucinHalogenacinSe da la halogenacin cuando una cetona est en presencia de una base fuerte. La reaccin de sustitucin ocurre en el carbono contiguo al grupo funcional. No obstante, puede reaccionar ms de un halgeno, sustituyendo los hidrgenos pertenecientes a la cadena.

En otro ejemplo, este mtodo permite obtener la monobromoacetona, un poderoso gas lacrimgeno.

OBTENCIN:las cetonas se pueden obtener a partir de reacciones qumicas y las que se encuentran en la naturaleza. Respecto a las reacciones, los mtodos ms importantes son mediante la oxidacin de alcoholes secundarios, ozonlisis de alquenos, hidratacin de alquinos, y a partir de reactivos de Grignard.

Oxidacin de alcoholes secundariosSiendo el mtodo ms utilizado, los oxidantes que se usan son dicromato de potasio K2Cr2O7, trixido de cromoCrO3,y permanganato de potasio KMnO4diluidos en piridina o acetona. Las cetonas, al ser obtenidas mediante esta oxidacin, son resistentes a una posterior, por lo que se pueden aislar del oxidante con facilidad.

Ozonlisis de alquenosSe forman las cetonas mediante la ruptura de alquenos con ozono, seguida de una reduccin suave. La ozonlisis se puede usar como mtodo de sntesis o como tcnica analtica gracias a que los rendimientos son buenos.

Reaccin general:

Ejemplo:

Hidratacin de alquinosSe le adiciona agua a los alquinos en los carbonos que contienen el triple enlace, mediante catalizadores como mercurio Hg y cido sulfrico H2SO4. De esta manera se obtiene como resultado una cetona.

Los alquinos se pueden hidratar Markovnikov, formando cetonas,

Si son alquinos terminales da lugar a la obtencin de metilcetonas. Si el alquino es interno se puede obtener una mezcla de cetonas

NOMENCLATURA DE CETONAS

Nomenclatura sustitutiva.En la nomenclatura de cetonas para nombrarlas se toma en cuenta el nmero de tomos de carbono y se cambia la terminacin por ONA, indicando el carbono que lleva el grupo carbonilo (CO). Adems se debe tomar como cadena principal la de mayor longitud que contenga el grupo carbonilo y luego se enumera de tal manera que ste tome el localizador ms bajo.

Nomenclatura sustitutiva

Nomenclatura radicofuncionalOtro tipo de nomenclatura para las cetonas, consiste en nombrar las cadenas como sustituyentes, ordenndolas alfabticamente, se nombran los radicales y se aumenta la palabra CETONA. Si los dos radicales son iguales es una cetona simtrica, y si los radicales son diferentes es una cetona asimtrica.

Nomenclatura radicofuncional en cetonas simtricas.

Nomenclatura radicofuncional en cetonas asimtricas.

Nomenclatura en casos especialesEn los casos en los que existen dos o ms grupos carbonilos en una misma cadena, se puede usar la nomenclatura sustitutiva. En esta nomenclatura si existen dos o ms gruposCOaumentamos los prefijos (di, tri, tetra, etc.), antes de la terminacin-ona.

Cadenas con 2 o ms grupos CO. Nomenclatura sustitutiva.

As como en la nomenclatura sustitutiva, tambin en la nomenclatura radicofuncional, si exsten dos o ms gruposCOen una misma cadena se nombra normalmente los radicales y se antepone el prefijo (di, tri, tetra, etc) a la palabracetona.

Cadenas con dos o ms grupos CO. Nomenclatura radicofuncional.

Para algunos compuestos en los que el grupo carboniloCOse encuentra directamente unido a unanillo bencnicoonaftalnicose puede utilizar las nomenclaturas ya antes nombradas y tambin este otro tipo de nomenclatura que consiste en indicar los grupos:

CH3-CO-CH3-CH2-CO-CH3-CH2-CH2-CO-, etcmediante los nombresaceto, propio, butiro, etc.y agregarles la terminacinfenonaonaftona.

Casos especiales de cetonas con otro tipo de nomenclatura.

Nomenclatura de cetonas que actan como radicales dentro de la cadena

La nomenclatura ya antes nombrada se toma para casos considerados en que la funcin cetona tiene prioridad, pero cuando la cetona no es el grupo funcional principal, sino que hay otra funcin u otras funciones con mayor preferencia se emplea esta nomenclatura: Para indicar al grupo CO se emplea el prefijo OXO:

Cadenas con cetonas que no gozan de prioridad debido a la existencia de otros grupos funcionales ms importantes. Nomenclatura con prefijo oxo.

Fuentes naturales

En la naturaleza se pueden encontrar cetonas ampliamente distribuidas en diferentes campos, estn en la fructosa, en las hormonas cortisona, testosterona y progesterona, as como tambin en el alcanfor, que es utilizado como medicamento tpico.Tambin, el mismo cuerpo humano las secrete cuando no hay suficientes hidratos de carbono. Este es el llamado estado de cetosis.

CIDOS CARBOXLICOS

DefinicinLos cidos carboxlicos constituyen un grupo de compuestos, caracterizados porque poseen un grupo funcional llamado grupo carboxilo o grupo carboxi (COOH). En el grupo funcional carboxilo coinciden sobre el mismo carbono un grupo hidroxilo (-OH) y carbonilo (-C=O). Se puede representar como -COOH -CO2H.Los cidos carboxlicos son molculas en las que el carbono, que se encuentra en un extremo de ella, est enlazado con un grupo -OH y un oxgeno a travs de un doble enlace como se muestra en la figura.

Hibridacin Carbono del carbonilo:Tienen hibridacin sp2,usa tres orbitales sp2para formar enlaces sigma () al oxigeno del carbonilo, el carbono alfa () y un sustituyente con ngulos aproximadamente de 120 entre cada enlace.Oxgeno del carbonilo: tiene hibridacin sp2. Usa uno de sus orbitales sp2para formar un enlace sigma () y los otros dos orbitales tienen un par de electrones no compartidos. Adems tiene un orbital p del oxgeno que se traslada con el orbital p del carbono para formar un enlace pi ().

CARACTERSTICAS Y PROPIEDADESLos cidos carboxlicos tienen como frmula general R-COOH. Tienen propiedadescidas.

Comportamiento qumico de las diferentes posiciones del grupo carboxilo

Los dostomosdeoxgenoson electronegativosy tienden a atraer a loselectronesdel tomo dehidrgenodel grupohidroxilocon lo que se debilita el enlace, producindose en ciertas condiciones unaruptura heteroltica, cediendo el correspondiente protn ohidrn, H+, y quedando el resto de la molcula con carga -1 debido al electrnque ha perdido el tomo de hidrgeno, por lo que la molcula queda como R-COO-.

Adems, en este anin, la carga negativa se distribuye (se deslocaliza) simtricamente entre los dos tomos de oxgeno, de forma que los enlaces carbono-oxgeno adquieren un carcter de enlace parcialmente doble.Generalmente los cidos carboxlicos soncidos dbiles, con slo un 1% de sus molculas disociadas para dar los correspondientesiones, atemperatura ambientey en disolucin acuosa.Pero s son ms cidos que otros, en los que no se produce esadeslocalizacin electrnica, como por ejemplo los alcoholes. Esto se debe a que laestabilizacinporresonanciaodeslocalizacin electrnica, provoca que labase conjugadadel cido sea ms estable que la base conjugada del alcohol y por lo tanto, la concentracin de protones provenientes de la disociacin del cido carboxlico sea mayor a la concentracin de aquellos protones provenientes del alcohol; hecho que se verifica experimentalmente por sus valores relativos menores depKa. El ion resultante, R-COO-, se nombra con elsufijo"-ato".

El grupo carboxilo actuando como cido genera un ion carboxilato que se estabiliza por resonancia

Por ejemplo, el anin procedente del cido actico se llama ion acetato. Al grupo RCOO- se le denomina carboxilato.

Disociacin del cido actico, slo se muestran los dos estructuras en resonancia que ms contribuyen a la estructura real

Propiedades fsicas

Solubilidad: Los 4 primeros cidos carboxlicos (cido metanoico, etanoico, propanoico y butanoico) son solubles en agua porque es una molcula polar debido a que es capaz de formar puentes de hidrogeno con el agua. A medida que el nmero de tomos aumente, la solubilidad disminuye, despus del cido octanoico son insolubles en agua.

Puntos de ebullicin: El punto de ebullicin de un cido carboxlico resulta de la formacin de la unin de dos molculas de este cido (ver figura). Este enlace, contiene un anillo de ocho partes con dos enlaces de hidrgeno muy estables. Para romper los enlaces de hidrgeno y vaporizar el cido es necesario que la temperatura sea muy elevada porque necesita ms energa cintica para poder romper los nuevos enlaces.

Punto de fusin: El punto de fusin de estos cidos depende del nmero de carbonos, a menor nmero de carbono mayor ser su punto de fusin. Los cidos metanoicos y etanoicos tienen mayor punto de fusin relacionndolos con los cidos propanoicos, butanoicos y pentanoicos. Despus de estos, el punto de fusin aumenta irregularmente ya que al aumentar el nmero de carbonos hay ms obstruccin entre las molculas.

Los cidos carboxlicos son lquidos hasta el cido decanoico, los dems son slidos.

Propiedades qumicas

Obtencin de sales de cidos carboxlicos y amidas a partir del cido:

Los cidos carboxlicos reaccionan con bases para formar sales. En estas sales el hidrgeno del grupo -OH se reemplaza con el ion de un metal, por ejemplo Na+. De esta forma, el cido actico reacciona con hidrogenocarbonato de sodio para dar acetato de sodio, dixido de carbono y agua.

Entonces, luego de haber obtenido la sal, podemos calentar la misma para llegar a la amida mediante deshidratacin.La reaccin general y su mecanismo son los siguientes:

Reaccin general

Mecanismo de reaccin

Esterificaciones

Esquema general de las esterificaciones

Formacin de derivados de deshidratacin, como anhdridos y cetenas.

Halogenacin en la posicin alfa: Llamada Halogenacin de Hell-Volhard-Zelinsky o tambin conocida como Reaccin de Hell-Volhard-Zelinsky. La misma sustituye un tomo de hidrgeno en la posicin alfa con un halgeno, reaccin que presenta utilidad sinttica debido a la introduccin de buenos grupos salientes en la posicin alfa.

Resumen de la Halogenacin de Hell-Volhard-Zelinsky

Los grupos carboxilos reaccionan con los grupos amino para formar amidas. En el caso de aminocidos que reaccionan con otros aminocidos para dar protenas, al enlace de tipo amida que se forma se denomina enlace peptdico. Igualmente, los cidos carboxlicos pueden reaccionar con alcoholes para dar steres, o bien con halogenuros para dar halogenuros de cido, o entre s para dar anhdridos. Los steres, anhdridos, halogenuros de cido y amidas se llaman derivados de cido.

La Reaccin de Varrentrapp Tiene pocas aplicaciones en sntesis, pero es til en la determinacin de ciertos cidos grasos. Consiste en la descomposicin de cidos grasos insaturados en otros de cadena ms corta con desprendimiento de hidrgeno.

Reaccin de Hunsdiecker: Consiste en oxidar la sal de plata del cido carboxlico, en consecuencia se pierde dixido de carbono y se obtiene un bromoalcano.

Reduccin de cidos carboxlicos a alcoholes: Ocurre cuando el hidruro de litio y el aluminio atacan a estos cidos y de esta manera los reduce a alcoholes.

Los cidos carboxlicos reaccionan con bases para producir sales inicas.

RCOOH + NaHCO3RCOO-Na++CO2+H2O

Acidez: Los cidos carboxlicos tienen un valor de pKaentre 3 y 5, es decir son cidos dbiles, sin embargo, cuando estos cidos son protonados, se convierten en cidos fuertes. Estos compuestos se pueden comportar como acido al donar un protn o como base al aceptarlo.

OBTENCINLos cidos carboxlicos pueden obtenerse a partir de fuentes naturales como, por ejemplo, los aceites vegetales. Adems se pueden hacer en el laboratorio por diferentes mtodos como:

Oxidacin de alcoholes primarios o de aldehdos. Se calienta el alcohol o el aldehdo con una solucin permanganato de potasio o una solucin acida de dicromato de potasio.

R-CH2OH -- (o) --> R-CHO -- (o) --> R-COOH

Hidrolisis de Nitrilos. Los nitrilos (-CN) se preparan hirviendo el haluro de alquilo con cianuro de sodio o potasio en un solvente como alcohol acuoso. Esto produce el cido carboxlico.R-X + KCN ---> R-CN --(H3O) --> R-COOH + NH4

Oxidacin de los compuestos alquil-bencnicos:Cuando se mezcla un derivado alquil- bencnico con un oxidante fuerte se forman cidos carboxlicos.

NOMENCLATURALos cidos carboxlicos se nombran con la ayuda de la terminacin oico o ico que se une al nombre del hidrocarburo de referencia y anteponiendo la palabra cido:

Ejemplo

CH3-CH2-CH3 propano CH3-CH2-COOH cido propanoico (propan + oico)

Los nombres triviales de los cidos carboxlicos se designan segn la fuente natural de la que inicialmente se aislaron. Se clasificaron as:

Ejemplos de cidos carboxlicos saturados.

Nombre comnNombre IUPACEstructura

cido frmicocido metanoicoHCOOH

cido acticocido etanoicoCH3COOH

cido propinicocido propanoicoCH3CH2COOH

cido butricocido butanoicoCH3(CH2)2COOH

cido valricocido pentanoicoCH3(CH2)3COOH

cido caproicocido hexanoicoCH3(CH2)4COOH

cido ennticocido heptanoicoCH3(CH2)5COOH

cido caprlicocido octanoicoCH3(CH2)6COOH

cido pelargnicocido nonanoicoCH3(CH2)7COOH

cido cpricocido decanoicoCH3(CH2)8COOH

-cido undecanoicoCH3(CH2)9COOH

cido luricocido dodecanoicoCH3(CH2)10COOH

-cido tridecanoicoCH3(CH2)11COOH

cido mirsticocido tetradecanoicoCH3(CH2)12COOH

-cido pentadecanoicoCH3(CH2)13COOH

cido palmticocido hexadecanoicoCH3(CH2)14COOH

cido margricocido heptadecanoicoCH3(CH2)15COOH

cido estericocido octadecanoicoCH3(CH2)16COOH

-cido nonadecanoicoCH3(CH2)17COOH

cido araqudicocido eicosanoicoCH3(CH2)18COOH

-cido heneicosanoicoCH3(CH2)19COOH

cido behnicocido docosanoicoCH3(CH2)20COOH

-cido tricosanoicoCH3(CH2)21COOH

cido lignocricocido tetracosanoicoCH3(CH2)22COOH

cido pentacosanoicoCH3(CH2)23COOH

cido certicocido hexacosanoicoCH3(CH2)24COOH

-cido heptacosanoicoCH3(CH2)25COOH

cido montnicocido octacosanoicoCH3(CH2)26COOH

-cido nonacosanoicoCH3(CH2)27COOH

cido melsicocido triacontanoicoCH3(CH2)28COOH

-cido henatriacontanoicoCH3(CH2)29COOH

cido laceroicocido dotriacontanoicoCH3(CH2)30COOH

cido pslicocido tritriacontanoicoCH3(CH2)31COOH

cido gdicocido tetratriacontanoicoCH3(CH2)32COOH

cido ceroplsticocido pentatriacontanoicoCH3(CH2)33COOH

-cido hexatriacontanoicoCH3(CH2)34COOH

CIDOS DICARBOXLICOS ELEMENTALES

Nombre comnNombreIUPACFrmula qumicaFrmula estructural

cido oxlicocido etanodioicoHOOC-COOH

cido malnicocido propanodioicoHOOC-(CH2)-COOH

cido succnicocido butanodioicoHOOC-(CH2)2-COOH

cido glutricocido pentanodioicoHOOC-(CH2)3-COOH

cido adpicocido hexanodioicoHOOC-(CH2)4-COOH

cido pimlicocido heptanodioicoHOOC-(CH2)5-COOH

cido subricocido octanodioicoHOOC-(CH2)6-COOH

cido azelaicocido nonadioicoHOOC-(CH2)7-COOH

cido sebcicocido decadioicoHOOC-(CH2)8-COOH

cido maleicocido cis-butenodioicoHOOC-CH=CH-COOH

cido fumricocido trans-butenodioicoHOOC-CH=CH-COOH

cido ftlicocido beceno-1,2-dicarboxlicoo-cido ftlicoC6H4(COOH)2

cido isoftlicocido beceno-1,3-dicarboxlicom-cido ftlicoC6H4(COOH)2

cido tereftlicocido beceno-1,4-dicarboxlicop-cido ftlicoC6H4(COOH)2

cido truxlicocido 2,4-difenilciclobutan-1,3-dicarboxlico(C6H5)2C4H4(COOH)2

cido truxnicocido 3,4-difenilciclobutan-1,2-dicarboxlico(C6H5)2C4H4(COOH)2

EJEMPLOS DE CIDOS CARBOXLICOS INSATURADOS

Nombre comnEstructura qumicaxC:Dnx

cido acrlicoCH2=CH-COOH-3:1n1

cido crotnicoCH3CH=CH-COOHtrans-24:1n2

cido isocrotnicoCH3CH=CH-COOHcis-24:1n2

cido srbicoCH3CH=CH-CH=CH-COOHtrans,trans-2,46:2n2

cido palmitoleicoCH3(CH2)5CH=CH(CH2)7COOHcis-916:1n7

cido sapinicoCH3(CH2)8CH=CH(CH2)4COOHcis-616:1n10

cido oleicoCH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOHcis-918:1n9

cido elidicoCH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOHtrans-918:1n9

cido vaccnicoCH3(CH2)5CH=CH(CH2)9COOHtrans-1118:1n7

cido linoleicoCH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOHcis,cis-9,1218:2n6

cido linoelidicoCH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOHtrans,trans-9,1218:2n6

cido -LinolnicoCH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOHcis,cis,cis-9,12,1518:3n3

cido -LinolnicoCH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)4COOHcis,cis,cis-6,9,1218:3n6

cido puncicoCH3(CH2)3CH=CH-CH=CH-CH=CH(CH2)7COOHcis,trans,cis-9,11,1318:3n5

cido araquidnicoCH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)3COOHNISTcis,cis,cis,cis-58,11,1420:4n6

cido eicosapentaenoicoCH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)3COOHcis,cis,cis,cis,cis-5,8,11,14,1720:5n3

cido ercicoCH3(CH2)7CH=CH(CH2)11COOHcis-1322:1n9

cido docosahexaenoicoCH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)2COOHcis,cis,cis,cis,cis,cis-4,7,10,13,16,1922:6n-3

En el sistema IUPAC los nombres de los cidos carboxlicos se forman reemplazando la terminacin o de los alcanos por oico, y anteponiendo la palabra cido.

El esqueleto de los cidos alcanoicos se enumera asignando el N 1 al carbono carboxlico y continuando por la cadena ms larga que incluya el grupo COOH.

Ejemplo de cidos carboxlico complejo

HOCH3-CH3-CH=CH-CH(CH3-CH=CH3)-CHBr-COOH

En este compuesto aparte del grupo funcional COOH, hay una funcin alcohol, pero de acuerdo a su importancia y relevancia el grupo COOH es el principal; por lo tanto el grupo alcohol se lo nombra como sustituyente. Por lo tanto el nombre de este compuesto es: cido 3-alil-2-bromo-7-hidroxi-4-heptenoico.

La palabra carboxi tambin se utiliza para nombrar al grupo COOH cuando en la molcula hay otro grupo funcional que tiene prioridad sobre l.

Otros cidos carboxlicos importantescido benzoicocido lcticocido tartricocido saliclicocido cafeicocido cinmicocido ctrico

Todos los aminocidos contienen un grupo carboxilo y un grupo amino. Cuando reacciona el grupo carboxilo de un aminocido con el grupo amino de otro se forma un enlace amida llamado enlace peptdico. Las protenas son polmeros de aminocidos y tienen en un extremo un grupo carboxilo terminal.

Todos los cidos grasos son cidos carboxlicos. Por ejemplo, el cido palmtico, esterico, oleico, linoleico, etctera. Estos cidos con la glicerina forman steres llamados triglicridos.

Las sales de cidos carboxlicos de cadena larga se emplean como tensoactivos.

Usos generalesLos cidos carboxlicos son compuestos utilizados en la industria textil, el tratamiento de pieles, la produccin de fumigantes, insecticidas, refrigerantes y disolventes y en la fabricacin de espejos, acetatos, vinagres, plsticos y colorantes. Adems las sales de sodio del cido propanoico (CH3-CH2-COOH) se usan para preservar los alimentos y, al igual que el cido benzoico, inhibe el crecimiento de hongos.

Origen Histrico e Impacto Econmico

En lo que concierne a la fabricacin y/o composicin de una sustancia, la sntesis se refiere a la rplica de compuestos que pueden ser extrados de la naturaleza, la invencin de nuevos compuestos, etc. Gracias a la sntesis se origin una rama de la industria que tuvo un gran impacto econmico a partir del siglo XIX, ya que se desarrollaron la mayora de los procesos industriales actuales; la sintetizacin a escala industrial de insumos qumicos, los primeros fertilizantes, colorantes, medicamentos y dems. As surge la industria qumica.

Los cidos carboxlicos vienen a jugar su papel en el surgimiento de esta industria con un medicamento muy comn en todas las pocas desde su descubrimiento: la aspirina. En 1860, Herman Kolbe sintetiz la sal sdica del cido saliclico a partir de fenol, dixido de carbono e hidrxido de sodio. Descubri que esta sal era muy efectiva para tratar diversos dolores pero que era altamente irritante para el aparato digestivo. Entonces, Flix Hofmann, qumico de la fbrica Bayer, encontr una manera de hacerlo menos irritante: prepar (a partir del cido saliclico y el anhdrido del cido actico) el cido acetil-saliclico.

Proyecciones en la innovacin de productosSe han hecho estudios recientes por el Instituto de Investigaciones Hortcolas Liliana Dimitrovaque demuestran que los productos naturales elaborados a base de cidos polihidroxicarboxlicos alifticos y compuestos derivados del cido Benzoico (NUTRISORBSC) que acta como inductor de la absorcin mineral,provocan mejoras en el rendimiento y en la calidad de los frutos. Este producto ejerce una influencia positiva en el crecimiento del cultivo, en los contenidos foliares de fsforo y potasio y en los componentes del rendimiento masa promedio del fruto y nmero de frutos por planta. Disminuye la presencia de decoloraciones internas en el fruto y estimula significativamente la asimilacin de nitrgeno, calcio y magnesio.

Impacto ambiental y efectos en la saludLos cidos carboxlicos no tienen un efecto nocivo sobre el medio ambiente yel ser humano ya que la mayora de estos compuestos se encuentran en la naturaleza (se encuentra presentes en platas, hongos y frutos) y son empleados para la fabricacin de alimentos y medicamentos que son del uso y consumo humano.Sin embargo, se debe tener precaucin al momento de ingerir o tomar alimentos o medicamentos si se sufre de alguna reaccin alrgica. Por ejemplo, si se es alrgico al cido benzoico y se detectauna sensibilidad al cido acetilsaliclico hay que tener cuidado. En combinacin con cido ascrbico, se puede formar benceno, un hidrocarburo altamente cancergeno.

Fortalezas

Son componentes de muchas de las clulas del cuerpo, esto es porque los cidos carboxlicos constituyen a los fosfolpidos y los triacilglicridos, los cuales son cidos grasos que se encuentran en las membranas celulares, en las neuronas, en las clulas del msculo cardaco, y adems, en las clulas del tejido nervioso.

Son compuestos base de una gran variedad de derivados, entre los cuales se encuentran a los steres, amidas, cloruros de acilo y anhdridos de cido. Estn presentes en procesos fundamentales del organismo, como lo es, por ejemplo, el ciclo de Krebs, esto se debe a que los cidos carboxlicos forman parte de todos los cidos participantes en este proceso, como por ejemplo el cido fumrico.

Debilidades

Las desventajas de los cidos carboxlicos son muy pocas. Sin embargo, el cido actico concentrado es corrosivo y debe ser manejado con cuidado porque puede causar quemaduras en la piel, dao permanente en los ojos, entre otros daos. Adems, los guantes de ltex no ofrecen proteccin, as que debe usarse guantes con una resistencia especial cuando se maneja este compuesto. Hay peligro de que se vuelva inflamable si la temperatura ambiente excede los 39C y puede formar mezclas explosivas con el aire sobre esta temperatura.

Tambin, el cido propinico es puede producir quemaduras que pueden al entrar en contacto con el lquido concentrado. El nico efecto de salud que se ha producido en estudios con este compuesto, al estar expuestos a cantidades pequeas de este cido a largo plazo, ha sido ulceracin del esfago y del estmago. A pesar de esto, no se han visto efectos txicos, mutagnicos, carcingenos o reproductivos.

Con respecto a los derivados de los cidos carboxlico, estos son de uso prctico, pero deben ser utilizados con cuidado y slo en el caso de enfermedades, despus de ser prescribidos mdicamente.

Algunos estudios indican tambin que cuando se rompen los enlaces qumicos hay formacin de compuestos oxigenados (aldehdos, cidos carboxlicos y cetonas) los cuales tornan el producto levemente cido, que sera una desventaja para ciertos usos.

BIBLIOGRAFA

http://www.ulpgc.es/descargadirecta.php?codigo_archivo=4538

www.itescam.edu.mx/principal/sylabus/fpdb/recursos/r88250.DOC

http://www.quimicaorganica.org/enolatos-y-enoles/246-halogenacion-de-aldehidos-y-cetonas.html

http://organica1.org/qo1/ok/alcohol/alco115.htm

http://www.guatequimica.com/tutoriales/carbonilo/Propiedades_Quimicas.htm

www.organica1.org/teoria1411/18.ppt

Wilhelm Riemenschneider Carboxylic Acids, Aliphatic in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2002, Wiley-VCH, Weinheim

Vollhardt, K. Peter. Qumica Orgnica. 3. edicin. Ao 2000. Omega. Madrid. pp. 849-850.

http://es.wikipedia.org